某教学楼的抗震检测鉴定研究

薛云岗

鉴于汶川地震中学校建筑破坏严重，人员伤亡较多，国家在地震后不久颁布了GB 50223-2008建筑工程抗震设防分类标准和GB 50011-2001建筑抗震设计规范(2008年版)，规定了学校抗震设防类别不应低于重点设防类，即由原来的丙类提高到了乙类，提高了学校建筑的抗震设防标准。今年又发布了GB 50011-2010建筑抗震设计规范，本文结合GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准、GB 50023-2009建筑抗震鉴定标准、GB 50011-2010建筑抗震设计规范对学校建筑检测鉴定工作进行一些探讨。

1 工程概况

某教学楼建于1980年，结构形式为砖混结构，建筑层数为4层(两端部分为3层)。建筑总长为69.88 m，总宽为15.9 m，建筑面积为4 320 m2，建筑总高度为15.65 m。建筑物呈东西走向，采用纵、横墙承重体系;楼、屋盖为预制混凝土空心板(局部现浇);基础形式为石砌条形基础，基础下部设有300 mm厚灰土垫层。

建筑所在地区抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.2g，建筑设防类别为乙类。依据GB 50023-2009建筑抗震鉴定标准的规定，该楼建于1980年，后续使用年限取40年，应划分为B类建筑。

2 检测内容

2.1 地基基础检测

通过开挖探井进行检测，该楼基础形式为石砌条形基础，基础埋深为室外地坪以下1.0 m，基础宽度为1.37 m;基底设有250 mm厚灰土垫层，宽出基础130 mm;设有一道380 mm高混凝土地圈梁;基础基本完好，未发现腐烂、酥裂、烂根现象，基础下部为粉土，无不良地质条件，地基无静载缺陷。

2.2 材料强度检测

对砌筑砖进行检测评定，实测砖标号均能满足原设计75号的要求，实测砂浆强度为 M1.0-1.7，最高为 M1.7，不满足原设计要求。现场检测表明:砌筑砖表观较好，仅局部存在破损现象，砌筑砂浆质量较差，表面空洞较多、不饱满。

对该楼构造柱、圈梁的混凝土强度采用钻芯检测，抽检结果表明:芯样混凝土抗压强度离散性较大，最低值为16.4 MPa，最大值为39.0 MPa，不符合原设计200号要求。

2.3 倾斜测量

我院人员采用TDJ2E型经纬仪对该楼四角进行倾斜观测。从观测结果可知:中部四层结构最大侧移为向西56 mm，该楼总高度为15.65 m，结构现状侧向位移满足GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准第6.3.5条关于“各类结构不适于继续承载的侧向位移:砌体结构多层建筑H/250或＞90”的规定。

2.4 结构表观质量检查

对该楼进行结构普查发现，墙体、大梁、楼板上没有明显的受力裂缝，室内墙体抹灰层普遍存在掉皮现象，卫生间墙体局部存在碱蚀、泛潮现象;屋顶局部存在漏雨迹象，墙皮潮湿;构造柱混凝土多蜂窝、空洞。

3 结构可靠性鉴定

3.1 地基基础安全性评级

从基础开挖情况来看，基础未有腐蚀、酥裂、烂根现象，表观质量尚可:从一层墙体上来看，未发现有明显的不均匀沉降裂缝，但西端三层与中部四层之间变形缝有变宽的趋势，存在一定的安全隐患。因此依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准之规定，地基基础安全性评定为Cu级。

3.2 结构构件安全性评级

从现场检查情况来看，该楼楼板表观质量较好，未发现明显的下挠、开裂现象;墙体砌筑质量较差，砂浆酥松、多空洞，强度很低;圈梁、构造柱混凝土表观质量较差，存在离析现象，表面呈蜂窝状，个别芯样表面存在裂纹，因此依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准之规定评定为Cu级。

3.3 结构整体性评级

从现场开凿墙皮检查发现，该楼圈梁、构造柱设置比较完整，楼梯间四角及纵横墙交接处均设有构造柱，每层纵横墙上均设有圈梁，但混凝土表观质量差，强度低，因此依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准之规定评定为Cu级。

3.4 上部结构侧向位移评级

从观测结果可知:最大倾斜量为56 mm，未超过规范规定的不适于继续承载的侧向位移，但倾斜量偏大，因此依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准之规定评定为Cu级。

3.5 鉴定单元安全性评级

根据地基基础、结构构件、结构整体性、上部结构侧向位移的评级结果，依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准之规定，综合评定教学楼的安全性等级为Csu级。

3.6 鉴定单元正常使用性评级

通过现场检查可知，该楼表观质量较好，未发现墙体、楼板有明显裂缝及变形，仅屋顶存在局部漏雨现象，卫生间墙体存在碱蚀、泛潮现象，因此该楼正常使用性评定为Bss级。

3.7 鉴定单元可靠性评级

根据结构安全性与正常使用性评级结果，依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准之规定，综合评定教学楼的可靠性等级为Ⅲ级，即可靠性不符合本标准对Ⅰ级的要求，显著影响整体承载功能与使用功能，应采取措施，且可能有极少数构件必须立即采取措施。

4 结构抗震性能鉴定

依据GB 50023-2009建筑抗震鉴定标准的规定，该教学楼建于1980年，后续使用年限取40年，应划分为B类建筑，按B类砌体房屋进行抗震鉴定。同时，该楼属于学生教学用房，依据GB 50223-2008建筑工程抗震设防分类标准之规定，其抗震设防类别属于重点设防类，简称乙类，该楼应按高于本地区抗震设防烈度1度的要求核查其抗震构造措施。因此，该楼的抗震鉴定应按照8度区B类砌体房屋的标准进行。

4.1 第一级鉴定

1)该楼层数为4层(局部3层)，总高度为15.65 m，不符合标准规定8度区教学楼层数不超过4层，高度不超过12 m的要求。2)房屋抗震横墙最大间距为9.9 m，不符合标准规定乙类建筑不大于7 m的要求。3)房屋高宽比15.65 m/16.4 m=0.95，符合标准规定的不宜大于1.5的要求。4)墙体的砌筑砂浆实际达到的强度等级很低，不满足原设计要求，也未达到标准规定的不应低于M2.5要求;砌筑砖实际标号大于75号，满足原设计要求，符合标准规定的不应低于MU7.5的要求;抽检的圈梁、构造柱混凝土芯样抗压强度均能满足标准规定的不应低于C15的要求。5)教学楼等横墙较少、跨度较大的房间，宜为现浇或装配整体式楼、屋盖，该楼、屋盖采用预制空心板(局部现浇)，不符合标准的要求。6)该楼楼梯间四角及纵横墙交接处均设有构造柱，符合标准要求。7)该楼圈梁设置完整、闭合，符合标准要求。

教学楼抗震构造措施有多项不满足标准要求，第一级鉴定不满足抗震鉴定要求。

4.2 第二级鉴定

地震参数选取:抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.2g，地震分组为第一组。

采用PKPM程序进行结构抗震验算，从计算结果可知该结构墙体抗震承载能力不满足现行规范的要求。

5 鉴定结论

1)教学楼可靠性等级为Ⅲ级。即可靠性不符合本标准对Ⅰ级的要求，显著影响整体承载功能与使用功能，应采取措施，且可能有极少数构件必须立即采取措施。2)教学楼综合抗震能力不满足抗震要求，应采取加固或其他相应措施。

6 加固设计

根据以上检测鉴定的结论，按照安全、合理、经济的原则进行了加固方案的设计。加固方法为:

1)对该建筑墙体采用钢筋混凝土板墙和钢筋网抹灰进行加固;

2)在纵横墙交接处增设配筋，构成暗构造柱;

3)在预制楼板下增设角钢支撑，增加楼板的支撑长度。

7 结语

用新规范，从结构的可靠性和抗震性能两方面对校舍进行全面检测和鉴定，既反映了校舍的结构现状可靠性，又明确了结构的抗震性能，为校舍的加固改造提供了科学的依据。通过检测和加固设计施工，使中小学校舍更加安全可靠，能够达到规范规定的乙类设防要求。

［1］ GB 50292-1999，民用建筑可靠性鉴定标准［S］.

［2］ GB 50023-2009，建筑抗震鉴定标准［S］.

［3］ GB 50011-2010，建筑抗震鉴定标准［S］.

［4］ GB 50223-2008，建筑工程抗震设防分类标准［S］.