刘西茹 廖宏 陈迎春 丁瑶
摘要:通过对某部队综合楼检测数据和现场情况分析,利用PKPM软件建模验算,依据《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292-1999综合评定:综合楼的主体结构安全性鉴定单元被评为Csu级,部分构件需进行加固处理,屋面防水层应返修施工。
关键词:结构安全性;检测;鉴定
1、工程概况
湖南省郴州市某部队综合楼始建于2003年,竣工交付时间为2004年。地上为三层框架结构,建筑总高度为16.800m,抗震设防烈度为六度,梁柱抗震等级为4级,正常使用年限为50年;基础形式采用片石基础和钢筋混凝土独立基础,地基承载力标准值为2000kPa;砖墙材料±0.000以上采用MU10红砖,M5混合砂浆砌筑;混凝土强度等级梁、板、柱均为C20。
2、主体结构检测
2.1 结构体系和布置
综合楼的结构体系和平面布置,经现场检测:该综合楼所在建筑物结构形式为框架结构。
2.2 材料强度和性能
2.2.1 混凝土抗壓强度检测
采用回弹法检测钢筋混凝土构件的混凝土强度,检测单个构件方法依据《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T 23-2011,抽样数量依据《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344-2004第3.3.13条要求确定,实测混凝土强度均满足设计要求。
2.2.2 砖和砂浆强度检测
在建筑物各检测部位分别凿除1.0m2左右粉刷层,露出砖和砂浆,采用ZC4砖回弹仪检测砖强度,采用ZC5砂浆回弹仪检测砂浆强度,每一检测单块砖的抗压强度标准值计算公式为:?1k=?1,m -1.8s,实测砖和砂浆强度均满足设计要求。
2.3几何尺寸检测、评定
2.3.1 结构构件尺寸
综合楼几何尺寸符合平面布置规则,平面呈近矩形,传力明确、具有良好的整体性。按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2002(2011年版)的规定,截面尺寸的允许偏差为+8mm,-5mm。检测结果表明:所检测的柱、梁尺寸的实测值与设计值的偏差均在规范的允许范围之内。
2.3.2 结构轴线偏差
本工程为框架结构,用激光测距仪进行轴线偏差检测,检测结果满足设计要求。
2.3.3 层高、全高检测
建筑物实际层高、全高的检测结果符合设计要求。
2.3.4 混凝土构件楼板厚度检测
采用SW-360LB楼板厚度检测仪检测楼板厚度,与设计值的偏差在《混凝土结构施工质量验收规范》GB 50204-2002(2011年版)允许偏差范围之内。
2.3.5 混凝土构件钢筋保护层厚度检测
采用SW-180T钢筋位置测定仪对外露混凝土构件钢筋保护层厚度进行检测,采取局部凿开混凝土核查钢筋,检测结果表明:纵向受力钢筋混凝土保护层厚度满足《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2002(2011年版)要求。
2.3.6 变形观测
根据《建筑地基基础设计规范》 GB 50007-2011 第5.3.4条,对多层建筑的整体倾斜率规定见表1。
采用全站仪配合卷尺测量房屋四大角的垂直度,综合楼实测最大倾斜率为0.0010,小于规范允许值(0.004)要求,由此表明受检建筑物主体倾斜满足规范要求。
3、房屋现状调查
3.1 地基基础评述
通过现场勘察,局部散水和水沟存在基层土夯实不到位从而导致散水下沉现象,该栋建筑物基础未出现裂缝现象,建筑物主体倾斜检测满足规范要求。
3.2 上部承重结构评述
3.2.1 墙体裂缝评述
通过现场勘察,发现该建筑物局部墙体与柱之间出现竖向裂缝,墙体表面存在不规则裂缝,经凿开检测主要原因为:材料收缩比不一致,施工时未按要求设置抗裂钢丝网层,砌体未按要求合理设置构造措施;粉饰层厚度过厚,出现粉饰砂浆收缩裂缝。
3.2.2 梁板结构问题评述
部分梁、板构件存在影响结构承载力和耐久性能的变形、裂缝等缺陷:
1)屋面层4、5、7、8、10轴交D~J轴框架梁出现裂缝现象,经计算复核表明:第二层8、10轴交D~J轴框架梁抗力与效应之比小于1,不满足规范要求,建议加固;第三层(屋面)4、5、7、8、10轴交D~J轴框架梁抗力与效应之比小于1,不满足规范要求,建议加固补强。
2)三层结构板严重漏水(三层结构板2-7/C-J轴原设计为现浇板实际为预制板,未见设计变更)。屋面现浇板出现大面积裂缝,存在严重漏水现象,主要原因为未按要求设置温度收缩钢筋,而现浇板中存在温度收缩应力,混凝土收缩和温度变化易在现浇楼板内引起约束拉应力而导致裂缝渗漏水,应采取修复补强措施。
4、计算复核
根据现场检测结果及该工程的实际使用情况,采用中国建筑科学研究院PKPM系列《多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE》(2010版)对其进行计算复核。
4.1工程计算信息
1)基本信息
结构形式:框架结构;抗震设防烈度:六度;设计地震分组:第一组。
2)荷载取值
不上人屋面活载:0.5kN/㎡;上人屋面活载:2.0kN/㎡;二层楼面活载:3.0kN/㎡;
三层楼面活载:2.0kN/㎡;卫生间活载:2.50 kN/㎡;阳台活载:2.50 kN/㎡;基本风压: 0.30kN/㎡;楼梯:3.5kN/㎡。
3)强度等级
梁板柱:C20;钢筋:HRB335及HPB235;砖:MU10;砂浆:M5。
4.2工程计算模型
根据现场实际检测的混凝土强度、钢筋大小等相关工程信息,使用PKPM软件建立结构模型,经结构验算得出建筑物的安全性符合设计及规范要求。
图1 整体结构模型
5、房屋结构安全性等级评定
根据现场检测结果和计算复核分析,按照《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292-1999的相关要求,该工程主体结构的安全性鉴定评价见表2:
根据《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292-1999的相关要求,该工程主体结构安全性鉴定等级评定为Csu级,部分构件需进行加固处理,屋面防水层应返修施工。
6、结论
综合以上检测数据和现场情况分析,利用PKPM软件建模验算,依据《民用建筑可靠性鉴定标准》 GB 50292-1999,经综合评定:综合楼的主体结构安全性鉴定单元被评为Csu级,部分构件需进行加固处理,屋面防水层应返修施工。综合楼在以后的使用中应注意以下两方面:1)楼面使用荷载应控制在设计荷载范围之内;2)正常使用时,应定期维护检查;如需进行涉及结构荷载较大变化的改造,或改变原使用功能,业主方应及时委托具备相应资质的设计和检测鉴定单位进行检测鉴定和改造设计。
参考文献
[1] GB 50344-2004,建筑结构检测技术标准[S].北京: 中国建筑工业出版社,2004.
[2] GB 50292-1999,民用建筑可靠性鉴定标准[S].北京:中国建筑工业出版社,1999.
[3]刘兴远,敬相海,刘玉福.关于建筑物安全性鉴定工作的几点思考[J].四川建筑科学研究,2001.
作者简介:刘西茹(1975-),女,工程师,研究方向为建筑工程质量检测与鉴定。