某小学框架结构教学楼抗震鉴定与加固

龙耀坚

（广东稳固检测鉴定有限公司 广州 510230）

某小学框架结构教学楼抗震鉴定与加固

龙耀坚

（广东稳固检测鉴定有限公司 广州 510230）

汶川地震之后，为提高中小学校舍的抗震性能，各地对中小学校舍开展了抗震鉴定及加固工作。本文以广州某小学框架结构教学楼抗震鉴定及加固为例，进行原始资料调查，现场检测、结构计算分析以及结构抗震性能评定，并在综合评定的基础上提出了加固处理方案。加固后的结构可达到重点设防类抗震设防标准。

框架结构；现场检测；抗震鉴定；加固建议

引言

汶川地震之后，国家高度重视并要求全面提高全国中小学校舍的抗震防灾能力，在《建筑工程抗震设防分类标准》[1]中，中小学校舍的抗震设防类别由原来的标准设防类提高到重点设防类，即由丙类提高到乙类。

2009年4月启动的全国中小学校舍安全工程，在全国开展中小学校房屋鉴定排查，对具有安全隐患的校舍进行抗震加固、提高综合防灾能力，使学校校舍达到重点设防类抗震设防标准。根据十部委颁布的《全国中小学校舍安全工程实施细则》，为提高学校建筑物的抗震能力，适应当前地震形势，减少地震造成的人员伤亡和经济损失，受相关部门委托我司对广州某小学教学楼进行了抗震鉴定，并提出了加固建议。

1 工程概况

广州某小学教学楼建于2003年，为4层框架结构，首层高5.0m，二至四层高均为3.6m，采用桩基础，总建筑面积约22891㎡。其正立面如图1 所示，标准层平面如图2所示。

根据《建筑抗震鉴定标准》[2]和《建筑抗震设计规范》[3]，该建筑属于C类建筑，后续使用年限按50 年考虑，抗震鉴定参数如表1所示。

2 现场检查、检测结果

2.1 地基与基础

该教学楼采用桩基础。上部结构未发现由于不均匀沉降造成的结构构件开裂和倾斜，建筑地基和基础无静载缺陷，地基主要受力层范围内不存在软弱土、液化土和严重不均匀土层，非抗震不利地段，地基基础基本完好。

2.2 现状调查

对教学楼外观质量进行普查，发现存在以下问题：二～四层个别楼板跨中出现裂缝，宽度大部分在0.2mm～0.4mm之间；四层个别板底出现露筋、锈蚀现象。

2.3 房屋整体变形、材料强度和钢筋扫描检测

按照《建筑变形测量规范》[4]的规定，采用经纬仪测量房屋的倾斜现状(包含原有施工误差)。根据测量结果，房屋整体倾斜变形不大，最大倾斜率为 0.08%，在规定范围内，满足《建筑地基基础设计规范》[5]规定要求。

根据《钻芯法检测混凝土强度技术规程》[6]的相关规定，采用钻芯法对柱、梁构件分别进行混凝土强度抽样检测。检测结果表明，柱混凝土强度在9.6～45.6MPa之间，其中满足设计强度等级C25要求的占抽检总数的63%，低于设计强度等级C25要求的占抽检总数的37%，其中低于规范强度等级C20要求的占抽检总数的10%；梁混凝土强度在16.6～60.7MPa之间，其中满足设计强度等级C25要求的占抽检总数的69%，低于设计强度等级C25要求的占抽检总数的31%，其中低于规范强度等级C20要求的占抽检总数的7%。

采用 ZBL-R630型钢筋位置及保护层厚度探测仪对该教学楼梁、柱钢筋进行扫描，扫描结果表明梁、柱纵向配筋满足设计要求，仅个别梁、柱的钢筋保护层厚度和端部加密区箍筋不满足设计要求。

图1 教学楼正立面

图2 教学楼标准层平面

表1 抗震鉴定参数

抗震等级 二级重要性参数 1.0抗震设防烈度 7度建筑抗震设防类别 乙类地震加速度 0.1g设计地震分组 第一组场地类别 Ⅱ基本风压 0.5kN/㎡地面粗糙度 B

3 结构抗震鉴定

表2 抗震措施鉴定结果

该教学楼为框架结构，根据《建筑抗震鉴定标准》[2]属C类建筑，C类建筑钢筋混凝土房屋应检查其抗震措施和现有抗震承载力。本次鉴定根据《建筑抗震鉴定标准》[2]和《建筑抗震设计规范》[3]中有关规定，对现有建筑整体抗震性能做出评价，对符合抗震鉴定要求的建筑说明其后续使用年限，对不符合抗震鉴定要求的建筑提出相应的抗震减灾对策和处理意见。

3.1 抗震措施鉴定

中小学建筑为重点设防类建筑（乙类），按设防烈度提高1度（8度）核查其抗震措施。由《建筑抗震设计规范》[3]可知，该教学楼的抗震等级为二级，本建筑的抗震措施鉴定结果汇总见表2。

3.2 抗震承载力验算

该教学楼为4层框架结构，使用PKPM结构设计软件对结构进行计算复核。验算结果表明：（1）首层1-C×1-29轴柱轴压比（0.81）、首层1-C×1-27轴柱轴压比（0.87）、首层1-C×1-26轴柱轴压比（0.89）、首层1-C×1-25轴柱轴压比（0.89）、首层1-C×1-24轴柱轴压比（0.88）、首层1-C×1-23轴柱轴压比（0.88）、首层1-C×1-17轴柱轴压比（0.86）、首层1-C×1-16轴柱轴压比（0.81）、首层1-C×1-10轴柱轴压比（0.83）和首层1-C×1-9轴柱轴压比（0.78）不满足规范要求；（2）首层1-C ×1-23轴柱和首层1-C ×1-20轴柱纵向配筋不满足规范要求；（3）二层Q×1-C～1-B轴梁和四层R×7～10轴梁纵向配筋不满足规范要求；（4）部分柱加密区箍筋配置和个别梁加密区箍筋配置不满足规范要求。

4 鉴定结论

依据相关规范，对该教学楼现场检查、检测，抗震措施鉴定及抗震承载力验算，得出抗震鉴定结论如下：

（1）二～四层个别楼板跨中出现裂缝，宽度大部分在0.2mm～0.4mm之间；四层个别板底出现露筋、锈蚀现象；

（2）框架结构受力体系局部为单跨框架结构，不满足规范要求；

（3）个别柱截面宽度小于400mm；

（4）个别柱轴压比大于0.75；

（5）个别柱、梁纵向配筋不满足规范要求；

（6）个别梁、柱混凝土强度低于C20；

（7）部分柱加密区箍筋配置和个别梁加密区箍筋配置不满足规范要求。

5 加固建议

（1）对楼板跨中出现裂缝先采用高压灌注环氧树脂合缝处理，然后在板底用CFRP进行加固处理；对板底局部出现露筋、锈蚀部位，先凿除疏松的保护层，用钢丝刷除锈，涂刷环氧树脂，再用水泥砂浆批补处理；

（2）对局部为单跨框架结构部位，在建筑物端部设置剪力墙肢，能有效降低结构在多遇地震作用下的最大层间位移，同时降低原有框架柱的轴压比，避免地震中由于塑性铰的出现而导致结构整体失稳破坏和倒塌；

（3）现场检查发现个别柱截面宽度小于400mm，但均在连廊等附属结构部位，经验算结果表明，该部分柱承载力满足规范要求，故对该部分柱可不作加固处理；

（5）对纵向配筋不满足规范要求的框架梁、柱构件采用CFRP进行加固处理；

（6）对混凝土强度低于C20框架梁、柱构件采用加大截面法进行加固处理；

（7）对加密区箍筋配置不满足规范要求的梁、柱构件采用CFRP进行加固处理。

[1] GB 50223-2004,建筑工程抗震设防分类标准[S].

[2] GB 50023-2009,建筑抗震鉴定标准[S].

[3] GB 50011-2010,建筑抗震设计规范[S].

[4] JGJ 8-2007,建筑变形测量规范[S].

[5] GB 50007-2002,建筑地基基础设计规范[S].

[6] CECS 03：2007钻芯法检测混凝土强度技术规程[S].

G322

B

1007-6344（2016）07-0275-02

王鹏（1980-4-28），男， 籍贯：河北保定人，民族：汉 职称：工程师，学历：本科，主要研究方向：道桥工程检测。

作者简介：龙耀坚（1982-），男，汉族，广西桂平人，硕士研究生，工程师，从事建筑结构检测、鉴定与加固工作。