兰州地区信号机房房屋结构安全性鉴定与分析

李映辉

（甘肃第三建设集团公司，甘肃 兰州 730030）

建筑结构在其生命周期的服役过程中，随着服役时间增加，其结构功能及安全使用性能会逐渐下降，为保证使用人员的生命及财产安全，对既有建筑结构进行安全性检测鉴定是十分必要且具有重要意义的[1-5]。建筑结构的安全性鉴定结果是其后期加固改造的重要依据，通过后期的加固可恢复和提高既有建筑的安全性及耐久性，从而使建筑结构更好的为房屋使用者服务[6-8]。

1 项目概况

兰州市某微波发射部机房，位于兰州市城关区白塔山山顶。该建筑物设计建造于2006年，该建筑物为主体二层（局部三层）现浇钢筋混凝土框架结构，总建筑面积为910.00m2。该建筑物长度为40.10m，宽度为16.20m，主体高度为8.70m（最高处11.80m），一层层高为4.8m，二层层高为 3.3m，该工程抗震设防烈度为8度，框架抗震等级为二级，结构设计使用年限为50年，场地土类别为II类，基础采用柱下钢筋混凝土独立基础。混凝土强度设计等级：基础、地梁采用C30混凝土，其余梁、板、柱均采用C25混凝土。建筑物局部裂缝及破损情况如图1、图2所示。

2 建筑物结构安全依据的国家规范、标准及检测仪器

2.1 依据的国家规范与标准

《建筑结构检测技术标准》（GB/T 50344-2004）等国家关于建筑结构安全检测、鉴定、设计方面的技术标准、规程规范。

2.2 结构安全检测所使用的检测仪器及其要求

沉降观测采用DS32水准仪，倾斜观测ET220经纬仪，混凝土强度检测采用HT-225T型混凝土回弹仪，混凝土碳化深度检测采用LR-TH1型混凝土碳化深度测量仪，钢筋配置检测采用PS200S型钢筋探测仪，尺寸测量采用5m钢卷尺，裂缝观测采用WYSX-40X型读数显微镜仪器[4]，以上仪器均在国家规定的有效检定校准周期内，并处于正常状态，仪器设备的精度满足检测要求。

图1 墙体裂缝

图2 散水局部破损

3 建筑物场地工程地质情况

根据地基勘察单位与2009年9月提供的 《机房场地岩土工程勘察报告》，本工程在勘察范围内地层自上而下分布情况如下：

1）素填土层：褐黄色，稍湿，松散；主要由粉土与黏性土组成，上部为3:7灰土，表层为310mm的混凝土地面。厚度1.4～2.3m。

2）粉土层：埋深 1.6～2.4m，层厚 10.7～11.8m，褐黄色，中密，稍湿，具湿陷性，中等压缩性，韧性低，干强度低，无光泽反应，摇震反应中等。

3）粉质黏土：埋深11.8～14.2m，厚度 7.9～8.7m，褐黄-褐黄色，中密，稍湿，坚硬，无湿陷性，中等压缩性，韧性中等，干强度中等，稍有光泽，无摇震反应。

4）卵石：埋深 20.9～22.3m，厚度 2.5m，青灰色，一般粒径20～50mm，最大粒径70mm，骨料颗粒占60%～75%。该层物理性质较好。

该场地地下水埋藏较深，地下水对混凝土结构无腐蚀，对钢筋混凝土结构中的钢筋未发现有腐蚀现象。

4 地基沉降（相对）值检测

根据现场实际情况，以该建筑物二层挑板为基准面，选取一层框架柱作观测点，采用水准仪对该建筑物进行相对沉降观测。该建筑物北侧的基础相对沉降量在0～59mm之间，相邻柱基的沉降差为1.41‰～6.85‰之间，南侧的基础相对沉降量在0～41mm之间，相邻柱基的沉降差为0.29‰～2.87‰之间。相邻柱基的沉降差不满足《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）中第5.3.4条的规定。但应当说明的事，该建筑物的地基相对沉降是以建筑物二层挑板为基准面取得的，也包括一定的施工误差在内。

5 框架柱、框架梁配筋检测结果（部分）

框架柱、框架梁配筋检测结果见表1。

表1 框架柱、框架梁配筋检测结果

6 结构安全计算

根据现场踏勘及检测获得的数据，采用中国建筑科学研究院开发的多、高层PKPM系列结构计算软件对该建筑物主体结构进行验算。

6.1 基本参数的计算取值（见表2）

表2 基本参数的计算取值

6.2 计算结果

剪重比：该建筑物X方向最小剪重比为：11.37%，Y方向最小剪重比为11.45%，剪重比满足《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中“最小剪重比限值为3.2%”的要求。

位移比：该建筑物一层-二层中：X方向最大的弹性层间位移角为1/546，Y方向最大层间位移角为1/537，X方向最大的弹性层间位移角不满足《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中“最大弹性层间位移角限值为1/550”要求。

轴压比：该建筑物一层、二层中，框架柱最大轴压比计算结果为0.41，框架柱轴压比均满足《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中“最大轴压比限值为0.75”的要求。

承载力验算：根据计算分析复核结果，多数框架梁实际配筋不满足承载力要求。

7 结构安全结论

1）根据承载力计算复核结果，该建筑物部分构件承载力不满足规范要求。并结合本次检测结果，经综合分析，该建筑物结构构件安全性等级评定为Cu级，即安全性不符合《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB 50292-1999）对Asu级的要求，影响整体承载。

2）根据以上结果，建议委托具有相关资质的设计单位和施工单位进行加固处理。