某小学教学楼抗震性能鉴定

某小学教学楼抗震性能鉴定
郑通城
摘要：通过具体工程实例, 介绍学校预制楼盖教学楼抗震性能鉴定工作过程及一些经验体会, 为预制楼板教学楼抗震性能鉴定工作提供一些参考。
关键词：预制楼板教学楼抗震性能鉴定承载能力
A bstract: Based on an engineering exam ple,this article introduces the procedure and experience of appraisal on industrial workshop reliability, and can be used for reference to appraisal on reliability.
Keyw ords: industrial workshop; appraisal on reliability;bearing capacity。
一工程概况
某小学教学楼分为Ⅰ、Ⅱ区两个结构单元。Ⅰ区结构单元为四层砖墙和钢筋砼柱混合承重的办公楼，采用现浇钢筋砼结构；Ⅱ区结构单元为三层砖混结构教学楼，各层楼盖、屋盖及走廊均为预制板，楼梯采用现浇钢筋砼结构，总建筑面积约1750m2，于1980年设计，1982年建成投入使用至今。由于在基准使用期内区划的抗震设防烈度提高，现该建筑所在地区抗震设防烈度为7度，为了解其抗震性能，校方委托我站进行抗震性能鉴定。
二现场勘查、现状检查与结构施工质量检测
⒈建筑、结构布置及使用功能核查
现场对建筑、结构布置及房间使用功能进行核查，绘制实际建筑、结构现状图。
⒉建筑物倾斜观测
Ⅰ区单元各测点侧移方向无明显一致性，实测最大侧向位移为H/450，未超过规范限值H/250的要求；Ⅱ区实测最大侧向位移为H/87，大部分测点的侧向位移超过规范限值H/250的要求。
⒊施工质量检测
⑴基础开挖检查
所检基础型式及外形尺寸与设计基本相符，采用钢筋砼条形基础；基础未见明显腐蚀、酥碱、松散和剥落。
⑵砖砌体抗压强度检测
实测砌筑砂浆抗压强度推定值为1.6MPa～6.6MPa。两个结构单元均有部分楼层砂浆抗压强度低于相应设计强度等级要求。
⑶砖抗压强度检测
实测砖抗压强度推定等级低于《建筑抗震鉴定标准》（GB 50023-95）第5.2.2.1条规定砖最低强度等级MU7.5的指标要求。
⑷回弹法检测柱、梁砼强度
实测砼构件现龄期强度推定值为18.5MPa～33.1MPa，均能满足设计强度等级要求。
⑸钢筋分布检测
部分构件钢筋直径及钢筋规格与原设计不符；绝大多数柱、梁箍筋平均间距可符合设计要求，但部分柱箍筋间距超过抗震鉴定标准限值要求；楼板底排钢筋平均间距基本满足设计值要求。
三承载能力验算与分析
采用设计软件PMCAD及SATWE进行结构计算, 根据计算结果与构件实测配筋进行对比, 发现以下问题:
⑴墙体验算：Ⅱ区结构单元一、二层部分墙体高厚比不满足要求；
⑵钢筋砼柱、梁验算：Ⅰ区结构单元钢筋砼柱及连系梁断面及配筋均严重不足，Ⅱ区各层大部分走廊挑梁支座承载能力不满足要求。
四抗震性能评估
⒈Ⅱ区结构单元抗震性能评估
本工程Ⅱ区结构单元为三层砖混结构教学楼，承重墙体为粘土砖实心墙，属隔开间或多开间设置横向抗震墙的房屋，在基准使用期内区划的抗震设防烈度提高，现建筑所在地区抗震设防烈度为7度，根据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB 50223-2008）的相关规定，本次鉴定其抗震设防类别确定为重点设防类。根据本工程建成时间，其抗震性能按现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》（GB 50023-95）进行评估。
⑴场地、地基和基础
该建筑所在地区抗震设防烈度为7度，根据《建筑抗震鉴定标准》（GB 50023-95）（以下简称“鉴定标准”）第4.1.1条，可不进行场地对建筑影响的抗震鉴定。
⑵上部结构
结构体系：Ⅱ区房屋的高度为11.1m，层数为三层，房屋高度和层数未超过鉴定标准限值要求（分别为19m和六层）；底层平面的最长尺寸为48m，房屋高度小于底层平面的最长尺寸；房屋宽度为6.6m，高度与宽度之比为1.85，满足鉴定标准规定的限值2.2的要求；上部结构采用现浇成装配整体式混凝土楼、屋盖，墙体为普通粘土砖实心墙，纵横墙厚度均为240mm，满足鉴定标准规定的最小墙厚240mm的要求；抗震横墙的最大间距为9m，纵墙最大间距为6.6m，均满足规范限值15m的要求；质量和刚度沿高度变化规则均匀，立面标高一致，无错层；经验算，楼层的质心和计算刚心接近；以上表明Ⅱ区结构体系满足鉴定标准规定的刚性体系及规则性的要求。
材料强度：实测砖强度推定等级低于MU7.5，不满足鉴定标准规定的最低强度等级MU7.5的要求；砌筑砂浆强度换算值为M1，满足鉴定标准规定的最低强度等M1的要求；实测各层砼构件现龄期强度推定值均可满足鉴定标准规定的最低强度等级C13的要求；以上表明Ⅱ区结构单元砼材料强度可满足鉴定标准的要求，但砖砌体材料强度不满足鉴定标准的要求。
整体性连接构造：纵横墙交接处咬槎良好；预制板缝有混凝土填实，但预制板支承处座浆不饱满，部分所检预制板支承处的细石混凝土面层的板面横向拉结钢筋平均间距较图集“闽G-7502”的要求偏大。各层内、外墙均布置圈梁，且纵、横墙上圈梁的最大水平间距分别为6.6m和9m，均可满足鉴定标准规定的限值16m的要求；圈梁截面高度为(185～450)mm，满足鉴定标准规定的最小高度120mm的要求；圈梁位置与楼、屋盖在同一标高；以上表明，Ⅱ区结构单元除预制板与主体结构的连结构造较为薄弱外，其余整体性连接构造可基本满足鉴定标准的要求。
易倒部件及其连接：走廊钢筋混凝土栏板端部与相接墙体无可靠连接，栏板钢筋未锚入墙体，应予整改。
横墙间距与房屋宽度判别：Ⅱ区结构单元采用厚度为240mm的粘土砖实心墙，其承重横墙仅在楼梯间处设置1200mm×600mm窗户，承重横墙在层高1/2处的门窗洞所占的水平截面面积与总截面面积的百分比远小于25％，承重纵墙在层高的1/2处门窗洞所占的水平截面面积约为总截面面积的57％；根据复核验算结果，楼层单位面积重力荷载代表值一层约为11.1kN/m2，二层约为10.7kN/m2、三层约为8.6kN/m2。根据以上情况，对于鉴定标准表5.2.5-1中横墙间距和房屋宽度限值的调整系数可计算取值为：一层横墙0.92，二层横墙0.89，三层横墙0.72；一层房屋宽度0.76，二层房屋宽度0.79，三层房屋宽度0.98；横墙间距、房屋宽度判别情况详见下表，数据表明，一、二层横墙间距及房屋宽度均超过第一级鉴定限值的要求。
楼层砂浆强度等级横墙间距L（m）房屋宽度B（m）
现状结构规范限值现状结构规范限值
1 M1 8.0 5.4 6.6 5.6
2 M1 8.0 5.6 6.6 5.8
3 M1 8.0 9.7 6.6 9.8
第二级鉴定：以上调查、检测数据表明，Ⅱ区结构单元整体性连接构造、易倒部件等均存在部分项目不符合第一级鉴定标准的要求，且一、二层横墙间距及房屋宽度均超过第一级鉴定限值的要求。根据检测数据并结合设计施工图，对楼层平均抗震能力指数进行计算，结果详见下表。数据表明，一、二层纵横墙的平均抗震能力指数均小于1.0，考虑构造影响系数后的楼层综合抗震能力指数更低。Ⅱ区结构单元综合抗震能力不符合鉴定标准的要求。
计算楼层横墙平均抗震能力指数纵墙平均抗震能力指数
1 0.63 0.80
2 0.66 0.84
⒉Ⅰ区结构单元抗震性能评估
Ⅰ区结构单元仅在横向布置部分抗侧墙体，纵向无任何抗侧体系，钢筋砼柱及连系梁断面及配筋均严重不足，无法形成有效的抗侧体系。因此Ⅰ区结构单元根据结构体系布置直接评定为综合抗震能力不足。
五结论与建议
本工程综合抗震能力不符合国家标准要求，大部分结构构件静力承载能力不足，其中钢筋砼结构构件尚存在较大的耐久性隐患。建议对以下项目进行处理：
⑴对Ⅰ区进行整体加固，对结构抗侧体系进行有效处理，如增设抗侧力构件等措施；
⑵Ⅱ区结构单元综合抗震能力不足，对抗侧墙采取措施进行处理，以提高抗震承载能力，同时对(6)轴构造柱采取适当加强措施，如扩大截面等；
⑶对预制板整体性连接构造、走廊栏板与墙体锚固等影响抗震性能的构造进行处理；
⑷静力承载能力不足的墙体、挑梁；
⑸钢筋砼柱、梁耐久性能整改，并采取有效措施避免或减缓墙体的风化和粉化；
⑹主体结构出现整体倾斜，建议定期进行变形观测，并加强对建筑周边场地的观察。
参考文献
[1]《建筑抗震鉴定标准》（GB 50023-95）
[2] 郑钧，王建强，刘少华. 砌体结构房屋的质量检测与抗震鉴定，特种结构, 2009，（1），87-89+98
[3] 于微微，王琰. 浅谈砌体结构抗震鉴定中应注意的问题及其加固方法，黑龙江科技信息，2009，（1），261
[4] 吴武玄. 既有砖混预制板教学楼的抗震鉴定及分析，福建建筑，2009，（5），84+101-102