某小學教學樓抗震性能鑒定
關(guān)鍵詞:預制樓板教學樓,抗震性能鑒定,承載能力
一工程概況
某小學教學樓分為Ⅰ、Ⅱ區(qū)兩個結(jié)構(gòu)單元。Ⅰ區(qū)結(jié)構(gòu)單元為四層磚墻和鋼筋砼柱混合承重的辦公樓,采用現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu);Ⅱ區(qū)結(jié)構(gòu)單元為三層磚混結(jié)構(gòu)教學樓,各層樓蓋、屋蓋及走廊均為預制板,樓梯采用現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu),總建筑面積約1750m2,于1980年設計,1982年建成投入使用至今。由于在基準使用期內(nèi)區(qū)劃的抗震設防烈度提高,現(xiàn)該建筑所在地區(qū)抗震設防烈度為7度,為了解其抗震性能,校方委托我站進行抗震性能鑒定。
二現(xiàn)場勘查、現(xiàn)狀檢查與結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量檢測
、苯ㄖ、結(jié)構(gòu)布置及使用功能核查
現(xiàn)場對建筑、結(jié)構(gòu)布置及房間使用功能進行核查,繪制實際建筑、結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀圖。
、步ㄖ飪A斜觀測
Ⅰ區(qū)單元各測點側(cè)移方向無明顯一致性,實測最大側(cè)向位移為H/450,未超過規(guī)范限值H/250的要求;Ⅱ區(qū)實測最大側(cè)向位移為H/87,大部分測點的側(cè)向位移超過規(guī)范限值H/250的要求。
、呈┕べ|(zhì)量檢測
⑴基礎開挖檢查
所檢基礎型式及外形尺寸與設計基本相符,采用鋼筋砼條形基礎;基礎未見明顯腐蝕、酥堿、松散和剝落。
、拼u砌體抗壓強度檢測
實測砌筑砂漿抗壓強度推定值為1.6MPa~6.6MPa。兩個結(jié)構(gòu)單元均有部分樓層砂漿抗壓強度低于相應設計強度等級要求。
⑶磚抗壓強度檢測
實測磚抗壓強度推定等級低于《建筑抗震鑒定標準》(GB50023-95)第5.2.2.1條規(guī)定磚最低強度等級MU7.5的指標要求。
、然貜椃z測柱、梁砼強度
實測砼構(gòu)件現(xiàn)齡期強度推定值為18.5MPa~33.1MPa,均能滿足設計強度等級要求。
、射摻罘植紮z測
部分構(gòu)件鋼筋直徑及鋼筋規(guī)格與原設計不符;絕大多數(shù)柱、梁箍筋平均間距可符合設計要求,但部分柱箍筋間距超過抗震鑒定標準限值要求;樓板底排鋼筋平均間距基本滿足設計值要求。
三承載能力驗算與分析
采用設計軟件PMCAD及SATWE進行結(jié)構(gòu)計算,根據(jù)計算結(jié)果與構(gòu)件實測配筋進行對比,發(fā)現(xiàn)以下問題:
、艍w驗算:Ⅱ區(qū)結(jié)構(gòu)單元一、二層部分墻體高厚比不滿足要求;
、其摻铐胖、梁驗算:Ⅰ區(qū)結(jié)構(gòu)單元鋼筋砼柱及連系梁斷面及配筋均嚴重不足,Ⅱ區(qū)各層大部分走廊挑梁支座承載能力不滿足要求。
四抗震性能評估
⒈Ⅱ區(qū)結(jié)構(gòu)單元抗震性能評估
本工程Ⅱ區(qū)結(jié)構(gòu)單元為三層磚混結(jié)構(gòu)教學樓,承重墻體為粘土磚實心墻,屬隔開間或多開間設置橫向抗震墻的房屋,在基準使用期內(nèi)區(qū)劃的抗震設防烈度提高,現(xiàn)建筑所在地區(qū)抗震設防烈度為7度,根據(jù)《建筑工程抗震設防分類標準》(GB50223-2008)的相關(guān)規(guī)定,本次鑒定其抗震設防類別確定為重點設防類。根據(jù)本工程建成時間,其抗震性能按現(xiàn)行國家標準《建筑抗震鑒定標準》(GB50023-95)進行評估。
、艌龅、地基和基礎
該建筑所在地區(qū)抗震設防烈度為7度,根據(jù)《建筑抗震鑒定標準》(GB50023-95)(以下簡稱“鑒定標準”)第4.1.1條,可不進行場地對建筑影響的抗震鑒定。
⑵上部結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)體系:Ⅱ區(qū)房屋的高度為11.1m,層數(shù)為三層,房屋高度和層數(shù)未超過鑒定標準限值要求(分別為19m和六層);底層平面的最長尺寸為48m,房屋高度小于底層平面的最長尺寸;房屋寬度為6.6m,高度與寬度之比為1.85,滿足鑒定標準規(guī)定的限值2.2的要求;上部結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆成裝配整體式混凝土樓、屋蓋,墻體為普通粘土磚實心墻,縱橫墻厚度均為240mm,滿足鑒定標準規(guī)定的最小墻厚240mm的要求;抗震橫墻的最大間距為9m,縱墻最大間距為6.6m,均滿足規(guī)范限值15m的要求;質(zhì)量和剛度沿高度變化規(guī)則均勻,立面標高一致,無錯層;經(jīng)驗算,樓層的質(zhì)心和計算剛心接近;以上表明Ⅱ區(qū)結(jié)構(gòu)體系滿足鑒定標準規(guī)定的剛性體系及規(guī)則性的要求。
材料強度:實測磚強度推定等級低于MU7.5,不滿足鑒定標準規(guī)定的最低強度等級MU7.5的要求;砌筑砂漿強度換算值為M1,滿足鑒定標準規(guī)定的最低強度等M1的要求;實測各層砼構(gòu)件現(xiàn)齡期強度推定值均可滿足鑒定標準規(guī)定的最低強度等級C13的要求;以上表明Ⅱ區(qū)結(jié)構(gòu)單元砼材料強度可滿足鑒定標準的要求,但磚砌體材料強度不滿足鑒定標準的要求。
整體性連接構(gòu)造:縱橫墻交接處咬槎良好;預制板縫有混凝土填實,但預制板支承處座漿不飽滿,部分所檢預制板支承處的細石混凝土面層的板面橫向拉結(jié)鋼筋平均間距較圖集“閩G-7502”的要求偏大。各層內(nèi)、外墻均布置圈梁,且縱、橫墻上圈梁的最大水平間距分別為6.6m和9m,均可滿足鑒定標準規(guī)定的限值16m的要求;圈梁截面高度為(185~450)mm,滿足鑒定標準規(guī)定的最小高度120mm的要求;圈梁位置與樓、屋蓋在同一標高;以上表明,Ⅱ區(qū)結(jié)構(gòu)單元除預制板與主體結(jié)構(gòu)的連結(jié)構(gòu)造較為薄弱外,其余整體性連接構(gòu)造可基本滿足鑒定標準的要求。
易倒部件及其連接:走廊鋼筋混凝土欄板端部與相接墻體無可靠連接,欄板鋼筋未錨入墻體,應予整改。
橫墻間距與房屋寬度判別:Ⅱ區(qū)結(jié)構(gòu)單元采用厚度為240mm的粘土磚實心墻,其承重橫墻僅在樓梯間處設置1200mm×600mm窗戶,承重橫墻在層高1/2處的門窗洞所占的水平截面面積與總截面面積的百分比遠小于25%,承重縱墻在層高的1/2處門窗洞所占的水平截面面積約為總截面面積的57%;根據(jù)復核驗算結(jié)果,樓層單位面積重力荷載代表值一層約為11.1kN/m2,二層約為10.7kN/m2、三層約為8.6kN/m2。根據(jù)以上情況,對于鑒定標準表5.2.5-1中橫墻間距和房屋寬度限值的調(diào)整系數(shù)可計算取值為:一層橫墻0.92,二層橫墻0.89,三層橫墻0.72;一層房屋寬度0.76,二層房屋寬度0.79,三層房屋寬度0.98;橫墻間距、房屋寬度判別情況詳見下表,數(shù)據(jù)表明,一、二層橫墻間距及房屋寬度均超過第一級鑒定限值的要求。