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某酒店安全性鑒定

2024-03-22 08:09
工程質量 2024年2期
關鍵詞:抗震框架構件

伊 寧

(大連渤海檢測有限公司,遼寧 大連 116000)

0 引言

早年我國建造的并且目前仍在使用中的高層建筑,主要采用混凝土框架結構、混凝土框架-剪力墻結構和混凝土框架-核心筒結構的結構形式建造而成[1,2]。隨著服役年限增加,材料老化以及改變使用功能、增建、改擴建等因素的影響,建筑結構各方面性能明顯下降[3,4],對其進行安全性、抗震鑒定工作的重要性日益凸顯[5]。并應在此基礎上確定建筑后續使用年限以及是否需要進行加固。

本案例為某框架-核心筒結構酒店,建于 20 世紀 90 年代,使用功能為餐廳、旅館。該建筑全部設計施工圖紙及相關檔案材料齊全。為了解該建筑物主體結構的安全性,以便為后續繼續工作或加固改造提供依據,對其進行安全鑒定。

1 建筑物概況

該酒店位于大連市開發區,為地下一層,地上 16層(局部 17、18 層)框架-核心筒結構,使用功能為餐廳、旅館,總建筑面積為 20 188.28 m2。該建筑開工于 1993 年,竣工于 1995 年,已投入使用。

根據甲方提供的委托信息及設計施工圖紙資料信息,該建筑基礎采用獨立基礎+防水底板,混凝土采用泵送商品混凝土進行計算。主體結構設計混凝土強度等級:地下 1 層至地上 10 層頂框架柱、剪力墻及連梁為 C40;11 層至屋面框架柱、剪力墻及連梁為 C30;地下 1 層至屋面框架梁、樓板及屋面板為 C25。該建筑主體結構的外觀質量尚可,建筑外景如圖1 所示。經查,該建筑有效建設資料齊全,設計施工圖、竣工圖及施工驗收資料齊全。

圖1 建筑外景

2 檢測鑒定目的

在不改變用途、不延長工作年限的前提下,為了解該建筑主體結構在剩余設計工作年限內的安全性,酒店經營方委托檢測公司對酒店進行安全性鑒定及抗震鑒定工作。

3 建筑物現狀調查與檢測

3.1 地基基礎現狀的調查與檢測

經查閱有關圖紙資料,該建筑基礎采用獨立基礎+防水底板。經現場勘查,該建筑物未發現上部主體結構及建筑外圍護結構傾斜、扭曲、裂縫等變形情況,未發現地基基礎存在不均勻沉降的宏觀表現,地基基礎工作正常。

3.2 上部主體結構現狀的調查與檢測

3.2.1 結構體系調查與檢測

依據甲方提供的該建筑物的設計施工圖紙資料,現場對該建筑物結構平面布置(構件軸線位置)、豎向和水平承重構件布置進行復核量測,復核量測結果基本符合原設計施工圖紙的要求。

3.2.2 構件缺陷、損傷和變形的調查與檢測

現場檢查混凝土構件外露位置,外觀質量良好,未發現露筋、蜂窩、孔洞、夾渣、疏松、裂縫等不符合規范要求的外觀質量缺陷,未發現結構構件及其節點存在明顯變形及其他損傷等不符合規范要求的缺陷。

3.2.3 混凝土構件現齡期抗壓強度檢測

依據甲方提供的該建筑設計施工圖紙及 GB/T 50344-2019《建筑結構檢測技術標準》的相關要求,對該建筑混凝土構件框架柱、剪力墻及連梁強度采用“回彈鉆芯修正法”抽樣檢測,地下 1 層至地上 10 層頂框架柱、剪力墻及連梁設計混凝土強度等級均為 C40;11 層至屋面框架柱、剪力墻及連梁設計混凝土強度等級均為 C30。對該建筑混凝土構件框架梁、樓板及屋面板強度采用“回彈修正法”抽樣檢測,地下 1 層至屋面框架梁、樓板及屋面板設計混凝土強度等級均為 C25。抽樣數量按照 GB/T 50344-2019《建筑結構檢測技術標準》中表3.3.10 最小樣本容量檢測類別 B 類的規定執行。檢測方法依據 JGJ/T 23-2011《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》的相關規定執行,每個構件選取 10 個測區進行批量檢測評定。對同一強度等級的混凝土進行強度修正,參照 JGJ/T 384-2016《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》第 6.4 條及 GB 50292-2015《民用建筑可靠性鑒定標準》附錄 K 中的相關規定進行修正。

檢測結果表明,該建筑所檢混凝土構件現齡期混凝土抗壓強度推定值滿足設計要求。

3.2.4 混凝土構件截面尺寸、鋼筋配置、鋼筋保護層厚度現場檢測

依據甲方提供的該建筑的設計施工圖紙、GB/T 50344-2019《建筑結構檢測技術標準》和 GB 50204-2015《混凝土結構工程施工質量驗收規范》的相關要求,對該建筑地下 1 層至屋面框架柱、梁、剪力墻截面尺寸、鋼筋配置[鋼筋(單側)的根數、直徑以及加密區的設置]、受力主筋的鋼筋保護層厚度進行現場抽樣檢測。抽樣數量按照 GB/T 50344-2019《建筑結構檢測技術標準》中表3.3.10 最小樣本容量檢測類別 A 類的規定執行。檢測方法按照 GB 50204-2015《混凝土結構工程施工質量驗收規范》的相關要求執行。

檢測結果表明,該建筑所檢地下 1 層至屋面框架柱、梁、剪力墻的截面尺寸、加密區箍筋間距、受力主筋的鋼筋保護層厚度抽樣檢測結果均符合設計施工圖紙及 GB 50204-2015《混凝土結構工程施工質量驗收規范》中規定允許偏差的相關要求,所抽檢的地下 1 層至屋面框架柱、梁、剪力墻鋼筋(單側)的根數、直徑均與設計施工圖紙相符。

由于該建筑的結構平面圖面積較大,縮小后無法清晰顯示,暫不在本文體現。

3.3 圍護結構現狀的調查與檢測

經現場檢查,該建筑物外墻及屋面未發現裂縫及變形,外門窗基本完好,屋面未發現漏雨現象。

4 安全性鑒定

根據該建筑的設計施工圖紙及現場復核檢測結果,該建筑主要樓面均布活荷載標準值及結構構件作用效應的確定,按照設計施工圖紙和 GBJ 9-87《建筑結構荷載規范》的相關規定取值。根據現場檢測結果,該建筑構件材料強度的標準值可采用原設計的標準值。根據委托單位的要求,現場未截取鋼筋進行力學性能復試,鋼筋力學性能采用設計施工圖紙的相關參數。采用北京盈建科軟件有限責任公司編制的“YJK 軟件”(版本號 5.3.0)進行結構承載力分析,結構模型如圖2 所示。

圖2 結構計算模型

4.1 構件層次安全性鑒定

構件安全性鑒定評級。依據 GB 55021-2021《既有建筑鑒定與加固通用規范》第 4.2.1 條,主體結構承重構件的安全性鑒定,應按承載能力、構造與連接、不適于承載的變形和損傷(含腐蝕損傷)4 個鑒定項目,分別評定每一項目等級,并取其中最低一級作為該構件的安全性等級,各構件評定結果如表1 所示。

表1 不適于繼續承載的損傷評定表(節選)

4.2 子系統層次安全性鑒定

4.2.1 場地與地基基礎安全性鑒定評級

該建筑場地類別為 Ⅰ 類場地,經現場勘查,未發現該建筑因場地與地基基礎不均勻沉降而導致的主體結構傾斜、開裂、構件變形等現象,建筑物未發現沉降裂縫、變形或位移,地基基礎工作正常,評為 Au級。

4.2.2 主體結構安全性鑒定評級

1)主體結構承載功能評定。該建筑不含 Bu、Cu、Du級代表層(或區),上部承重結構承載功能的安全性等級評為 Au級。

2)主體結構整體牢固性評定如表2 所示。

表2 主體結構整體牢固性評定表

3)主體結構存在不適于繼續承載的側向位移評定。該建筑未發現結構平面內存在明顯的頂點位移和層間位移,上部承重結構不適于繼續承載的側向位移等級評為 Au級。

4)主體結構安全性鑒定評級。依據 GB 55021-2021《既有建筑鑒定與加固通用規范》第 4.3.10 條,主體結構的安全性等級根據承載功能、結構整體牢固性、結構存在的不適于繼續承載的側向位移的安全性等級進行綜合評定如表3 所示。

表3 主體結構安全性等級評定表

4.3 鑒定系統層次安全性等級

依據 GB 55021-2021《既有建筑鑒定與加固通用規范》第 4.4 節,根據地基基礎和主體結構的安全性等級,以及與整幢建筑有關的其他安全問題進行綜合評定,如表4 所示,該建筑鑒定系統層次的安全性等級評為 Asu級。

表4 鑒定系統層次安全性等級評定表

5 抗震鑒定

根據 GB 55021-2021《既有建筑鑒定與加固通用規范》第 4.2.2 條規定,當為鑒定原結構、構件在剩余設計工作年限內的安全性時,應按不低于原建造時的荷載規范和設計規范進行驗算;當為結構加固、改變用途或延長工作年限的目的而鑒定原結構、構件的安全性時,應在調查結構上實際作用的荷載及擬新增荷載的基礎上,按現行規范與標準的規定進行驗算。本項目鑒定基于在不改變用途、不延長工作年限的前提下,鑒定原結構、構件在剩余設計工作年限內的安全性。屬于按不低于原建造時的荷載規范和設計規范進行驗算。

根據 GB 55021-2021《既有建筑鑒定與加固通用規范》第 5.1.3 條規定,該建筑建于 1993 年,設計工作年限為 50 年,屬于后續工作年限為 30 年以內的建筑,簡稱 A 類建筑。A 類建筑的抗震鑒定,應允許采用現行標準調低的要求進行抗震措施的核查,但不應低于原建造時的抗震設計要求。

根據 GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標準》第 6.1.1 條規定,A 類鋼筋混凝土房屋抗震鑒定時,房屋的總層數不超過 10 層。該建筑為地上 16 層(局部 17~18 層),遠超該規范 A 類對總層數的要求,因此,在執行此規范時,按照更嚴格的 B 類標準進行核查。

5.1 抗震措施鑒定

5.1.1 結構體系

該建筑位于 7 度 0.15g抗震設防區,屬于丙類建筑,建筑主要屋面高度約 58.3 m,為地下 1 層,地上 16 層(局部 17~18 層)的框架-核心筒結構,抗震等級為二級。根據現場實測,核心筒升至建筑物 17 層頂。核心筒的寬度為 7.2 m,大于筒體總高度的 1/12。核心筒的位置基本居中,滿足 JGJ 3-2010《高層建筑混凝土結構技術規程》第 9.2 條對框架-核心筒結構體系的構造要求。

根據 GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標準》第 6.3.2 條的規定,抗震墻墻板厚度不應<160 mm 且不應小于層高的 1/20,該建筑抗震墻最小墻厚為 200 mm,滿足該標準的相關要求。

5.1.2 材料強度

根據 GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標準》第 6.3.3 條的規定,梁、柱、墻實際達到的混凝土強度等級不應低于 C20。經現場實測,梁、柱、墻混凝土強度實測混凝土強度等級均大于 C20,滿足該標準的相關要求。

5.1.3 框架梁配筋及構造

根據 GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標準》第 6.3.4 條的規定,經復核計算,該房屋受拉鋼筋的配筋率及混凝土受壓區高度和有效高度之比、梁端截面的底面和頂面實際配筋量的比值、梁端箍筋實際加密區的長度、箍筋最大間距和最小直徑、梁頂面和底面的通長鋼筋、框架梁加密區箍筋肢距,均滿足該標準的相關要求。

5.1.4 框架柱配筋及構造

根據 GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標準》第 6.3.5 條規定,經復核計算,該房屋柱實際配筋率、柱箍筋的加密區范圍、柱加密區的箍筋最小體積配箍率、柱加密區箍筋肢距,均滿足該標準的相關要求。

5.1.5 節點核心區配筋及構造

根據 GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標準》第 6.3.6 條規定,框架節點核心區內箍筋的最大間距和最小直徑宜按該標準表6.3.5-2 檢查,二級的體積配箍率不宜<0.8 %。經復核計算,該房屋節點核心區鋼筋配置,均滿足該標準的相關規定。

5.1.6 抗震墻的配筋及構造

根據 GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標準》第 6.3.7 條規定,經復核計算,震墻墻板橫向、豎向分布鋼筋的配筋、抗震墻邊緣構件的配筋、框架-抗震墻端柱在全高范圍內箍筋、抗震墻的豎向和橫向分布鋼筋,均滿足該標準的相關要求。

5.1.7 填充墻連接構造

根據 GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標準》第 6.3.9 條規定,框架填充墻在平面和豎向的布置,宜均勻對稱;砌體填充墻,宜與框架柱柔性連接,但墻頂應與框架緊密結合。經現場核查,該建筑填充墻與框架柱間的構造措施基本滿足該標準的相關規定。

5.2 抗震承載力驗算

根據 GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標準》第 6.3.10 條規定,現有鋼筋混凝土房屋,應根據現行 GB 50011-2019《建筑抗震設計規范》的方法進行抗震分析,按本標準第 3.0.5 條的規定進行構件承載力驗算。

采用北京盈建科軟件有限責任公司編制的“YJK軟件”(版本號 5.3.0),對該建筑結構建模并進行整體分析計算,主要計算結果如下。

5.2.1 構框架柱軸壓比

根據 GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標準》第 6.3.2 條規定,框架柱的軸壓比在抗震等級為二級時≤0.8。經計算,該建筑框架柱的軸壓比均滿足該標準的相關規定。

5.2.2 構件配筋

經計算,該建筑各層框架梁、柱及剪力墻配筋均滿足抗震承載力的要求。

5.2.3 變形驗算

根據 GB 50011-2010《建筑抗震設計規范》第 5.5.1 條規定,框架-核心筒的彈性層間位移角限值為 1/800。經計算,該建筑層間彈性位移角滿足該規范的要求。

6 檢測鑒定結論及建議

6.1 安全性鑒定結論

該建筑現階段的安全性等級評為 Asu級,安全性符合 GB 55021-2021《既有建筑鑒定與加固通用規范》對 Asu級的要求,且系統工作正常。

6.2 抗震性鑒定結論

該建筑現階段抗震鑒定結果符合 GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標準》的相關規定。

7 結語

綜上所述,為某框架-核心筒結構酒店安全性鑒定的詳細過程。本案例的抗震鑒定類別為 A 類,但層數超過鑒定標準,因此按更嚴格的 B 類鑒定??拐鸫胧M足規范要求,抗震承載力驗算滿足規范要求,故不需要進行結構加固。本案例屬于體量較大且層數較高的混凝土高層建筑的安全性鑒定和抗震鑒定,為廣大同業工作者提供參考。Q

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