广东智弘检测鉴定有限公司佛山分公司广东佛山528000
摘要:混凝土框架结构是建筑工程中的一种常见结构形式,其安全性能与人们的生命财产安全息息相关,对其安全性进行检测鉴定十分必要。本文结合某办公建筑工程实例,对其安全性检测鉴定进行了详细的介绍,为有关需要提供参考。
关键词:框架结构;安全性;检测鉴定
0引言
随着人们生活水平的日益提高以及建筑行业的快速发展,人们对建筑安全性能问题也越来越重视。在建筑工程中,框架结构以其整体性好、刚度大、自重轻、节省材料等优点,得到了广泛的应用,对框架结构建筑的安全性进行检测和鉴定关系到建筑的安全使用。基于此,笔者进行了相关介绍。
1项目概况
某公司办公建筑为4层混凝土框架结构,柱下混凝土独立基础,现浇楼屋面板,室内现浇楼梯,外墙采用240mm厚烧结多孔砖砌筑。平面布置东西向1~8轴总长40.0m,南北向A~D轴总宽8.0m,建筑面积约1600m2,底层层高4.0m,2~4层层高3.45m,平面布置示意图如图1所示。本工程丙类设防,7度抗震,框架抗震等级三级,设计基本地震加速度0.10g,设计地震分组为第一组,设计用途为办公用房。
图1办公建筑平面示意图(单位:mm)
2检查与检测分析
2.1宏观调查
据了解该房屋建成于2004年,原设计用途为办公楼,设计楼面活载2.0kN/m2、不上人屋面活载0.5kN/m2,建成后曾作为仓库、办公楼综合使用,目前空置。
混凝土框架梁、柱及屋面板等承重构件未作拆改,1层3~4×B~D轴改作卫生间、4~5×B~D轴改作淋浴房,2~4层1/2~1/6轴未设横隔墙。
2.2地基基础
该建筑楼梯、楼屋面荷载均未超出设计图纸要求,目前房屋外部及内部墙体未见因地基沉降引起的裂缝,结合上部结构检测和外观质量综合判断为地基基础工作正常。
2.3上部承重结构
2.3.1结构布置及外观质量
该建筑平立面布置规则,纵向框架柱距6.0m、7.0m,横向柱距8.0m、4.0m,框架柱尺寸550mm×550mm、400mm×400mm,现浇板厚100mm,承重构件如梁、柱外观未见异常,2~4层现浇楼面板局部出现非结构裂缝(非板跨中部裂缝均靠近板面负筋端位置),具体检测如表1所示,楼板未见露筋、混凝土破损等缺陷。
表1楼板裂缝检查结果
2.3.2混凝土构件尺寸复核
每层随机抽取20%的混凝土梁、柱、板构件,采用卷尺检测其尺寸,抽检的构件尺寸均符合设计要求。
2.3.3混凝土构件钢筋检测
每层随机抽取20%的混凝土梁、柱、板构件,实测混凝土框架梁、柱中钢筋配置,由于钢筋直径检测需要凿开验证,每层不同类别的梁柱构件各自凿开3%且不少于2处验证,每层不同类别的板取2处凿开验证。抽检的构件配筋符合设计要求,凿开检测的梁柱板钢筋未见明显锈蚀迹象。
2.3.4混凝土抗压强度
由于该办公楼已经建成多年,不适用回弹法检测混凝土强度,随机抽取部分钢筋混凝土构件,共钻取16个直径70mm的芯样进行抗压试验,混凝土强度检测结果如表2所示,该建筑混凝土强度设计等级为C25。
表2混凝土强度检测结果
2.3.5结构侧向位移
该房屋外观完整,经位移观测,柱顶测点最大整体倾斜1.5‰,小于建筑物的地基变形允许值0.003,顶点位移<H/450。
2.3.6上部承重结构检测小结
根据以上对上部承重结构的检测,主要检测结论如下。
1)该建筑平立面布置规则,框架梁柱、屋面梁板等布置基本符合设计要求。
2)抽检的混凝土框架梁柱尺寸均满足设计图纸要求。
3)抽检的梁柱中混凝土钢筋直径及数量均符合设计图纸要求。
4)钻芯法检测结果表明该房屋部分框架梁、柱混凝土强度不满足设计强度C25要求,但强度均不小于C20。
5)2~4层楼板局部出现非结构裂缝。
6)柱顶测点最大整体倾斜1.5‰。
2.4围护系统承重结构
该建筑围护系统承重结构主要包括围护墙体及屋面,具体检测结果如下。
2.4.1围护墙体
上部围护墙体主要采用240mm厚烧结多孔砖砌筑,四楼外墙局部现渗漏痕迹,个别墙梁交接处现连接缝,其他墙体未见渗水、变形等异常,外墙粉刷层外观基本完好。每层随机选取3片砖墙,采用贯入法检测砂浆强度,得到的强度推定值≥14.0MPa。
2.4.2屋面
屋面为现浇板,屋面板底局部现渗漏痕迹,其他未见变形、开裂或露筋等异常缺陷,目前整体使用情况良好。
3楼板裂缝修补
针对各层楼板均出现非结构裂缝,由有资质的设计施工单位出具修补方案并施工。采用化学灌浆法修补,修补后板表面再粘贴200mm宽碳纤维布,裂缝修补处理过程经业主监督,修补完成后经检测单位进行施工质量检测。
4结构复核验算
4.1建模分析
本工程为4层框架结构,现浇板式楼梯,现浇楼屋面板,根据实测数据并结合原设计图纸对该建筑进行建模复核。
4.2主要技术数据与采用的结构计算程序
1)本工程抗震设防烈度为7度,抗震设防类别丙类,抗震等级三级,安全等级二级,设计基本地震加速度为0.10g,设计地震分组第一组。
2)基本风压0.45kN/m2,地面粗糙度B类。
3)混凝土强度取值为C20,受力主筋HRB335,箍筋HPB235。
4)计算软件为中国建筑科学研究院2010版PKPM系列软件。
4.3荷载取值
楼面活载:2.0kN/m2;
楼梯间活载:3.5kN/m2;
屋面活载:0.5kN/m2(非上人)。
4.4计算模型示意图(见图2)
图2计算模型示意图
4.5计算结果分析
框架梁、柱、板承载力满足规范要求,框架柱轴压比满足规范要求。
5安全性评级
依据以上检测和结构复核计算结果,参考GB50292-1999《民用建筑可靠性鉴定标准》(文章中鉴定实例发生于新标准发布前,故参考旧标准,GB50292-2015已于2016年8月1日实施),该房屋安全性等级评定结果如下。
5.1地基基础
地基基础按其上部结构的检查结果评定。该建筑建成使用十多年,外观检查未发现基础不均匀沉降引起的墙体及钢筋混凝土构件的裂缝及损伤,框架梁柱等主要承重构件未作拆改,房屋使用荷载未增加。综合以上因素,根据GB50292-1999《民用建筑可靠性鉴定标准》第6.2.4条规定,建筑基础(子单元)的安全性等级均被评为Au级。
5.2上部承重结构
结构平立面布置规则,梁柱尺寸符合设计图纸要求,钢筋直径及数量满足设计要求,混凝土强度满足C20要求。根据GB50292-1999《民用建筑可靠性鉴定标准》第4.2.2条规定,混凝土承重构件按照承载能力评级评为au级;梁、柱构造连接基本符合要求,按构造措施评级评为au级;抽检构件外观完整,均无明显的位移及变形,按不适合继续承载的变形评级评为au级;框架结构梁柱构件未出现裂缝,楼板局部出现非结构裂缝,经处理后,构件按照裂缝评级为bu级。
综合以上检测结果,上部承重结构按照各种构件的安全性等级综合评为Bu级。
该房屋主要由混凝土框架承重,传力路径清晰,综合考虑上部承重结构的结构整体性等级评为Au级。
对该建筑侧向倾斜情况检查表明,该建筑的侧向位移满足相关规范的要求,结构侧向位移评为Au级。
综合以上评级结果,该建筑上部承重结构的安全性等级评为Bu级。
5.3围护系统
该建筑墙体外观整体性较好,砂浆强度满足设计要求,构造连接基本可靠,未发现墙体上有影响结构安全性的裂缝,房屋整体无明显侧向位移,构件承载能力等级均评为au级;个别外墙墙梁交接处现连接缝,屋面局部出现渗漏痕迹,按构造措施评级评为bu级。
根据GB50292-1999《民用建筑可靠性鉴定标准》第6.4.4条规定,该建筑物围护系统的安全性等级为Bu级。
5.4综合评定
综合以上安全性检查结果,该建筑物结构安全性等级评为Bsu级。
6结语
综上所述,框架结构在住宅、学校、办公建筑等工程中得到广泛的应用,确保其安全使用是关系到民众人身安全的重要措施。因此,对于投入使用多年的框架结构建筑,要结合工程实际情况,对其安全性进行严格的检测和鉴定,并结合检测结果,采取有效的措施进行处理,从而确保建筑的安全性能。
参考文献
[1]某高层建筑结构安全性检测鉴定[J].段忠飞.建筑技术.2015(02).
[2]某框架佛教建筑的结构安全鉴定[J].朱克,赵宝生,刘有军.四川建筑.2016(04).