【摘要】上海貴衣縫紉設(shè)備有限公司擬對(duì)北宿舍樓進(jìn)行加層,需對(duì)北宿舍樓進(jìn)行抗震鑒定。本報(bào)告對(duì)該建筑物的相對(duì)傾斜值、不均勻沉降、砌體砂漿強(qiáng)度、混凝土構(gòu)件強(qiáng)度、構(gòu)件尺寸與配筋等進(jìn)行了計(jì)算及復(fù)核,羅列了無法滿足現(xiàn)行規(guī)范的抗震構(gòu)造,并對(duì)結(jié)構(gòu)建立計(jì)算分析模型,復(fù)核加層后樓房的抗震能力,為后續(xù)加固改造提供了有效支撐。
1.檢測(cè)概述
上海貴衣縫紉設(shè)備有限公司北宿舍樓,建于 2004年,為三層磚混結(jié)構(gòu)房屋。目前,業(yè)主擬對(duì)該樓進(jìn)行加層,特委托本站對(duì)該房屋進(jìn)行抗震鑒定,為房屋擴(kuò)建提供必要技術(shù)依據(jù),確保改造后房屋結(jié)構(gòu)達(dá)到 7度抗震設(shè)防要求。
1.1 檢測(cè)鑒定的范圍
上海貴衣縫紉設(shè)備有限公司北宿舍樓,總建筑面積 1453.5 m2。房屋概貌及內(nèi)部使用現(xiàn)狀參見圖 1-2。
1.2主要工作內(nèi)容
本次檢測(cè)鑒定主要工作內(nèi)容包括:
1、對(duì)該建筑的建筑、結(jié)構(gòu)平面布置情況進(jìn)行核查;
2、對(duì)該建筑的結(jié)構(gòu)開裂、破損等完損情況進(jìn)行檢測(cè);
3、對(duì)該建筑的沉降、傾斜等結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行測(cè)量;
4、對(duì)該建筑的主要受力結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行材料強(qiáng)度檢測(cè);
5、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)整體建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算分析和承載能力校核;
6、編制鑒定報(bào)告,提出抗震鑒定結(jié)論,并對(duì)可能需要進(jìn)行的結(jié)構(gòu)加固提出合理的處理意見;
2.房屋概況
上海貴衣縫紉設(shè)備有限公司北宿舍樓平面呈矩形,長 44.4m,寬 11.4m,共三層,層高均為 2.8m,房屋室內(nèi)外高差為 0.45m。房屋原設(shè)計(jì)作為宿舍樓使用,此次檢測(cè)前未改變使用用途。原建筑基本概況見表 2-1,原二層建筑及結(jié)構(gòu)平面圖見圖 2-2~4。
該房屋為磚混結(jié)構(gòu)房屋,承重墻體采用粉煤灰多孔磚混合砂漿砌筑,樓(屋)蓋采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板?;A(chǔ)采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深 -2.45m。原設(shè)計(jì)梁、柱混凝土強(qiáng)度: C25;磚強(qiáng)度:墻基 MU15,一層 ~三層 MU10;砂漿強(qiáng)度:一層 ~二層 M10,三層 M7.5。原設(shè)計(jì)地基承載力設(shè)計(jì)值為 95kPa。地下水位 -0.5m。
業(yè)主擬對(duì)現(xiàn)有宿舍北樓加建一層。改造方案詳見 2-5。
3.現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)情況
3.1現(xiàn)場(chǎng)完損檢測(cè)
檢測(cè)人員對(duì)結(jié)構(gòu)軸線尺寸及構(gòu)造柱、墻體的砌筑與圈梁布置情況進(jìn)行了檢測(cè),現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果與原設(shè)計(jì)圖吻合較好?;炷翗?gòu)件鋼筋配置亦與原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙資料相符。
被檢測(cè)房屋外墻外粉刷龜裂現(xiàn)象較普遍,室內(nèi)墻面墻體亦有開裂情況,大部分為墻體材料自身收縮或溫度應(yīng)力引起,裂縫詳細(xì)情況見表 6-1。
3.2結(jié)構(gòu)尺寸與材料配筋復(fù)核
3.3.1混凝土強(qiáng)度及碳化測(cè)試
現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)采用砼回彈儀,對(duì)主要混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢測(cè),同時(shí)根據(jù)測(cè)定的混凝土碳化深度;綜合評(píng)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度評(píng)定為 C25。
3.3.2砂漿強(qiáng)度測(cè)試
現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)采用 ZC5砂漿回彈儀,對(duì)砌體砂漿強(qiáng)度進(jìn)行了檢測(cè),一層 ~二層砂漿強(qiáng)度評(píng)定為 M7.8,三層砂漿強(qiáng)度評(píng)定為 M5.3。
3.3.3磚強(qiáng)度測(cè)試
現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),承重墻磚采用粉煤灰多孔磚,因其強(qiáng)度無法使用磚回彈儀測(cè)試,故計(jì)算時(shí)按照原設(shè)計(jì)強(qiáng)度取值。
3.4建筑物傾斜和差異沉降檢測(cè)
為了解房屋的整體傾斜情況及傾斜對(duì)本建筑的結(jié)構(gòu)受力的不利影響,本次檢測(cè)中采用 J2型經(jīng)緯儀、鋼直尺,按照變形測(cè)量中經(jīng)緯儀投點(diǎn)法的有關(guān)規(guī)定,測(cè)定建筑物外墻頂點(diǎn)相對(duì)底部的偏移值(即建筑物傾斜量),對(duì)房屋四角的可測(cè)棱線進(jìn)行了測(cè)量(含施工誤差),測(cè)點(diǎn)位置及測(cè)量所得豎向相對(duì)傾斜值如圖 3-5所示。從測(cè)量結(jié)果看,房屋昀大傾斜率為 2.0‰,未超過《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)關(guān)于該高度范圍內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)相對(duì)傾斜率 4‰的參考值。我們認(rèn)為被檢測(cè)房屋的整體傾斜狀況對(duì)結(jié)構(gòu)未產(chǎn)生明顯影響。
為掌握房屋的不均勻沉降情況,了解建筑沉降因素對(duì)結(jié)構(gòu)安全造成的不利影響程度,檢測(cè)人員對(duì)該建筑的相對(duì)沉降情況進(jìn)行了測(cè)量,檢測(cè)結(jié)果見圖 3-6。通過檢測(cè)數(shù)據(jù)可以看出:該樓未發(fā)現(xiàn)明顯的由不均勻沉降引起的墻體及梁柱結(jié)構(gòu)開裂損傷情況,因此可以認(rèn)為建筑物沉降變形未對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯影響。
4.結(jié)構(gòu)驗(yàn)算分析
根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)圖紙,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)資料,采用中國建筑科學(xué)研究院研制的 PK-PM系列軟件砌體結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計(jì),對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有使用狀態(tài)下進(jìn)行建模計(jì)算分析,考慮雙向地震作用。
4.1結(jié)構(gòu)驗(yàn)算
4.1.1計(jì)算依據(jù)
甲方提供的原房屋建筑、結(jié)構(gòu)圖;
國家及上海地區(qū)有關(guān)工程建設(shè)規(guī)范。
計(jì)算采用結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件 PKPM系列軟件(2008版)。
4.1.2計(jì)算輸入條件
?、俸爿d(標(biāo)準(zhǔn)值):按圖紙計(jì)算或按荷載規(guī)范進(jìn)行取值
②活載(標(biāo)準(zhǔn)值) :屋面活載(不上人):0.5kN/m2樓面活載:2.0kN/m2走道活載:2.5kN/m2
?、埏L(fēng)載: 基本風(fēng)壓值: 0.55kN/m2 (地面粗糙度:B類)
④地震荷載: 抗震設(shè)防烈度 7度;基本地震加速度值 0.1g;地震分組第一組,計(jì)算時(shí)考慮水平地震作用。
?、萁Y(jié)構(gòu)材料等級(jí):
磚強(qiáng)度等級(jí):按照原設(shè)計(jì)取 MU10;
砂漿強(qiáng)度等級(jí):按照實(shí)測(cè)取值;
混凝土標(biāo)號(hào)采用 C25;
4.1.3驗(yàn)算結(jié)果:
經(jīng)驗(yàn)算,現(xiàn)有房屋上部結(jié)構(gòu)加層改造后抗震承載力及墻體抗壓承載力均滿足規(guī)范要求。
4.2綜合分析
?、儆?jì)算情況:
經(jīng)計(jì)算分析,加層后房屋上部結(jié)構(gòu)總重量設(shè)計(jì)值為 34990kN,基礎(chǔ)總面積為
528.73㎡,考慮覆土重量后,基底應(yīng)力達(dá) 119kPa,大于原設(shè)計(jì)地基承載力設(shè)計(jì)
值 95kPa,因此加層后地基承載力不滿足要求。上部結(jié)構(gòu)加層改造后抗震承載力及墻體抗壓承載力均滿足規(guī)范要求。
②檢測(cè)情況分析:
北樓未見明顯結(jié)構(gòu)損傷。
4.3抗震構(gòu)造分析
按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)北宿舍樓按擬改造方案進(jìn)行抗震構(gòu)造措施鑒定。
5.結(jié)論及處理意見
5. 1結(jié)論
按擬加層方案,本次現(xiàn)有受檢北樓房屋結(jié)構(gòu),經(jīng)結(jié)構(gòu)驗(yàn)算、分析,不符合上海地區(qū)抗震設(shè)防烈度 7度的要求。房屋結(jié)構(gòu)須按本報(bào)告提出的處理意見經(jīng)抗震加固后,方能滿足 7度抗震設(shè)防要求。
5.2處理意見
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)及結(jié)構(gòu)驗(yàn)算分析結(jié)果,建議采取以下處理措施:
1 )對(duì)砌體墻段的局部尺寸較小部位,建議采取增設(shè)構(gòu)造柱或采用雙面鋼絲網(wǎng)水泥砂漿面層等加固措施;
2 )對(duì)于在墻體轉(zhuǎn)角處的轉(zhuǎn)角窗,可增設(shè)構(gòu)造柱加固;
3 )對(duì)于房屋構(gòu)造柱設(shè)置部位、數(shù)量不滿足要求處,應(yīng)按規(guī)范要求補(bǔ)充設(shè)置構(gòu)造柱;
4 )構(gòu)造柱和墻體拉結(jié)措施不滿足抗震鑒定要求之處(包括樓梯間),可采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿加固以增強(qiáng)拉結(jié);
5 )各層樓梯休息平臺(tái)處墻體應(yīng)增設(shè)鋼筋混凝土帶;
6 )對(duì)由溫差等引起墻體收縮裂縫可作常規(guī)修補(bǔ);
7 )應(yīng)該對(duì)該房屋地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固;
8 )本次房屋改擴(kuò)建,建議在施工過程中及今后長期使用過程中應(yīng)對(duì)房屋進(jìn)行定期沉降觀測(cè),為房屋維護(hù)提供依據(jù),發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理;
對(duì)結(jié)構(gòu)加固施工,建議應(yīng)選擇具有工程結(jié)構(gòu)加固專項(xiàng)資質(zhì)、且具有類似工程豐富施工經(jīng)驗(yàn)的施工單位,在制定好合理施工方案后進(jìn)行。