论述框架结构房屋安全性鉴定与抗震性能鉴定

论述框架结构房屋安全性鉴定与抗震性能鉴定

韩文娟1李甫2

1.宁夏中测计量测试检验院（有限公司）宁夏750200

2.宁夏中宏国建检测有限公司宁夏750200

摘要：框架建构由于具有施工效率高、工程质量好的特点，被广泛的采用于现代化的工业建筑和民用建筑当中。关于框架结构房屋的安全性鉴定和抗震性能鉴定需要根据建筑的具体的结构设计情况，结合地质和环境的勘查数据进行计算分析得出。本文通过具体的工程实例，分别对框架结构的安全性能和抗震性能的具体鉴定方法和过程进行讨论和分析。最后根据评价的结果提出了一些改进的和加固的措施和建议。

关键词：框架建筑；安全性；抗震性能；鉴定评估

引言：本文以某9层钢筋混凝土框架综合楼建筑作为具体的分析案例，分别就框架建筑的房屋安全性和抗震性能的鉴定核心要素和关键点进行了分析和讨论。旨在通过本文的分析为通用的框架结构房屋的安全性和抗震性能的鉴定和评估提供一些工程参考。

1.工程概况

1.1建筑结构简况

该工程建筑为9层的民用框架建筑。其中主楼为8层，在横向中轴部位设置伸缩缝缝宽50mm。建筑的横向长度为70.20m，纵向进深为16.80m，总建筑面积约8800m2。1层层高为4.20m，2～5层层高为3.30m，6~8层层高为3.90m，顶层层高为4.50m。房屋总高度32.85m。

1.2自然条件

1.2.1根据设计文件，建筑的设计的基本风压系数w0为0.35kN/m2，B类地面粗糙度。

1.2.2建筑抗震设计为6度抗裂强度。建筑所在地的地质勘查情况登记如表一所示。

表一土层分布情况

1.2.3.2地下水

该地区地下水为较弱发育，地下水水位埋深在地下1.8~3.2m。试验表明，地下水对建筑混凝土的腐蚀性能较弱，未出现明显侵蚀现象。

2.现场查勘与检测

本建筑建于1993年，至今已有20余年。建筑的主体结构已经发生了一些变形和破坏，造成框架结构安全性可能出现了损伤，需要进行现场勘查和检测。为建筑的结构的安全性评价和抗震性能评价提供数据支撑。

2.1现场查勘

通过对建筑的现场勘查和测量，主要存在以下几点问题：

1）建筑的部分结构构件表面，混凝土出现了蜂窝、麻面及孔洞等质量缺陷。

2）个别楼层的顶梁和构造柱上发现了许多细长裂缝，例如9层18/D-F梁、8层18/F柱、4层2-3/C-D板等等。这些裂缝的长度在0.04~1.1m，宽度在0.1～0.2mm。

3）部分楼层出现了顶板渗水的情况，存在着较为明显的渗水痕迹。

4）部分砖墙和砌体框架（梁、柱）的交接部位，出现了一些脱节缝。

2.2建筑物沉降与倾斜测量

为了提高检测的精确度，在建筑四周布设了48个沉降观察点对建筑的沉降进行持续60天的动态观察。观察数据结果显示，该建筑的沉降速率维持在0.5～4.4μm/d之间，满足建筑规范的沉降要求，表明建筑的沉降已经处于稳定状态。各测点的倾斜率为0.367‰至1.612‰之间，位于稳定值之间。

2.3结构构件截面尺寸抽样复核及基础（梁）开挖检查结合现场条件

对建筑结构的关键部位截面尺寸进行测量复核，检查其埋深和用料的具体情况，检查结果如下：

1）建筑结构的2层和4层楼板厚度没有达到设计厚度，比设计值薄15.1mm。

2）部分梁、柱发现截面尺寸偏大，混凝土的保护层厚度增大的情况。

2.4混凝土构件配筋、墙体拉结筋抽样复核结合现场条件

本文对混凝土结构的配筋检查是采用钢筋探测仪对建筑进行扫描检查，同时辅以开槽机对重点部位进行开槽复核的方式进行。检查结果发现：框架结构的关键节点存在配筋不足，箍筋、拉筋配置不足等情况。钢筋和混凝土力学性能满足要求。

3.抗震性能评估

通过对监测数据结果进行处理分析，首先对建筑的抗震和性能进行评估。框架建筑的抗震性能评估的主要依据是《89建筑抗震规范》[2]。具体的评价结果如下所示：

1）在建筑的关键部位存在箍筋个别拉筋不足和缺失。主筋的间距大于抗震规范框架核心结构的配镜要求。同时钢筋的最小直径也不能满足规范的8mm要求。

2）纵梁的配筋率为2%不满意规范要求的3%。

3）柱纵向受力钢筋的搭接长度不满足要求，小于42d纵向受力钢筋的搭接长度。

4）部分纵梁和构造柱截面面积为400mm×600mm。截面长边方向纵向钢筋间距为260mm，不符合《89抗震规范》第6.3.7（二）条的规定。

5）通过对楼层的施工缝的检查，发现施工缝设置的宽度仅为50mm。《89抗震规范》第6.1.5（一）条规定，抗震等级为6级建筑高度大于28m的框架结构，必须要设置不小于120mm宽度的抗震施工缝。

6）通过整体检测结果分析判断，本框架结构的建筑抗震等级为3度。需要采取相应的加强和维护措施。

4.混凝土结构（构件）安全性验算、分析及评级

4.1材料强度取值

建筑的抗震性能不足，需要进一步的对建筑的安全性能进行验算和评估。首先需要对建筑材料的力学性能和参数进行确定。同样采用现场随机抽样试验检测，取代表值的方法。试验计算的结构建筑材料强度如下所示：

1）建筑的混凝土虽然在表面存在一定的破损和麻窝等病害，当时其内部力学性能较为完整。因此，可以将整个建筑结构的混凝土结构强度按C20等级强度进行计算。

2）建筑的内部混凝土没有受到外部的侵蚀，钢筋的力学性能损失可以忽略不计。因此可按照按设计的强度等级进行安全计算。

4.2验算、分析及评级

采用结构计算通用商用软件PKPM，输入检测的数据参数，依据《89规范》的相关规定进行结构计算。然后根据计算的结果采用手算进行结构安全验算，结果表明：

1）计算结果显示建筑的2层和4层存在轴压比为0.93～0.96，略大于规范的要求值。

2）由于部分的框架梁存在配筋率不足以及楼板厚度不足的情况，造成建筑的承载力不足。

结合建筑的抗震评估结果和建筑的安全性能计算结果，综合评定建筑的安全性等级。该建筑的上部结构安全等级为Cu级。现有的建筑整体该楼现有结构安全性等级评定为Csu级。

4.3.地基基础分析及评级

通过计算结合对建筑的倾斜监测结果，评价本框架结构的地基基础安全等级为Au级，满足规范的要求。

5.鉴定结论与建议

通过综合鉴定本建筑结构的安全等级为Cu和Csu级。需要对建筑采取一定的结构加强和维护措施。即对建筑结构表面存在的孔洞、裂缝等质量缺陷进行修补和挖除替换等措施。对偏薄的楼板也应当采取加厚等加强措施。

该框架结构的抗震等级偏低，也需要采取同步的措施加强对建筑的抗震质量缺陷进行改造。建议将该建筑结构的设计基准期调整为50a，以此来满足89设计规范标准；采用质量较轻的钢结构来对部分存在裂缝和配筋不足、轴压比较大的主梁进行加固支撑；可考虑采取消能减震等措施，提高建筑物的整体抗震性能[4]。

结束语：随着使用年限的逐渐增加，建筑结构的力学性能在外部环境的影响下会发生一定的损失。本文通过具体的工程实例，对框架结构的安全性和抗震性能的监测问题展开了讨论。通过监控量测、试验分析、验算证明等综合手段，对框架结构的安全等级和抗震等级进行准确的评估，为后期的加固提供相应的依据。

参考文献

[1]GB50292—1999，民用建筑可靠性鉴定标准[S].

[2]GBJ11—89，建筑抗震设计规范[S].

[3]GBJ10—89，混凝土结构设计规范[S].

[4]张小云.建筑结构可靠性鉴定若干问题[J].福建工程学院学报，2004，（2）：199～202.