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1、建筑結(jié)構(gòu)鑒定和加固技術(shù)中國(guó)建筑科學(xué)研究院 1.一般規(guī)定 2.混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件 3.鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件 4. 砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件 5.木結(jié)構(gòu)構(gòu)件 6.古建筑木結(jié)構(gòu) 7.地基基礎(chǔ)I 、結(jié)構(gòu)安全鑒定 1. 結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性鑒定所采用的檢測(cè)數(shù)據(jù) (1) 采用不止一種檢測(cè)方法同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)時(shí),應(yīng)事先約定綜合確定檢測(cè)數(shù)值的規(guī)則,不得事后隨意處理; (2) 當(dāng)懷疑檢測(cè)數(shù)據(jù)有異常值時(shí),其判斷和處理應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,不得隨意舍棄數(shù)據(jù)。 2. 檢測(cè)的抽樣方法隨機(jī)抽樣 抽樣的數(shù)量510個(gè)構(gòu)件一、一般規(guī)定 I類建筑 承重結(jié)構(gòu)中原有的殘損點(diǎn)均已得到正確處理,尚未發(fā)現(xiàn)新的殘損點(diǎn)或殘損征兆. 類建筑 承重結(jié)構(gòu)中原先已修補(bǔ)加固的殘損
2、點(diǎn),有個(gè)別需要重新處理;新近發(fā)現(xiàn)的若干殘損跡象需要進(jìn)一步觀察和處理,但不影響建筑物的安全和使用。 類建筑 承重結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵部位的殘損點(diǎn)或其組合已影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用,有必要采取加固或修理措施,但尚不致立即發(fā)生危險(xiǎn)。 類建筑 承重結(jié)構(gòu)的局部或整體已處于危險(xiǎn)狀態(tài),隨時(shí)可能發(fā)生以外事故,必須立即采取搶修措施。 3. 古建筑可靠鑒定的分類: 二. 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件 1.安全鑒定的項(xiàng)目及其構(gòu)件安全等級(jí)確定: 承載能力、構(gòu)造、位移(變形)和裂縫四個(gè)項(xiàng)目構(gòu)件的安全登記取其中最低一級(jí)。 2. 構(gòu)件承載能力安全等級(jí)的確定 分別評(píng)定每個(gè)項(xiàng)目的等級(jí),并以較低一級(jí)作為該構(gòu)件承載能力的安全等級(jí)。 3. 構(gòu)件構(gòu)造安全等級(jí)的
3、確定 分別評(píng)定兩個(gè)檢查項(xiàng)目的等級(jí),取其中較低一級(jí) 作為該構(gòu)件的安全性等級(jí)。4. 構(gòu)件不適于繼續(xù)承載的位移(或變形) (1)桁架(屋頂、托架)的饒度 大于1/400(計(jì)算跨),應(yīng)考慮由位移產(chǎn)生的附加應(yīng)力影響,并判級(jí)。 (2)其他受彎構(gòu)件的饒度和施工偏差造成的側(cè)向彎曲。 5.構(gòu)件裂縫 (1)構(gòu)件出現(xiàn)下表所列的受力裂縫時(shí),應(yīng)視為不適于繼續(xù)承載的裂縫,并應(yīng)根據(jù)其實(shí)際嚴(yán)重程度定為Cu級(jí)或du級(jí)。 混凝土構(gòu)件不適于繼續(xù)承載寬度的評(píng)定 表4.2.5檢查項(xiàng)目 環(huán)境構(gòu)件類別cu級(jí)或du級(jí)受立主筋處的彎曲(含一般彎剪)裂縫和軸拉裂縫寬度(mm)反常濕度環(huán)境鋼筋混凝土主要構(gòu)件0.50一般構(gòu)件0.70預(yù)應(yīng)力混凝土主要
4、構(gòu)件0.20(0.30)一般構(gòu)件0.30(0.50)高濕度環(huán)境鋼筋混凝土任何構(gòu)件0.40預(yù)應(yīng)力混凝土0.10(0.20)剪切裂縫(mm)任何濕度環(huán)境鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土出現(xiàn)裂縫(2)非受力裂縫 當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列情況的非受力裂縫時(shí),也應(yīng)視為不適于繼續(xù)承載的裂縫,并應(yīng)根據(jù)其承重定為Cu級(jí)或du級(jí)。 1)因主筋銹蝕產(chǎn)生的沿主筋方向的裂縫,其裂縫寬度已大于1mm。 2)因溫度、收縮等作用產(chǎn)生的裂縫,其寬度已比本標(biāo)準(zhǔn)表4.2.5規(guī)定的彎曲裂縫寬度值超出50,且分析表明已顯著影響結(jié)構(gòu)的受力。 同時(shí)有受力及非受力裂縫時(shí),分別評(píng)定,取較低一級(jí)作為該構(gòu)件的裂縫等級(jí)。 (3)當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列情
5、況之一時(shí),不論其裂縫寬度大小,應(yīng)直接定為du級(jí): 1)受壓區(qū)混凝土有壓壞跡象; 2)因主筋銹蝕導(dǎo)致構(gòu)件掉角以及混凝土保護(hù)層嚴(yán)重脫落。三、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件 當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件(含連接)的安全性按承載能力評(píng)定時(shí),應(yīng)分別評(píng)定每一驗(yàn)算項(xiàng)目的等級(jí),然后取其中最低一級(jí)作為該構(gòu)件承載能力的安全性等級(jí)。四、砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件 1.構(gòu)件承載能力 2.構(gòu)件構(gòu)造 3.構(gòu)件裂縫 (1)承重構(gòu)件的受力裂縫 當(dāng)砌體結(jié)構(gòu)的承重構(gòu)件出現(xiàn)下列受力裂縫時(shí),應(yīng)視為不適于繼續(xù)承載的裂縫,并應(yīng)根據(jù)其嚴(yán)重程度評(píng)為Cu級(jí)或du級(jí): 1)桁架、主梁支座下的墻、柱的端部或中部、出現(xiàn)沿塊材斷裂(貫通)的豎向裂縫。 2)空曠房屋承重外墻的變截面處,出現(xiàn)水平裂縫或斜
6、向裂縫。 3)砌體過(guò)梁的跨中或支座出現(xiàn)裂縫;或雖未出現(xiàn)肉眼可見的裂縫,但發(fā)現(xiàn)其中跨度范圍內(nèi)有集中荷載。 注:塊材指磚或砌塊。 4)筒拱、雙曲筒拱、扁殼等的拱面、殼面,出現(xiàn)沿拱頂母線或?qū)蔷€的裂縫。 5)拱、殼支座附近或支承的墻體上出現(xiàn)沿塊材斷裂的斜裂縫。 6)其他明顯的受壓、受彎或受剪裂縫。 (2)非受力裂縫 當(dāng)砌體結(jié)構(gòu)、構(gòu)件出現(xiàn)下列非受力裂縫進(jìn),應(yīng)視為不適于繼續(xù)承載的裂縫,并應(yīng)根據(jù)其實(shí)現(xiàn)嚴(yán)重程度評(píng)為Cu級(jí)或du級(jí): 1)縱橫墻連接處出現(xiàn)通長(zhǎng)的豎向裂縫。 2)墻身裂縫嚴(yán)重,且最大裂縫寬度已大于5mm. 3)柱已出現(xiàn)寬度大于1.5mm的裂縫,或有斷裂、錯(cuò)位跡象。 4)其他顯著影響結(jié)構(gòu)整體性的裂縫
7、 注:非受力裂縫系指由溫度、收縮、變形或地基不均勻沉降等引起的裂縫。五. 木結(jié)構(gòu)構(gòu)件 1.構(gòu)件承載能力 2.構(gòu)件木構(gòu)造 3.構(gòu)件裂縫 當(dāng)木結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有下列斜率()的斜紋理或斜裂縫時(shí),應(yīng)根據(jù)其嚴(yán)重程度定為Cu級(jí)或du級(jí)。 對(duì)受拉構(gòu)件及拉彎構(gòu)件 10% 對(duì)受彎構(gòu)件及偏壓構(gòu)件 15% 對(duì)受壓構(gòu)件 20%六.古建筑木結(jié)構(gòu) 1.木構(gòu)架整體性檢查及評(píng)定 2.木構(gòu)架、類確定 3.承重體系評(píng)定七、地基基礎(chǔ) 開挖深基坑,避免對(duì)毗鄰建筑造成損傷的規(guī)定: 1.開挖深基坑的土層影響 2.應(yīng)采取保護(hù)措施,并對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和已有建筑物進(jìn)行監(jiān)測(cè) 3.可能影響建筑物安全的情況 (1)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移已大于基坑開挖深度
8、的1100(1300)。 (2)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)支撐(或錨桿)體系中的個(gè)別物件喪失能力。 (3)建筑物的寸沉勻沉降(差異沉降)已大于現(xiàn)行建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的允許沉降差。 1.概述 2.抗震鑒定的基本要求 3.現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)的檢測(cè) 4.多層砌體房屋的抗震鑒定 5.多層鋼筋混凝土框架房屋的抗震鑒定、現(xiàn)有建筑抗震鑒定 1.現(xiàn)有建筑抗震鑒定的目的和意義 我國(guó)地震和抗震設(shè)防 我國(guó)地震發(fā)生的狀況 我國(guó)抗震設(shè)防工作從1974年開始 抗震鑒定加固與否的比較 提高城市抗震能力的有效途徑一、概述 未經(jīng)抗震設(shè)防的建筑 該城市的抗震設(shè)防烈度提高了,該城現(xiàn) 有建筑均應(yīng)區(qū)分輕重緩急進(jìn)行抗震鑒定 不可屬于的范圍 現(xiàn)有建筑不
9、包括按建筑設(shè)計(jì)規(guī)范抗震設(shè)防的建筑 不可按鑒定標(biāo)準(zhǔn)去衡量新建工程 不包括古建筑2.現(xiàn)有建筑抗震鑒定的范圍 原始資料收集 建筑現(xiàn)狀的調(diào)查 綜合抗震能力分析 鑒定結(jié)論和治理3.現(xiàn)有建筑抗震鑒定的步驟 給出現(xiàn)有建筑物抗震鑒定的原則和指導(dǎo)思想,對(duì)現(xiàn)有建筑物的總體布置和關(guān)鍵的構(gòu)造進(jìn)行宏觀判斷,力求做到從多個(gè)則面來(lái)綜合衡量與判斷現(xiàn)有建筑的整體抗震能力。 二、抗震鑒定的基本要求1、現(xiàn)有建筑抗震鑒定和加固后的設(shè)防的目標(biāo) 與新建目標(biāo)的差異 為保持原鑒定標(biāo)準(zhǔn)的水準(zhǔn),使鑒定標(biāo)準(zhǔn)有延續(xù)性,新修訂的建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)給出的現(xiàn)有房屋經(jīng)抗震鑒定和加固后的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為在遭遇相當(dāng)于抗震設(shè)防烈度地震影響時(shí),一般不致倒塌傷人或砸壞重要生
10、產(chǎn)設(shè)備,經(jīng)修理后仍可繼續(xù)使用。這意味著: (1)、不僅要求主體結(jié)構(gòu)在設(shè)防烈度地震影響下不倒塌,而且對(duì)人流出入口處的女兒墻等可能導(dǎo)致傷人或砸壞重要生產(chǎn)設(shè)備的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,也要防止倒塌; (2)、現(xiàn)有建筑的設(shè)防目標(biāo)低于新建建筑;在設(shè)防烈度地震影響下,前者的目標(biāo)是“經(jīng)修理后仍可繼續(xù)使用”,后者的目標(biāo)是“經(jīng)一般修理或不經(jīng)修理可繼續(xù)使用”,二者對(duì)修理程度的要求有明顯的不同。 2、建筑的綜合抗震能力的判斷 以往的抗震鑒定及加固,偏重于構(gòu)件、部件的鑒定,缺乏總體抗震性能的判斷。只要某部位不符合鑒定要求,則認(rèn)為該部位需要加固處理,增加了房屋的加固面;或者鑒定加固后形成新的薄弱環(huán)節(jié),抗震安全性仍不保證。 綜合抗震
11、能力還意味著從抗震構(gòu)造和抗震承載力兩個(gè)側(cè)面進(jìn)行綜合??拐痂b定時(shí),若結(jié)構(gòu)現(xiàn)有承載力較高,則除了保證結(jié)構(gòu)整體性所需的構(gòu)造外,延性方面的構(gòu)造鑒定要求可稍低;反之,現(xiàn)有承載力較低,則可用較高的延性構(gòu)造要求予以補(bǔ)充。 這里,結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有承載力取決于:長(zhǎng)期使用后材料現(xiàn)有的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;構(gòu)件(包括鋼筋)扣除各種損傷、銹蝕后實(shí)際具有的尺寸和截面面積;構(gòu)件承受的重力荷載代表值。 在鑒定標(biāo)準(zhǔn)中引進(jìn)“綜合抗震能力指數(shù)”,就是力圖使結(jié)構(gòu)綜合抗震能力的判斷,有個(gè)相對(duì)的數(shù)量尺度。3、建筑現(xiàn)狀良好的評(píng)定 現(xiàn)狀良好可包括下列幾點(diǎn): (1)、砌體墻無(wú)空臌、酥堿,砂漿飽滿,支承大梁或屋架的墻體無(wú)豎向裂縫; (2)、混凝土構(gòu)件的鋼筋無(wú)
12、暴露、銹蝕,混凝土無(wú)明顯裂縫和剝落; (3)、木結(jié)構(gòu)構(gòu)件無(wú)明顯變形、撓曲、腐朽或嚴(yán)重開裂,節(jié)點(diǎn)無(wú)松動(dòng); (4)、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件無(wú)歪扭、銹蝕; (5)、構(gòu)件連接處、墻體交接處等連接部位無(wú)明顯裂縫; (6)、結(jié)構(gòu)無(wú)明顯的沉降裂縫和傾斜,基礎(chǔ)無(wú)酥堿、松散或剝落; (7)、建筑變形縫的間隙無(wú)堵塞。 4、建筑重點(diǎn)部位與一般部位的劃分 基于房屋綜合抗震能力的判斷,抗震鑒定時(shí)只需按結(jié)構(gòu)的震害特征,對(duì)影響整體抗震性能的關(guān)鍵、重點(diǎn)部位進(jìn)行認(rèn)真的檢查。這種部位,對(duì)不同的結(jié)構(gòu)類型是不同的,對(duì)不同的烈度也有所不同。例如: (1)、多層磚房的房屋四角、底層和大房間等等墻體砌筑質(zhì)量和墻體交接處是重點(diǎn),屋蓋的整體性也有重要影響
13、;底層框架磚房,底層是檢查的重點(diǎn),而內(nèi)框架磚房的頂層是重點(diǎn),其底層是一般部位; (2)、框架結(jié)構(gòu)的填充墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件是檢查的重點(diǎn);8、9度時(shí),框架柱的截面和配筋構(gòu)造是檢查的重點(diǎn); (3)、單層鋼筋混凝土柱廠房,6、7度時(shí)天窗架是可能的破壞部位;有檁和無(wú)檁屋蓋中,支承長(zhǎng)度較小的構(gòu)件間的連接也是檢查的重點(diǎn);8、9度時(shí),不僅要重視各種屋蓋系統(tǒng)的連接和支承布置,對(duì)高低跨交接處和排架柱變形受約束的部位也要重點(diǎn)檢查。5、場(chǎng)地條件和基礎(chǔ)類別的利弊 現(xiàn)有建筑的抗震鑒定,以上部結(jié)構(gòu)為主,而地下部分的影響也要適當(dāng)注意。例如:(1)、類場(chǎng)地的建筑,上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造鑒定要求,一般情況可降低一度采用;(2)、對(duì)全地下室、
14、箱基、筏基和樁基等整體性較好的基礎(chǔ)類型,上部結(jié)構(gòu)的部分鑒定要求可在一度范圍內(nèi)適當(dāng)降低,但不可全面降低;(3)、類場(chǎng)地、復(fù)雜地形、嚴(yán)重不均勻土層和同一單元存在不同的基礎(chǔ)類型或埋深不同,則有關(guān)的鑒定要求相對(duì)提高;(4)、8、9度時(shí),尚應(yīng)檢查飽和砂土、飽和粉土液化的可能并根據(jù)液化指數(shù)判斷其危害性。6、建筑結(jié)構(gòu)布置不規(guī)則時(shí)的鑒定要求 現(xiàn)有建筑的“規(guī)則性”是客觀存在的,抗震鑒定遇到不規(guī)則、復(fù)雜的建筑,則需采用專門的手段來(lái)判斷,并注意提高有關(guān)部位的鑒定要求。至于規(guī)則與復(fù)雜的劃分,則包含諸多因素的綜合要求:沿高度方向的要求是:(1)、突出屋面的小建筑尺寸不大,局部縮進(jìn)的尺寸也不大(如B1/B5/63/4);
15、(2)、抗側(cè)力構(gòu)件上下連續(xù),不錯(cuò)位,無(wú)抽梁、抽柱,抽墻,且橫截面面積的改變不大;(3)、相鄰層質(zhì)量變化不大(如m1/m24/53/5);(4)、相鄰層剛度及連續(xù)三層的剛度變化平緩(如K i/K i+10.850.7,K i/K i+30.70.5)(5)、相鄰層的樓層受剪承載力變化平緩(如2Vyi/(Vy,i+1+ Vy,i-1)0.8)。沿水平方向的要求是:(6)、平面上局部突出的尺寸不大(如Lb,且b/B2應(yīng)設(shè)置必須設(shè)置S32S18S216S18S212S8樓蓋處S08m或N4時(shí)隔層設(shè)置S08m每層,S08m且N 3隔層S04m每層,S04m隔層S32S16S12S8圈梁構(gòu)造要求 表4-5
16、 注:圈梁未緊靠板底時(shí),沿高度和樓層內(nèi)分布的數(shù)量視具體情況宜有所增加。序項(xiàng) 目構(gòu) 造 要 求1234連接標(biāo)高截面高度縱向配筋圈梁應(yīng)閉合,遇洞口應(yīng)上下搭接與預(yù)制同一標(biāo)高或緊靠板底120mm6、7度時(shí)48;8度時(shí)410;9度時(shí)4123、磚砌體的材料強(qiáng)度等級(jí) 多層磚房的豎向承載能力和受剪承載能力,主要決定于磚砌體中磚和砂漿的強(qiáng)度等級(jí)、縱橫墻的連結(jié)等。因此,在多層砌體房屋的第一級(jí)鑒定中對(duì)磚砌體強(qiáng)度等級(jí)和砂漿的強(qiáng)度等級(jí)分別提出了要求。 對(duì)于磚強(qiáng)度等級(jí)不宜低于MU7.5,且不低于砌筑砂漿的強(qiáng)度等級(jí),當(dāng)磚強(qiáng)度等級(jí)低于MU7.5時(shí),墻體的砂漿強(qiáng)度等級(jí)宜按比實(shí)際達(dá)到的強(qiáng)度等級(jí)降低一級(jí)采用。這一規(guī)定是基于震害和大
17、量磚墻的抗震試驗(yàn)結(jié)果。 墻體的砌筑砂漿的強(qiáng)度等級(jí),6度時(shí)或7度時(shí)三層及以下的磚砌體不應(yīng)低于M0.4,當(dāng)7度時(shí)超過(guò)三層或8、9度時(shí)不宜低于M1,砌塊墻體不宜低于M2.5。砂漿強(qiáng)度等級(jí)高于磚、砌塊的強(qiáng)度等級(jí)時(shí),墻體的砂漿的強(qiáng)度等級(jí)宜按磚、砌塊的強(qiáng)度等級(jí)采用。4、易損部位構(gòu)件判別 多層磚房中一些部位在地震中容易損壞,雖不致引起整個(gè)房屋的倒塌,但可造成人員傷亡或局部的破壞,也應(yīng)符合局部構(gòu)造要求(4-6)。易損部位構(gòu)造要求 表4-6序項(xiàng) 目6度7度8度9度1234567承重窗間墻、盡端墻最小寬度(m)非承重外墻、盡端墻最小寬度(m)支承大梁的內(nèi)墻陽(yáng)角墻最小寬度(m)門廳、樓梯間大梁支承長(zhǎng)度無(wú)錨固240女
18、兒墻最大高度出屋面小建筑坡屋頂上的小煙囪隔墻與承重墻、柱連接懸臂和一端鉸接構(gòu)件等的嵌固端房屋盡端的樓梯間和過(guò)街樓墻體0.70.70.70.80.80.81.00.81.01.51.01.5490mm68度0.5m,剛性體系0.9m8、9度時(shí)墻體用M2.5砌筑,屋蓋與墻拉結(jié)有人流處應(yīng)設(shè)防倒措施,其余也宜設(shè)防倒措施應(yīng)設(shè)拉結(jié),長(zhǎng)于5m時(shí)墻頂應(yīng)與梁、板拉結(jié)應(yīng)保證穩(wěn)定且支承構(gòu)件抗震能力比一般構(gòu)件提高25抗震能力宜比一般構(gòu)件提高25注:表中,大梁指跨度不小于6m的梁,出屋面小建筑包括樓、電梯間和水箱間等;懸臂構(gòu)件包括陽(yáng)臺(tái)、雨篷、懸挑樓層等;一端鉸接構(gòu)件指由獨(dú)立磚內(nèi)柱支承的構(gòu)件5、縱橫向墻量判別 對(duì)于剛性體
19、系、整體性好、易損部位局部構(gòu)造滿足要求的多層磚房,只要依據(jù)砂漿強(qiáng)度按表4-7檢驗(yàn)抗震橫墻間距L和房屋進(jìn)深B,在規(guī)定的限值內(nèi)即完成其抗震性能的鑒定。第一級(jí)鑒定的抗震橫墻間距和房屋寬度限值(m) 表4-7 注:、L指240mm厚承重墻橫墻間距限值;樓、屋蓋為剛性時(shí)取平均值,柔性時(shí)取最大值,中等剛性可相應(yīng)換算; 、B指240mm厚縱墻承重的房屋寬度限值;有一道同樣厚度的內(nèi)縱墻時(shí)可取1.4倍,有2道時(shí)可取1.8倍;平面局部突出時(shí),房屋寬度可按加權(quán)平均值計(jì)算; 、樓蓋為混凝土而屋蓋為木屋架或鋼木屋架時(shí),表中頂層的限值宜乘以0.7。 抗震墻體類別修正系數(shù) 表4-8 墻體類別空斗墻空心墻多孔磚墻小型砌塊墻中
20、型砌塊墻實(shí)心墻厚度(mm)240300420190tt180370480修正系數(shù)0.60.91.40.80.8t/2400.6t/2400.751.41.8 注:t指小型砌塊墻體的厚度。 多層砌體房屋符合上述各項(xiàng)規(guī)定時(shí),可評(píng)為綜合抗震能力滿足抗震鑒定要求;當(dāng)遇下列情況之一時(shí),可不再進(jìn)行第二級(jí)鑒定,但應(yīng)對(duì)房屋采取加固或其他相應(yīng)措施; 、房屋高寬比大于3,或橫墻間距超過(guò)剛性體系最大值4m; 、縱橫墻交接處連接不符合要求,或支承長(zhǎng)度少于規(guī)定值的75; 、易損部位非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造不符合要求; 、有多項(xiàng)明顯不符合要求。(三)第二級(jí)鑒定1、第二級(jí)鑒定應(yīng)采用的方法 多層砌體房屋采用綜合抗震能力指數(shù)的方法進(jìn)行
21、第二級(jí)鑒定時(shí),應(yīng)根據(jù)房屋不符合第一級(jí)鑒定的具體情況,分別采用樓層平均抗震能力指數(shù)方法、樓層綜合抗震能力指數(shù)方法和墻段綜合抗震能力指數(shù)方法等。(1)、對(duì)于結(jié)構(gòu)體系、整體性連接和易引起倒塌的部位符合第一級(jí)鑒定要求,但橫墻間距和房屋寬度均超過(guò)或其中一項(xiàng)超過(guò)第一級(jí)鑒定限值的房屋,可采用樓層平均抗震能力指數(shù)方法進(jìn)行第二級(jí)鑒定。(2)、對(duì)于結(jié)構(gòu)體系、樓屋蓋整體性連接、圈梁布置和構(gòu)造及易引起局部倒塌的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不符合第一級(jí)鑒定要求的房屋,可采用樓層綜合抗震能力指數(shù)方法進(jìn)行第二級(jí)鑒定。(3)、對(duì)于橫墻間距超過(guò)剛性體系規(guī)定的最大值、有明顯扭轉(zhuǎn)效應(yīng)和易引起局部倒塌的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不符合第一級(jí)鑒定要求的房屋,當(dāng)最弱的樓層小
22、于1.0時(shí),可采用墻段綜合抗震能力指數(shù)方法進(jìn)行第二級(jí)鑒定。(4)、房屋的質(zhì)量和剛度沿高度分布明顯不均勻,或7、8、9度時(shí)房屋的層數(shù)分別超過(guò)六、五、三層,可按現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的方法驗(yàn)算其抗震承載力。2、磚房抗震墻基準(zhǔn)面積率 樓層平均抗震能力指數(shù)和樓層綜合抗震能力指數(shù)均與樓層的縱向或橫向抗震墻的基準(zhǔn)面積率有關(guān),下面對(duì)多層磚房的基準(zhǔn)面積率給予介紹。 所謂多層磚房中的“面積率法”是采用房屋每一樓層總的水平地震剪力,除以該層橫向或縱向各片磚墻中的水平凈面積之和的總受剪承載力的結(jié)果。是用各樓層的總體驗(yàn)算來(lái)代替逐個(gè)墻體的驗(yàn)算。對(duì)于各樓層的層高相等,結(jié)構(gòu)布置整齊、同一方向上磚墻的距離相同、同方向各
23、片磚墻上的洞口大小、位置大體相同,另外各墻肢1/2層高處的平均壓應(yīng)力也大體相同時(shí),才能使各樓層的總體驗(yàn)算與同一層內(nèi)各個(gè)墻肢分別驗(yàn)算的結(jié)果基本一致。否則,就會(huì)有一定的誤差。(1)、用樓層單位面積重力荷載代表值表達(dá)的多層磚房的層剪力FEK=amaxGeq (4-1)Geq=0.85Gi (4-2)Gi=qoAd (4-3) (4-4) (4-5)式中 FEK-結(jié)果總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值; amax-水平地震影響系數(shù)最大值; Geq-結(jié)構(gòu)等效總重力荷載; Gi、Gj-分別為集中于質(zhì)點(diǎn)i、j的重力荷載代表值; qo-樓層單位面積重力荷載代表值; Aa-房屋樓層的建筑面積;Hi、Hj-分別為質(zhì)點(diǎn)i、j的計(jì)
24、算高度; V(i)-第i層的地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。 對(duì)于各層重力代表值相等,層高大體一致時(shí),第i層的地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值可用下式表示: (4-6)式中,n-房屋總層數(shù)。(2)、樓層受剪承載力 當(dāng)各片墻1/2層高處的平均壓應(yīng)力大體相等時(shí),第i層橫向或縱向的受剪承載力可用下式表示: (4-7)式中 VR(i)-第i層受剪承載力; fV-非抗震設(shè)計(jì)的砌體抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; 0-墻體1/2層高處的平均壓應(yīng)力; A(i)-第i層橫向或縱向墻體的凈面積和; RE-承載力抗震調(diào)整系數(shù)。(3)、樓層最小面積率墻體截面驗(yàn)算表達(dá)式為:VR(i)EhV(i)式中,Eh為水平地震作用分項(xiàng)系數(shù),取為1.3。樓層最小面積率0為: (4
25、-8) 上面是對(duì)多層磚房“面積率法”基本思路的概要介紹。對(duì)于多層磚房的抗震鑒定中所用的磚房基準(zhǔn)面積率,即TJ23-77標(biāo)準(zhǔn)的“最小面積率”。因新的砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的材料指標(biāo)和新的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范地震作用取值改變,相應(yīng)的計(jì)算公式也有所變化。為保持與TJ23-77標(biāo)準(zhǔn)的銜接,M1和M2.5的計(jì)算結(jié)果不變,M0.4和M5有一定的調(diào)整。表A.0.1的計(jì)算公式如下: (4-9)式中 oi-i層的基準(zhǔn)面積率; go-基本的樓層單位面積重力荷載代表值,取12kN/m2; o-i層抗震墻在1/2層高處的截面平均壓應(yīng)力(MPa); n-房屋總層數(shù); fv,m-磚砌體抗剪強(qiáng)度平均值(MPa),M0.4為0.08,M1
26、為0.125,M2.5為0.20,M5為0.28,M10為0.40; fvk-磚砌體抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa),M0.4為0.05,M1為0.08,M2.5為0.13 M5為0.19 ,M10為0.27; o-墻體承重類別系數(shù),承重墻為1.0,自承重墻為0.75。 同一方向有承重墻和自承重墻或砂漿強(qiáng)度等級(jí)不同時(shí),基準(zhǔn)面積率的換算方法如下:用A1、A2分別表示承重墻和自承重墻的凈面積或砂漿強(qiáng)度等級(jí)不同的墻體凈面積,1、2分別表示按表4-9表4-11查得的基準(zhǔn)面積率,用o表示“按各自的凈面積比相應(yīng)轉(zhuǎn)換為同樣條件下的基準(zhǔn)面積率數(shù)值”,則 (4-10) 這里需要指出的是,表4-94-11所給出的磚房抗震
27、墻基準(zhǔn)面積率,是基于樓層單位面積重力荷載代表值qo=12kN/m2給出的,當(dāng)樓層單位面積重力荷載代表值為其他數(shù)值時(shí),表中數(shù)值可乘以qo/12。3、樓層平均抗震能力指數(shù)的計(jì)算 樓層平均抗震能力指數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算:i=Ai/Abioi (4-11)式中 i-第i樓層的縱向或橫向墻體平均抗震能力指數(shù); Ai-第i樓層的縱向或橫向抗震墻在層高1/2處凈截面的總面積,其中不包括高寬比大于4的墻段截面面積; Abi-第i樓層的建筑平面面積; oi-第i樓層的縱向或橫向抗震墻的基準(zhǔn)面積率,應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)附錄A采用; -烈度影響系數(shù);6、7、8、9度時(shí),分別按0.7、1.0、1.5、和2.5采用。4、樓層綜合抗震能
28、力指數(shù)的計(jì)算 所謂樓層綜合抗震能力指數(shù)是在求得樓層平均抗震能力指數(shù)的基礎(chǔ),考慮結(jié)構(gòu)體系和局部倒塌部位不滿足第一級(jí)鑒定要求的影響,其具體計(jì)算公式為: (4-12)式中 ci-第i樓層的縱向或橫向墻體綜合抗震能力指數(shù); 1-體系影響系數(shù); 2-局部影響系數(shù)。 關(guān)于體系影響系數(shù),可根據(jù)房屋不規(guī)則性、非剛性和整體性連接不符合第一級(jí)鑒定要求的程度,經(jīng)綜合分析后確定;也可由表4-12各項(xiàng)系數(shù)的乘積確定。當(dāng)磚砌體的砂漿強(qiáng)度等級(jí)為M0.4,尚應(yīng)乘以0.9。 體系影響系數(shù)值 表4-12注:?jiǎn)雾?xiàng)不符合的程度超過(guò)表內(nèi)規(guī)定或不符合的項(xiàng)目超過(guò)3項(xiàng)時(shí),應(yīng)采取加固或其他相應(yīng)措施。項(xiàng) 目不符合的程度1影響范圍房屋高度比2.2
29、2.62.60.5m0.90錯(cuò)層上下cij立面高度比超過(guò)一層0.90所有變化的樓層相鄰樓層的墻體剛度比230.850.75剛度小的樓層剛度小的樓層樓、屋蓋構(gòu)件的支承長(zhǎng)度比規(guī)定少15以內(nèi)比規(guī)定少15250.900.80不滿足的樓層不滿足的樓層圈梁布置和構(gòu)造屋蓋外墻不符合樓蓋外墻一道不符合樓蓋外墻二道不符合內(nèi)墻不符合0.700.900.800.90頂層缺圈梁的上、下樓層所有樓層不滿足的上、下樓層 關(guān)于局部影響系數(shù),可根據(jù)易引起局部倒塌各部位不符合第一級(jí)鑒定要求的程度,經(jīng)綜合分析后確定;也可由表4-13各項(xiàng)系數(shù)中的最小值確定。局部影響系數(shù)值 表4-13 注:不符合的程度超過(guò)表內(nèi)規(guī)定時(shí),應(yīng)采取加固或其
30、他相應(yīng)措施。項(xiàng) 目不符合的程度2影響范圍墻體局部尺寸比規(guī)定少10以內(nèi)比規(guī)定少10200.950.90不滿足的樓層不滿足的樓層樓梯間等大梁的支承長(zhǎng)度l370mml3.3m 房屋寬度B=6.0(1.4+0.8)1.25=16.5m12.7m 5層橫墻間距與房屋寬度符合第一級(jí)鑒定的限值,即5層滿足抗震鑒定要求。3、第二級(jí)鑒定 (1)、抗震墻的基準(zhǔn)面積率(i) 抗震墻的基準(zhǔn)面積率按鑒定標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定進(jìn)行計(jì)算,當(dāng)樓層單位面積重力荷載代表值(go)不是12kN/m2時(shí),表4-9至表4-11中數(shù)值可乘以go12。各樓層重力荷載代表值(G)、單位面積重力荷載代表值(go)和修正系數(shù)(a)見表4-9。各層有關(guān)計(jì)算參
31、數(shù) 表23.4-9樓層G(kN)go(kN/m2)= go/12地下室4118.111.70.981層4469.212.71.062層4539.912.91.083層4537.012.91.084層4537.012.91.08 縱墻為自承重墻。按鑒定標(biāo)準(zhǔn)中墻體類別為每開間有一個(gè)窗縱墻查得縱墻基準(zhǔn)面積率,并乘以修正系數(shù)(a),按鑒定標(biāo)準(zhǔn)條規(guī)定,自承重墻乘以1.05,各樓層縱墻基準(zhǔn)面積率(i縱)見表4-10。各層縱墻基準(zhǔn)面積率 表4-10樓層縱墻基準(zhǔn)面積率(I縱)地下室0.02710.981.05=0.02791層0.03451.061.05=0.03842層0.03451.081.05=0.03
32、913層0.03041.081.05=0.03454層0.02481.081.05=0.0281 橫墻為承重墻,按鑒定標(biāo)準(zhǔn)中墻體類別為無(wú)門窗墻查得橫墻基準(zhǔn)面積率,并乘以修正系數(shù)(a),各樓層橫墻基準(zhǔn)面積率(i橫)見表4-11。各層橫墻基準(zhǔn)面積率 表4-11樓層縱墻基準(zhǔn)面積率(i縱)地下室0.03470.98=0.03401層0.03451.06=0.04612層0.03451.08=0.04703層0.03931.08=0.04244層0.03231.08=0.03495層已通過(guò)第一級(jí)鑒定(2)、樓層綜合抗震能力指數(shù)及鑒定 根據(jù)鑒定標(biāo)準(zhǔn),求得各樓層縱墻綜合抗震能力指數(shù)見表4-12。各樓層橫墻綜
33、合抗震能力指數(shù)見表4-13。各層縱墻綜合抗震能力指數(shù) 表4-12樓層縱墻面積(m2)建筑平面面積Abi(m2)縱墻基準(zhǔn)面積率i縱縱墻綜合抗震能力指數(shù)ci鑒定結(jié)果地下室18.3351.40.02791.00滿足1層18.3351.40.03840.72差282層18.6351.40.03910.72差283層18.6351.40.03450.82差284層18.6351.40.02811.00滿足 各層橫墻綜合抗震能力指數(shù) 表4-13樓層橫墻面積(m2)建筑平面面積Abi(m2)橫墻基準(zhǔn)面積率i橫橫墻綜合抗震能力指數(shù)ci鑒定結(jié)果地下室21.8351.40.03400.97基本滿足1層21.835
34、1.40.04610.72差282層19.5351.40.04700.63差373層19.5351.40.04240.70差304層19.5351.40.03490.85差15(3)、薄弱層各墻段的抗震承載力驗(yàn)算 從以上分析可知:地下室和5層滿足抗震鑒定要求,14層不滿足抗震鑒定要求。為進(jìn)一步了解薄弱層各墻段的抗震能力,按照建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ11-89的要求,對(duì)該樓進(jìn)行抗震承載力驗(yàn)算,如果不考慮盡端樓梯間的不利影響,則當(dāng)該比值小于0.75時(shí),該墻體不滿足抗震要求;如果考慮端頭樓梯間的不利影響,則當(dāng)該比值小于0.94時(shí),該墻體不滿足抗震要求。 3、抗震鑒定結(jié)論 通過(guò)對(duì)該房屋的第一級(jí)和第二級(jí)的
35、抗震鑒定,可得出以下結(jié)論: (1)該幢樓整體性較好,但樓梯間梁支承長(zhǎng)度不足應(yīng)采取加固措施;房屋盡端設(shè)樓梯間,對(duì)房屋的抗震不利。 (2)14層不滿足建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)GB50023-95的要求,其中: 1層縱、橫墻抗震能力低于要求的28; 2層縱、橫墻抗震能力分別低于要求的28和37; 3層縱、橫墻抗震能力分別低于要求的18和30; 4層橫墻抗震能力低于要求的15。 (3)對(duì)該房應(yīng)采取必要的抗震加固措施。五、多層鋼筋混凝土框架房屋抗震(一)多層鋼筋混凝土框架房屋的震害 多層鋼筋混凝土框架房屋的震害特征,主要表現(xiàn)為:(1)、梁端底部的配筋不足或錨固長(zhǎng)度不夠,地震下梁端容易開裂或使梁延性不足;(2)、
36、柱上下端配筋不當(dāng),縱筋過(guò)細(xì)過(guò)??;地震時(shí),長(zhǎng)柱的柱端混凝土酥裂,鋼筋外露甚至縱筋壓曲箍筋拉脫;短柱則出現(xiàn)剪切破壞;(3)、僅考慮使用要求,相鄰上、下層柱截面和配筋變化過(guò)大,形成剛度突變或承載力突變的薄弱層,地震中因變形集中而破壞,甚至倒塌;(4)、砌體圍護(hù)墻、隔墻的布置不合理,連接構(gòu)造不足;地震時(shí),或者開裂嚴(yán)重,或者引起扭轉(zhuǎn)加重破壞,甚至形成短柱導(dǎo)致脆性破壞。(5)、防震縫的震害較為普遍。 (二)多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的逐級(jí)抗震鑒定 多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震性能與結(jié)構(gòu)體系構(gòu)件承載能力,結(jié)構(gòu)沿豎向分布的均勻性和結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的連接與構(gòu)造等因素有關(guān)。 新修訂的建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)多層框架結(jié)構(gòu),與多
37、層磚房類似,引進(jìn)“兩級(jí)鑒定”的概念,通過(guò)對(duì)房屋的結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的配筋構(gòu)造、填充墻等與主體結(jié)構(gòu)的連接,以及構(gòu)件的抗震承載力進(jìn)行綜合分析,使相當(dāng)一部分現(xiàn)有的框架結(jié)構(gòu),可采用簡(jiǎn)單的第一級(jí)鑒定方法進(jìn)行抗震鑒定,少數(shù)第一級(jí)鑒定不能通過(guò)的房屋,則繼續(xù)采用第二級(jí)鑒定予以判斷。鑒定過(guò)程可參見圖5-1。 圖5-1 多層鋼筋混凝土房屋的兩級(jí)鑒定1、框架結(jié)構(gòu)綜合抗震能力的第一級(jí)鑒定 第一級(jí)鑒定包括結(jié)構(gòu)體系、材料強(qiáng)度、配筋構(gòu)造和連接構(gòu)造四大項(xiàng)。 (1)、結(jié)構(gòu)體系的鑒定,指框架節(jié)點(diǎn)的連接方式(剛接、鉸接)和規(guī)則性的判別。對(duì)6度和7度,只要是雙向框架,則滿足鑒定要求。對(duì)8、9度,還要判斷是否滿足規(guī)則性要求:平面局部突
38、出的尺寸不大于同一方向總尺寸的30;立面局部縮進(jìn)的不大于同一方向總尺寸的25;樓層剛度Ki/Ki+10.7,且Ki/Ki+30.5;同一層內(nèi)基本對(duì)稱;樓層重力Gi/Gi+10.5;同一層內(nèi)基本對(duì)稱;結(jié)構(gòu)無(wú)承重的砌體相連。 (2)、框架構(gòu)件的混凝土,實(shí)際達(dá)到的強(qiáng)度等級(jí),7度不低于C13(150號(hào)),8、9不低于C18(200號(hào))。 (3)、框架的配筋構(gòu)造,對(duì)6度和7度、類場(chǎng)地,只要符合非抗震設(shè)計(jì)要求;梁縱筋在柱內(nèi)的錨固長(zhǎng)度:級(jí)鋼不少于25d、級(jí)鋼不少于30d,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)C13時(shí),各增加5d。因?yàn)榭蚣芙Y(jié)構(gòu)的震害表明,在一般場(chǎng)地上,遭受6、7度的地震影響時(shí),正規(guī)設(shè)計(jì)且現(xiàn)狀良好的框架,一般不發(fā)生
39、嚴(yán)重破壞。在7度、類場(chǎng)地和8、9度時(shí),還要按表23.5-1的要求判斷其配筋構(gòu)造。 第一級(jí)鑒定的配筋要求 表5-1 項(xiàng) 目鑒 定 要 求7度、類場(chǎng)地8度9度中柱、邊柱縱筋拉筋0.2總配筋0.6總配筋0.8角柱縱筋拉筋0.2總配筋0.8總配筋1柱上、下端箍筋-200-2008-150梁端箍筋間距同非抗震設(shè)計(jì)200150短柱全高箍筋同非抗震設(shè)計(jì)8-1508-100柱截面寬度(mm)不宜小于300300400(、類場(chǎng)地)400 (4)、框架房屋的連接構(gòu)造,主要是判斷砌體與框架梁、柱連接的可靠性。具體要求是:承重山墻應(yīng)有鋼筋混凝土壁柱與框架梁可靠連接。填充墻每隔600mm有26拉筋與柱相連,粘土磚墻長(zhǎng)大
40、于6m或空心磚墻長(zhǎng)大于5m,墻頂與梁還要拉結(jié)。內(nèi)隔墻兩端應(yīng)與柱拉結(jié);8、9度時(shí),內(nèi)隔墻長(zhǎng)度大于6m,墻頂與梁也要拉結(jié)。 (5)、對(duì)于單向框架、或混凝土強(qiáng)度等級(jí)低于C13,或與框架相連的承重砌體結(jié)構(gòu)不符合要求,則8、9度時(shí)應(yīng)予以加固處理。其它要求不符合,可在綜合抗震能力第二級(jí)鑒定中,利用體系影響系數(shù)和局部構(gòu)造影響系數(shù)進(jìn)一步判斷。2、框架結(jié)構(gòu)綜合抗震能力的第二級(jí)鑒定 第二級(jí)鑒定的步驟是:選擇有代表性的平面結(jié)構(gòu);計(jì)算樓層現(xiàn)有的受剪承載力;考慮構(gòu)造影響得到樓層綜合抗震能力指數(shù);判斷結(jié)構(gòu)的抗震性能。 樓層現(xiàn)有的受剪承載力Vy,可按下式計(jì)算:Vy=Vcy+0.7Vmy+0.7Vwy (5-1) 式中,Vc
41、y、Vmy、Vwy分別為框架柱、填充墻框架和抗震墻的層間現(xiàn)有受剪承載力。 框架柱層間現(xiàn)有受剪承載力,取現(xiàn)有混凝土和鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、柱和鋼筋實(shí)有的(扣除損傷和銹蝕后)截面面積及對(duì)應(yīng)于重力荷載代表值的軸向力,按下列兩式計(jì)算的較小值采用:Vcy =(Mucy+Mlcy)/Hn (5-2)或 Vcy =0.16 fckbh0/(+1.5)+fyvkAsvho/s+0.056N (5-3) 對(duì)稱配筋矩形偏壓柱的現(xiàn)有受彎承載力Mcy,大偏心受壓時(shí)(級(jí)鋼,N0.6fcmkbh0,級(jí)鋼,N0.55fcmkbh0), (5-4)小偏心受壓時(shí), (5-5) 對(duì)磚填充墻框架,先按式(4)式(7)計(jì)算偏壓柱現(xiàn)有受彎
42、承載力Mcy,再按式計(jì)算層間現(xiàn)有受剪承載力: (5-8) 以上各式中,N、fvk分別按現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范和砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算;柱計(jì)算剛度H0,兩側(cè)有填充墻時(shí)取柱凈高的2/3,其它情況取柱凈高;N取對(duì)應(yīng)于重力荷載代表值的軸向壓力;其余符號(hào),按現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范采用。 樓層的綜合抗震能力指數(shù),由下式計(jì)算:=12Vy/Ve (5-9) 式中,1為體系影響系數(shù),當(dāng)結(jié)構(gòu)體系、梁柱箍筋、軸壓比均符合現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的要求時(shí),取1.25;當(dāng)均符合第一級(jí)鑒定的要求時(shí),取1.0;當(dāng)均符合非抗震設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí),取0.8;當(dāng)結(jié)構(gòu)受損傷或傾斜而修復(fù)后,尚需乘以0.81.0。2為局部影響系數(shù),對(duì)與承重砌體相連的
43、框架,取0.80.95;對(duì)連接不符合第一級(jí)鑒定要求的填充墻框架,取0.70.95。 當(dāng)某樓層的綜合抗震能力指數(shù)小于1.0時(shí),該樓層需加固或采取相應(yīng)的措施。 綜上述,第二級(jí)鑒定是以抗震承載力計(jì)算為主,并將構(gòu)造影響用影響系數(shù)的一種綜合分析方法,可使抗震鑒定計(jì)算有所簡(jiǎn)化。(三)多層鋼筋混凝土框架房屋鑒定實(shí)例 1、建筑結(jié)構(gòu)概況 某體育館,修建于二十世紀(jì)20年代,為坡屋頂仿古建筑。房屋建筑平面示意圖如圖23.5所示,該房屋中部(411軸)為二層,兩翼(14軸及1114軸)為三層。建筑檐口高度約為10.516m;中部一層層高為3.506m,二層層高為7.010m;兩翼一層層高為3.506m,二層層高為3.
44、657m,三層層高為3.353m。中部及兩翼屋蓋均為鋼屋架系統(tǒng)?;A(chǔ)為條形混凝土基礎(chǔ),埋深為1.219m。該建筑為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架與局部磚砌體(4軸及11軸及局部外墻)混合承重結(jié)構(gòu),房屋外墻為磚砌填充墻、兩翼有部分磚砌框架填充墻和內(nèi)隔墻,樓、屋面板均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。 圖5-1 某體育館一層平面示意圖 2、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè) 本次現(xiàn)場(chǎng)鑒定,對(duì)砂漿強(qiáng)度檢測(cè)采用回彈法檢測(cè),并采用貫入法進(jìn)行校正;磚強(qiáng)度、混凝土強(qiáng)度鑒定均采用回彈法進(jìn)行檢測(cè)。經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)收集數(shù)據(jù)分析整理后,綜合評(píng)定后推定砂漿強(qiáng)度為M2.5級(jí),混凝土強(qiáng)度推定為C11。 房屋梁、柱、樓板外觀較好,無(wú)傾斜、裂縫現(xiàn)象。混凝土碳化現(xiàn)象明顯,接近保護(hù)層厚
45、度。外墻現(xiàn)狀較好,但兩翼填充墻及內(nèi)隔墻現(xiàn)狀一般,有一部分為碎磚墻。3、第一級(jí)鑒定 第一級(jí)抗震鑒定是根據(jù)地震震害和工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的基本鑒定原則和鑒定思想,對(duì)現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)的總體布置和關(guān)鍵構(gòu)造進(jìn)行宏觀判斷,以宏觀控制和構(gòu)造鑒定為主,對(duì)房屋的抗震能力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。具體內(nèi)容如下:(1)、房屋結(jié)構(gòu)體系。 此建筑中的框架部分結(jié)構(gòu)屬雙向框架,梁柱節(jié)點(diǎn)為現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn),梁縱筋在柱內(nèi)錨固長(zhǎng)度基本滿足非抗震錨固長(zhǎng)度的要求,符合建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)6.2.1.1中關(guān)于框架宜為雙向式框架,有整澆節(jié)點(diǎn),8度時(shí)不應(yīng)為鉸接節(jié)點(diǎn)的要求。 房屋平面兩翼沿橫向局部收進(jìn)4.877m,無(wú)局部突出部分,立面無(wú)明顯縮進(jìn);但由于中部與兩翼未設(shè)縫,這兩
46、部分之間存在錯(cuò)層,相連層剛度存在明顯降低現(xiàn)象,同時(shí)承重體系中有局部磚砌體與框架混合承重,屬于結(jié)構(gòu)體系不規(guī)則結(jié)構(gòu),不符合標(biāo)準(zhǔn)6.2.1.2中有關(guān)結(jié)構(gòu)體系規(guī)則性的要求。 (2)、混凝土強(qiáng)度等級(jí) 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),框架柱的混凝土強(qiáng)度為C11,不滿足建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)6.2.2中8度區(qū)不應(yīng)低于C18的要求。(3)、梁、柱構(gòu)造要求 建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)6.2.3.1要求,框架柱縱向鋼筋的總配筋率,8度時(shí)角柱不宜小于0.8%、其它柱不宜小于0.6% 。 本結(jié)構(gòu)中部:角柱縱向鋼筋的總配筋率為0.852,其它柱的最小縱向鋼筋總配筋率為0.796,滿足要求; 兩翼:角柱縱向鋼筋的總配筋率為0.426, 邊跨中柱的最小縱向鋼
47、筋總配筋率為0.406,不滿足要求;其它柱為0.792,滿足要求。 建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)6.2.3.2要求,梁、柱的箍筋應(yīng)符合: 1)在柱的上、下端,柱凈高各1/6范圍內(nèi),8度時(shí),箍筋直徑不應(yīng)小于6,間距不應(yīng)小于200mm; 2)在梁的兩端,梁高各一倍范圍內(nèi)的箍筋間距,8度時(shí)不應(yīng)大于200mm。 本結(jié)構(gòu)柱箍筋直徑為6.35mm,滿足要求;角柱箍筋間距為254mm,其它柱箍筋間距為304.8mm,在柱的上、下端未加密,不滿足要求。 本結(jié)構(gòu)梁箍筋直徑為6.35mm,箍筋間距為228.6mm,在梁兩端未加密,不滿足要求。 框架柱最小截面寬度為381mm,滿足8度時(shí)不宜小于300mm的要求。 (4)、填充
48、墻、隔墻與主體連接 本房屋框架填充墻與主體框架梁柱間未設(shè)拉結(jié)筋,不滿足要求;內(nèi)隔墻間連接亦不滿足要求。(5)、屋蓋系統(tǒng) 按照建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)8.2.3要求及本房屋的跨度、柱距等實(shí)際情況,屋蓋支撐布置應(yīng)符合: 1) 上弦橫向支撐在兩端開間各有一道;在跨中下弦處設(shè)置通長(zhǎng)水平系桿;在兩端開間跨中設(shè)置一道豎向支撐; 2) 上、下弦橫向支撐及豎向支撐的桿件應(yīng)為型鋼; 3) 橫向支撐的直桿應(yīng)符合壓桿要求,交叉桿在交叉處不宜中斷。 本房屋屋面系統(tǒng)為三角形鋼屋架,屋面板為現(xiàn)澆鋼筋混凝土板,現(xiàn)狀良好,屋架僅在跨中下弦處設(shè)置了一道通長(zhǎng)水平系桿。對(duì)于現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板可不設(shè)上弦橫向支撐,但跨中需設(shè)置豎向支撐,支撐
49、系統(tǒng)布置不滿足要求。(6)、第一級(jí)鑒定小結(jié) 第一級(jí)鑒定總結(jié)見下表:第一級(jí)抗震鑒定總結(jié)序 號(hào)鑒 定 項(xiàng) 目是否滿足鑒定標(biāo)準(zhǔn)1房屋結(jié)構(gòu)體系混合承重,豎向剛度突變,不滿足結(jié)構(gòu)體系規(guī)則性的要求2混凝土等級(jí)不滿足3梁柱構(gòu)造要求兩翼角柱及邊跨中柱最小縱筋總配筋率不滿足,其余滿足;加密區(qū)箍筋間距不滿足,4填充墻、隔墻與主體連接不滿足5屋面系統(tǒng)缺少跨中豎向支撐,支撐布置不滿足4、第二級(jí)鑒定 鋼筋混凝土房屋采用平面結(jié)構(gòu)的樓層綜合抗震能力指數(shù)進(jìn)行第二級(jí)鑒定。 樓層綜合抗震能力指數(shù)可采用下列公式計(jì)算:式中 -平面結(jié)構(gòu)樓層綜合抗震能力指數(shù); 1-體系影響系數(shù); 2-局部影響系數(shù); y -樓層屈服強(qiáng)度系數(shù); Vy -樓
50、層現(xiàn)有受剪承載力; Ve -樓層的彈性地震剪力。 體系影響系數(shù)可根據(jù)結(jié)構(gòu)體系、梁柱箍筋、軸壓比等符合第一級(jí)鑒定要求的程度和部位,按下列情況確定: (1)當(dāng)各項(xiàng)構(gòu)造均符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定時(shí),可取1.25; (2)當(dāng)各項(xiàng)構(gòu)造均符合第一級(jí)鑒定的規(guī)定時(shí),可取1.0; (3)當(dāng)各項(xiàng)構(gòu)造均符合非抗震設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí),可取0.8; (4)當(dāng)結(jié)構(gòu)受損傷或發(fā)生傾斜而已修復(fù)糾正,上述數(shù)值尚宜乘以0.81.0; 局部影響系數(shù)可根據(jù)局部構(gòu)造不符和第一級(jí)鑒定要求的程度,采用下列三項(xiàng)系數(shù)選定后的最小值: (1)與承重砌體相連的框架,取0.80.95; (2)填充墻等與框架的連接不符合第一級(jí)鑒定要求,取0.70
51、.95; (3)抗震墻之間樓、屋蓋長(zhǎng)寬比超過(guò)規(guī)定值,可按超過(guò)的程度,取0.60.9; 樓層綜合抗震能力指數(shù)不小于1.0時(shí),可評(píng)為滿足抗震鑒定要求;當(dāng)不符合時(shí)應(yīng)采取加固或其它相應(yīng)措施。 對(duì)于該體育館,二級(jí)鑒定采用PKPM系列程序進(jìn)行輔助計(jì)算,荷載取值依據(jù)原竣工圖紙,構(gòu)件強(qiáng)度按現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)強(qiáng)度值進(jìn)行計(jì)算,混凝土強(qiáng)度等級(jí)取值為 C11。 分析時(shí)按樓層整體進(jìn)行計(jì)算,分別考慮中部橫縱向、兩翼橫縱向平面結(jié)構(gòu)。除框架外,考慮部分粘土磚填充墻的作用。計(jì)算結(jié)果匯總?cè)缦拢?經(jīng)對(duì)該房屋進(jìn)行第二級(jí)鑒定,除中部橫向一層、縱向二層滿足外,其余部位均不滿足抗震要求;兩翼橫、縱向各層亦均不滿足要求。房屋縱向較橫向抗震能力稍好。部
52、位方向樓層y12結(jié)論中部橫向一層1.3290.850.901.017滿足二層0.9920.850.900.759不滿足縱向一層0.9750.850.900.746不滿足二層1.4120.850.901.080滿足兩翼橫向一層0.9640.800.900.694不滿足二層1.1230.800.900.809不滿足三層0.9850.800.900.709不滿足縱向一層1.0070.800.900.725不滿足二層1.1730.800.900.845不滿足三層1.0830.800.900.780不滿足5、鑒定結(jié)論和處理意見 該房屋按填充墻混凝土框架計(jì)算,承載力可以通過(guò),但因混凝土強(qiáng)度較低、梁柱箍筋構(gòu)
53、造不滿足、填充墻與主體無(wú)連接,房屋綜合抗震能力不能滿足8度抗震設(shè)防要求。特別是建筑為混合承重體系,在地震作用下若其中一個(gè)承重體系受到破壞,則將引起連鎖破壞。而且該建筑鋼屋架支撐系統(tǒng)不完善,地震時(shí)易受到破壞。 根據(jù)房屋鑒定的結(jié)果,該房屋的結(jié)構(gòu)體系不規(guī)則,混凝土強(qiáng)度低于C13,填充墻、隔墻與主體連接不滿足,鋼屋架支撐系統(tǒng)不完善,建議:(1)、在房屋陰陽(yáng)角轉(zhuǎn)角處外墻增設(shè)縱橫向相連的“L”形鋼筋混凝土抗震墻。(2)、在4軸及11軸改善承重體系,可通過(guò)增設(shè)鋼筋混凝土抗震墻將磚墻承重改為框架抗震墻承重體系,同時(shí)可增強(qiáng)房屋整體抗震能力。鋼筋混凝土抗震墻可由基礎(chǔ)做至看臺(tái)底,為避免剛度過(guò)大,可在墻上均勻地開設(shè)一
54、定數(shù)量的洞口。(3)、對(duì)兩端開間屋架跨中增設(shè)一道豎向支撐。(4)、增設(shè)填充墻、隔墻與主體的連接做法。 1.關(guān)于建筑抗震加固技術(shù)的研究 2.現(xiàn)有建筑抗震加固的基本要求 3.多層磚房抗震加固技術(shù) 4.鋼筋混凝土房屋抗震加固技術(shù)、現(xiàn)有建筑的抗震加固技術(shù) 在70年代的海城和唐山大地震后,根據(jù)我國(guó)70年代初以前建造的工業(yè)與民用建筑沒有進(jìn)行抗震設(shè)防的實(shí)際狀況,在抗震設(shè)防區(qū)的城市開展了抗震鑒定和加固工作。房屋和生命線系統(tǒng)的抗震鑒定和加固實(shí)踐促進(jìn)了抗震加固技術(shù)的研究。(一) 用外加鋼筋混凝土柱加固磚墻的抗震性能 抗震試驗(yàn)結(jié)果表明,墻體與外加柱的變形協(xié)調(diào),能共同工作;鋼拉桿的主要作用是保證外加鋼筋混凝土柱與磚墻
55、的共同工作,共同約束墻體以阻止開裂后墻體的塌落,從而提高墻體的整體性和抗倒塌能力。一、關(guān)于建筑抗震加固技術(shù)的研究 試驗(yàn)研究表明,由于磚砌體、鋼筋網(wǎng)和砂漿面層三者的變形和承載能力的差異,三者不可能同時(shí)達(dá)到其極限承載力。其中,水泥砂漿面層首先開裂,然后是磚砌體,最后是鋼筋達(dá)到屈服,他們之間達(dá)到極限承載力的時(shí)間間隔隨加固的水泥砂漿與鋼筋數(shù)量等有關(guān),一般可分為下列兩種情況。一是砂漿面層的極限承載力控制。這種情況的鋼筋配筋量較少,表現(xiàn)為砂漿面層一開裂,整個(gè)墻體即裂通破壞。二是鋼筋網(wǎng)的極限承載力控制。這種情況為鋼筋網(wǎng)配筋量較多,當(dāng)砂漿面層開裂時(shí),鋼筋網(wǎng)中的鋼筋應(yīng)力尚未達(dá)到屈服強(qiáng)度直到鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度后
56、整個(gè)墻體才達(dá)到極限承載能力。 試驗(yàn)研究還表明,鋼筋網(wǎng)砂漿面層可大幅度提高原有墻體的抗側(cè)力剛度與受剪承載力,原有墻體的砌筑砂漿強(qiáng)度等級(jí)越低,其提高的比值就越大。(二)用鋼筋網(wǎng)砂漿面層加固磚墻的抗震性能 未經(jīng)抗震設(shè)防的多層鋼筋混凝土框架房屋,在抗震承載能力和變形能力上存在著薄弱環(huán)節(jié),這主要是: 1、柱的抗震承載能力不足; 2、柱的箍筋直徑細(xì)且間距大,箍筋又往往采用直角彎鉤,加之有的柱軸壓比過(guò)大,地震中容易產(chǎn)生剪拉、剪壓等脆性破壞,使得柱的變形能力差; 3、梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)不配置箍筋等。(三)用外包角鋼加固鋼筋混凝土框架柱的抗震性能 試驗(yàn)研究表明,外包角鋼加固的鋼筋混凝土柱是由鋼構(gòu)件與鋼筋混凝土共同工
57、作的一種組合柱,它既保持了鋼筋混凝土的性質(zhì),又兼有鋼結(jié)構(gòu)的某些特點(diǎn)。它的主要破壞特點(diǎn)是: 1、由于外包角鋼的抗拉作用,使加固柱的抗裂能力大大提高。 2、在達(dá)到極限承載力前,角鋼與柱很好地發(fā)揮整體作用,扁鋼箍與柱面間也無(wú)滑動(dòng)跡象,在即將達(dá)到極限承載力時(shí),角鋼與柱面間粘結(jié)力逐漸喪失,產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng),但是隨著扁鋼箍的斜向錯(cuò)位而拉緊角鋼,角鋼與柱間摩擦力也隨之增大。 3、不論是大偏心受壓柱還是小偏心受壓柱,加固柱承載能力的迅速減低,均在于受壓區(qū)混凝土的壓碎;但是有外部鋼構(gòu)件包裹的加固柱,不會(huì)象原型柱那樣出現(xiàn)混凝土剝落崩塌破壞現(xiàn)象;4、試驗(yàn)后原型柱的變形集中在柱端的塑性鉸區(qū)內(nèi),柱的其余部分幾乎保持直線狀態(tài)
58、;加固柱的變形沿柱高分布較均勻,整根柱呈明顯的彎曲狀態(tài)。二、現(xiàn)有建筑抗震加固的基本要求 現(xiàn)有建筑抗震加固的基本要求是指根據(jù)地震震害和工程加固實(shí)踐等總結(jié)得到的基本原則,對(duì)現(xiàn)有建筑加固的總體布置和關(guān)鍵構(gòu)造進(jìn)行宏觀控制,使抗震加固達(dá)到預(yù)期的效果。(一) 加固目標(biāo)與依據(jù) 現(xiàn)有建筑進(jìn)行抗震加固的目標(biāo)是達(dá)到抗震鑒定的要求設(shè)防烈度地震影響下建筑結(jié)構(gòu)不倒塌傷人。同時(shí),還須注意抗震加固與抗震鑒定的密切聯(lián)系:1、抗震加固前必須進(jìn)行抗震鑒定,仍以提高建筑的綜合抗震能力作為衡量加固效果的標(biāo)志;2、抗震加固設(shè)計(jì)中,結(jié)構(gòu)的抗震驗(yàn)算仍可采用抗震鑒定時(shí)的簡(jiǎn)化方法,但計(jì)算參數(shù)要按加固后的狀況取值。 (二)、加固方案的優(yōu)化 加固
59、設(shè)計(jì)中,確定總體加固方案時(shí),要處理好下列幾個(gè)關(guān)系,使加固方案有所優(yōu)化: 1、針對(duì)鑒定的結(jié)果和房屋的實(shí)際情況,確定使房屋總體抗震能力達(dá)到規(guī)定設(shè)防要求的關(guān)鍵,確定是整個(gè)房屋加固還是區(qū)段加固或構(gòu)件加固,以避免擴(kuò)大加固量。 2、對(duì)結(jié)構(gòu)的加固,要進(jìn)行“內(nèi)加固”或“外加固”的比較,從房屋內(nèi)部加固便于保持外立面,但加固時(shí)對(duì)生產(chǎn)、生活的干擾較大;從房屋外部進(jìn)行加固,干擾較小并可與外立面的更新相結(jié)合,但抗震墻間距過(guò)大等情況時(shí)不容易達(dá)到預(yù)期效果。 3、增設(shè)抗震墻或支撐等抗側(cè)力構(gòu)件時(shí),可保持或改變?cè)械慕Y(jié)構(gòu)體系,使地震作用相應(yīng)地基本保持或顯著加大,要進(jìn)行二者的比較分析,包括普遍加固方案的比較,結(jié)合使用功能的要求和改
60、造等確定。 4、加固后結(jié)構(gòu)質(zhì)量、剛度、承載力和變形能力都發(fā)生變化,當(dāng)采用以提高承載力為主的方案時(shí),要使承載力的提高超過(guò)因質(zhì)量、剛度加大導(dǎo)致地震作用的加大;當(dāng)采用以提高變形能力為主的方案時(shí),要衡量現(xiàn)有承載力是否達(dá)到相應(yīng)的最低要求;在可能的條件下,還可考慮加固后結(jié)構(gòu)自振周期與場(chǎng)地卓越周期之間的關(guān)系,避免引起加固后地震作用過(guò)多增大。 5、提高結(jié)構(gòu)抗震安全性與房屋使用功能、外觀改善等出現(xiàn)矛盾時(shí),需要通過(guò)幾種加固方案的比較使之達(dá)到綜合平衡。 6、加固方法要便于施工,減少對(duì)原結(jié)構(gòu)承載能力的損傷,已有的損傷也要一并處理,以便在材料消耗、施工工效、環(huán)境影響和抗震能力提高之間取得最佳方案。(三)、加固布置的合理
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