某民用中高层框架结构房屋使用过程中发现部分钢筋混凝土柱构件有开裂现象,相关部门拟对房屋进行加固维修,并拟进行装修改造。为了解该房屋现时的可靠性和房屋结构现有质量等相关技术参数,对房屋上部结构进行全面检查,辅以必要的检测,结合相关资料进行结构分析验算,评定房屋可靠性等级。1背景概况根据委托方提供的该房屋结构、建筑图纸等资料显示,竣工于1992年,现为九层框架结构,坐北向南,平面布局大致呈“工”形,其中南面部分与北面部分错层布置,轴网总长度约27.2 m,总宽度约21.8 m,首层层高南面部分3.6 m、北面部分2.5 m,其余楼层层高均为3.2 m。该房屋作办公、住宅楼使用,建筑面积约3 523.4 m2。2主要检测情况及结果2.1损坏检查经对房屋表观损坏进行检查发现,部分钢筋混凝土构件有开裂现象,且有混凝土保护层脱落、钢筋外露、锈蚀现象;个别墙体在门、窗洞边角位处有裂缝,部分墙体与钢筋混凝土构件接合处有裂缝,个别墙体有水平、竖向、斜向、不规则裂缝;个别天花板底有渗水、发霉痕迹及抹灰层开裂、脱落现象,部分墙体有渗水、发黄痕迹及抹灰层开裂、鼓起、脱落现象。2.2主体结构变形测量经用全站仪对房屋四角垂直度进行测量,其顶点侧向位移最大值为65 mm(测高25.70 m),小于《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292—2015)中规定的不适于继续承载的侧向位移允许值。未发现房屋地基基础有不均匀沉降的迹象,房屋垂直度满足《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)的要求。2.3结构布置、构件截面尺寸检查经现场对房屋的结构平面布置情况进行检查、量测,其平面布置及柱网尺寸及构件截面与委托单位提供的设计图纸基本相符。柱、梁、板构件截面尺寸基本符合原设计要求。2.4构件混凝土强度检测根据《建筑结构检测技术标准》(GB/T 50344—2019)及委托方要求,本次鉴定抽检样本最小容量按检测类别B进行抽检,抽取芯样共151个,其中混凝土柱47个、混凝土梁77个、混凝土楼板27个。现场混凝土构件强度检测按随机抽样原理选定构件或测点,按《钻芯法检测混凝土强度技术规程》(JGJ/T 384—2016)进行评定,结果显示部分柱、梁混凝土强度等级不满足《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)及原设计要求。2.5构件配筋检测根据《混凝土中钢筋检测技术规程》(JGJ/T 152—2019),采用钢筋探测仪及钢筋检测仪型钢筋位置测定仪对该房屋部分柱、梁、板的配筋情况进行抽检:个别柱构件箍筋间距不符合原设计及规范要求,个别梁构件箍筋间距不符合原设计及规范要求,部分楼板配筋间距不符合原设计但满足现行规范要求。3结构复核验算根据现场检测的实际数据,依据国家有关建筑结构设计规范,对房屋上部结构采用PKPM结构软件进行计算复核。计算模型如图1所示。验算结果表明,部分柱节点域剪压比超限,部分混凝土柱构件纵筋承载力不满足规范要求,部分柱箍筋配箍率不满足规范构造要求;部分混凝土梁构件底部纵筋及支座负筋不满足承载力要求,部分梁箍筋不满足规范构造要求;个别混凝土板构件底筋不满足承载力要求,个别混凝土板构件底筋不满足规范最小配筋率构造要求。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.20.039.F001图1房屋结构验算模型4可靠性鉴定4.1构件的鉴定评级根据现场检查及检测结果,按照《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292—2015),抽取第五层,另增加底层和顶层作为本次评定对象。(1)构件安全性等级评定。该房屋的承重构件为混凝土构件,构件安全性等级按承载能力、构造、不适于承载的位移或变形、裂缝或其他损伤等四个检查项目分别评定,取当中较低的等级作为构件的安全性等级,各评定对象楼层构件评定结果汇总如表1所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.20.039.T001表1构件评定结果汇总楼层单元评级构件分类重要构件集一般构件集柱主梁次梁板一层Du级au级5.4114.7594.2935.42bu级59.4005.7164.58cu级5.41000du级29.7385.2500构件集Du级Du级Au级Bu级五层Du级au级5.4113.1177.1537.50bu级59.451.645.7162.50cu级5.41000du级29.7385.2517.140构件集Du级Du级Du级Bu级天面层Du级au级61.1148.1510078.95bu级22.220021.05cu级5.5614.8100du级11.1137.0400构件集Du级Du级Au级Au级%(2)构件使用性等级评定。按照《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292—2015),钢筋混凝土构件的使用性应按裂缝、位移或变形、缺陷和损伤四项评定。该房屋部分钢筋混凝土构件有开裂现象,有混凝土保护层脱落、钢筋外露、锈蚀现象,评定钢筋混凝土构件使用性评为Cs级,其他钢筋混凝土构件使用性为As级。4.2结构系统(子单元)的鉴定评级根据现场检查及检测结果,按照标准,对该房屋结构系统的各分项的鉴定评级如表2所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.20.039.T002表2房屋结构系统的鉴定评级结构系统分类项目评级安全性/使用性可靠性地基基础安全性——AuA使用性——As上部承重安全性结构整体性AuDuD上部承重结构水平侧向位移Au承载功能Du使用性使用情况AsAs结构水平位移As围护系统安全性围护结构的承重功能DuDuD结构整体性Au使用性围护系统承重部分的使用性BsBs围护系统的使用功能Bs4.3鉴定单元综合鉴定评级鉴定单元的可靠性等级,根据地基基础、上部承重结构和围护系统的可靠性等级评定。按照《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292—2015)相关条文,该房屋的安全性等级评定为Dsu级,使用性等级评定为Bss级,可靠性等级评定为Ⅳ级,可靠性不符合本标准对Ⅰ级的规定,严重影响安全。5处理意见建议聘请有资质的设计、施工单位对房屋损坏部位进行修缮处理。建议聘请有资质的设计、施工单位对承载力及构造不满足规范要求的构件进行加固、补强处理。使用人在该房屋后期使用过程中,应严格控制楼面的使用荷载,不应自行改变房屋的现有结构及室内平面布置;若房屋需要改变使用功能或改造、增加使用荷载,应委托有资质的单位复核后进行设计和施工,经相关主管部门批准后实施;继续使用中应加强房屋的维修养护,每年进行定期检查和维修养护。6结语民用建筑改变用途、改造或增容、改建或扩建前均应进行可靠性鉴定,采用符合国家现行设计规范规定的结构分析方法进行验算分析。对建筑物或其组成部分所评的等级,应仅作为技术管理或制定维修计划的依据,对于老旧建筑物,应及时对其中的cu级、du级构件及Cu级、Du级检查项目,结合其适修性采取加固或拆换等措施,确保房屋安全使用。
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