资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,建筑结构鉴定和加固技术,中国建筑科学研究院,1.,一般规定,2.,混凝土结构构件,3.,钢结构构件,4.,砌体结构构件,5.,木结构构件,6.,古建筑木结构,7.,地基基础,I,、,结构安全鉴定,1.,结构构件安全性鉴定所采用的检测数据,(1),采用不止一种检测方法同时进行检测时,应事先约定综合确定检测数值的规则,不得事后随意处理,;,(2),当怀疑检测数据有异常值时,其判断和处理应符合国家现行有关标准的规定,不得随意舍弃数据。,2.,检测的抽样方法,随机抽样,抽样的数量,510,个构件,一、一般规定,I,类,建筑 承重结构中原有的残损点均已得到正确处理,尚未发现新的残损点或残损征兆,.,类建筑 承重结构中原先已修补加固的残损点,有个别需要重新处理,;,新近发现的若干残损迹象需要进一步观察和处理,但不影响建筑物的安全和使用。,类建筑 承重结构中关键部位的残损点或其组合已影响结构安全和正常使用,有必要采取加固或修理措施,但尚不致立即发生危险。,类建筑 承重结构的局部或整体已处于危险状态,随时可能发生以外事故,必须立即采取抢修措施。,3.,古建筑可靠鉴定的分类,:,二,.,混凝土结构构件,1.,安全鉴定的项目及其构件安全等级确定,:,承载能力、构造、位移(变形)和裂缝四个项目构件的安全登记取其中最低一级。,2.,构件承载能力安全等级的确定,分别评定每个项目的等级,并以较低一级作为该构件承载能力的安全等级。,3.,构件构造安全等级的确定,分别评定两个检查项目的等级,取其中较低一级 作为该构件的安全性等级。,4.,构件不适于继续承载的位移(或变形),(,1,)桁架(屋顶、托架)的饶度,大于,1/400,(计算跨),应考虑由位移产生的附加应力影响,并判级。,(,2,)其他受弯构件的饶度和施工偏差造成的侧向弯曲。,5.,构件裂缝,(,1,)构件出现下表所列的受力裂缝时,应视为不适于继续承载的裂缝,并应根据其实际严重程度定为,C,u,级或,d,u,级。,混凝土构件不适于继续承载宽度的评定 表,4.2.5,检查项目,环境,构件类别,c,u,级或,d,u,级,受立主筋处的弯曲(含一般弯剪)裂缝和轴拉裂缝宽度(,mm),反常湿度环境,钢筋混凝土,主要构件,0.50,一般构件,0.70,预应力混凝土,主要构件,0.20(0.30),一般构件,0.30(0.50),高,湿度环境,钢筋混凝土,任何构件,0.40,预应力混凝土,0.10(0.20),剪切裂缝(,mm),任何湿度环境,钢筋混凝土或预应力混凝土,出现裂缝,(2),非受力裂缝,当混凝土结构构件出现下列情况的非受力裂缝时,也应视为不适于继续承载的裂缝,并应根据其承重定为,C,u,级或,d,u,级。,1,)因主筋锈蚀产生的沿主筋方向的裂缝,其裂缝宽度已大于,1mm,。,2,),因温度、收缩等作用产生的裂缝,其宽度已比本标准表,4.2.5,规定的弯曲裂缝宽度值超出,50,,且分析表明已显著影响结构的受力。,同时有受力及非受力裂缝时,分别评定,取较低一级作为该构件的裂缝等级。,(,3,)当混凝土结构构件出现下列情况之一时,不论其裂缝宽度大小,应直接定为,d,u,级,:,1,)受压区混凝土有压坏迹象;,2,),因主筋锈蚀导致构件掉角以及混凝土保护层严重脱落。,三、钢结构构件,当钢结构构件(含连接)的安全性按承载能力评定时,应分别评定每一验算项目的等级,然后取其中最低一级作为该构件承载能力的安全性等级。,四、砌体结构构件,1.,构件承载能力,2.,构件构造,3.,构件裂缝,(,1,)承重构件的受力裂缝,当砌体结构的承重构件出现下列受力裂缝时,应视为不适于继续承载的裂缝,并应根据其严重程度评为,C,u,级或,d,u,级:,1,)桁架、主梁支座下的墙、柱的端部或中部、出现沿块材断裂(贯通)的竖向裂缝。,2,),空旷房屋承重外墙的变截面处,出现水平裂缝或斜向裂缝。,3,)砌体过梁的跨中或支座出现裂缝;或虽未出现肉眼可见的裂缝,但发现其中跨度范围内有集中荷载。,注:块材指砖或砌块。,4,)筒拱、双曲筒拱、扁壳等的拱面、壳面,出现沿拱顶母线或对角线的裂缝。,5,)拱、壳支座附近或支承的墙体上出现沿块材断裂的斜裂缝。,6,)其他明显的受压、受弯或受剪裂缝,。,(,2,)非受力裂缝,当砌体结构、构件出现下列非受力裂缝进,应视为不适于继续承载的裂缝,并应根据其实现严重程度评为,C,u,级或,d,u,级:,1,)纵横墙连接处出现通长的竖向裂缝。,2,)墙身裂缝严重,且最大裂缝宽度已大于,5mm.,3),柱已出现宽度大于,1.5mm,的裂缝,或有断裂、错位迹象。,4,)其他显著影响结构整体性的裂缝,注:非受力裂缝系指由温度、收缩、变形或地基不均匀沉降等引起的裂缝。,五,.,木结构构件,1.,构件承载能力,2.,构件木构造,3.,构件裂缝,当木结构构件具有下列斜率(,),的斜纹理或斜裂缝时,应根据其严重程度定为,C,u,级或,d,u,级。,对受拉构件及拉弯构件,10%,对受弯,构件及偏压构件,15%,对受压构件,20%,六,.,古建筑木结构,1.,木构架整体性检查及评定,2.,木构架,、,类确定,3.,承重体系评定,七、地基基础,开挖深基坑,避免对毗邻建筑造成损伤,的规定:,1.,开挖深基坑的土层影响,2.,应采取保护措施,并对基坑支护结构和已有建筑物进行监测,3.,可能影响建筑物安全的情况,(,1,)基坑支护结构最大水平位移已大于基坑开挖深度的,1,100,(,1,300,)。,(,2,)基坑支护结构支撑(或锚杆)体系中的个别物件丧失能力。,(,3,)建筑物的寸沉匀沉降(差异沉降)已大于现行建筑地基基础设计规范规定的允许沉降差。,1.,概述,2.,抗震鉴定的基本要求,3.,现有建筑结构的检测,4.,多层砌体房屋的抗震鉴定,5.,多层钢筋混凝土框架房屋的抗震鉴定,、,现有建筑抗震鉴定,1.,现有建筑抗震鉴定的目的和意义,我国地震和抗震设防,我国地震发生的状况,我国抗震设防工作从,1974,年开始,抗震鉴定加固与否的比较,提高城市抗震能力的有效途径,一、,概述,未经抗震设防的建筑,该城市的抗震设防烈度提高了,该城现,有建筑均应区分轻重缓急进行抗震鉴定,不可属于的范围,现有建筑不包括按建筑设计规范抗震设防的建筑,不可按鉴定标准去衡量新建工程,不包括古建筑,2.,现有建筑抗震鉴定的范围,原始资料收集,建筑现状的调查,综合抗震能力分析,鉴定结论和治理,3.,现有建筑抗震鉴定的步骤,给出现有建筑物抗震鉴定的原则和指导思想,对现有建筑物的总体布置和关键的构造进行宏观判断,力求做到从多个则面来综合衡量与判断现有建筑的整体抗震能力。,二、,抗震鉴定的基本要求,1,、现有建筑抗震鉴定和加固后的设防的目标 与新建目标的差异,为保持原鉴定标准的水准,使鉴定标准有延续性,新修订的,建筑抗震鉴定标准,给出的现有房屋经抗震鉴定和加固后的设防标准为在遭遇相当于抗震设防烈度地震影响时,一般不致倒塌伤人或砸坏重要生产设备,经修理后仍可继续使用。这意味着:,(,1,)、不仅要求主体结构在设防烈度地震影响下不倒塌,而且对人流出入口处的女儿墙等可能导致伤人或砸坏重要生产设备的非结构构件,也要防止倒塌;,(,2,)、现有建筑的设防目标低于新建建筑;在设防烈度地震影响下,前者的目标是“经修理后仍可继续使用”,后者的目标是“经一般修理或不经修理可继续使用”,二者对修理程度的要求有明显的不同,。,2,、建筑的综合抗震能力的判断,以往的抗震鉴定及加固,偏重于构件、部件的鉴定,缺乏总体抗震性能的判断。只要某部位不符合鉴定要求,则认为该部位需要加固处理,增加了房屋的加固面;或者鉴定加固后形成新的薄弱环节,抗震安全性仍不保证。,综合抗震能力还意味着从抗震构造和抗震承载力两个侧面进行综合。抗震鉴定时,若结构现有承载力较高,则除了保证结构整体性所需的构造外,延性方面的构造鉴定要求可稍低;反之,现有承载力较低,则可用较高的延性构造要求予以补充。,这里,结构的现有承载力取决于:,长期使用后材料现有的强度标准值;,构件(包括钢筋)扣除各种损伤、锈蚀后实际具有的尺寸和截面面积;,构件承受的重力荷载代表值。,在鉴定标准中引进“综合抗震能力指数”,就是力图使结构综合抗震能力的判断,有个相对的数量尺度。,3,、建筑现状良好的评定,现状良好可包括下列几点:,(,1,)、砌体墙无空臌、酥碱,砂浆饱满,支承大梁或屋架的墙体无竖向裂缝;,(,2,)、混凝土构件的钢筋无暴露、锈蚀,混凝土无明显裂缝和剥落;,(,3,)、木结构构件无明显变形、挠曲、腐朽或严重开裂,节点无松动;,(,4,)、钢结构构件无歪扭、锈蚀;,(,5,)、构件连接处、墙体交接处等连接部位无明显裂缝;,(,6,)、结构无明显的沉降裂缝和倾斜,基础无酥碱、松散或剥落;,(,7,)、建筑变形缝的间隙无堵塞。,4,、建筑重点部位与一般部位的划分,基于房屋综合抗震能力的判断,抗震鉴定时只需按结构的震害特征,对影响整体抗震性能的关键、重点部位进行认真的检查。这种部位,对不同的结构类型是不同的,对不同的烈度也有所不同。例如:,(,1,)、多层砖房的房屋四角、底层和大房间等等墙体砌筑质量和墙体交接处是重点,屋盖的整体性也有重要影响;底层框架砖房,底层是检查的重点,而内框架砖房的顶层是重点,其底层是一般部位;,(,2,)、框架结构的填充墙等非结构构件是检查的重点;,8,、,9,度时,框架柱的截面和配筋构造是检查的重点;,(,3,)、单层钢筋混凝土柱厂房,,6,、,7,度时天窗架是可能的破坏部位;有檩和无檩屋盖中,支承长度较小的构件间的连接也是检查的重点;,8,、,9,度时,不仅要重视各种屋盖系统的连接和支承布置,对高低跨交接处和排架柱变形受约束的部位也要重点检查。,5,、场地条件和基础类别的利弊,现有建筑的抗震鉴定,以上部结构为主,而地下部分的影响也要适当注意。例如:,(,1,)、,类场地的建筑,上部结构的构造鉴定要求,一般情况可降低一度采用;,(,2,)、对全地下室、箱基、筏基和桩基等整体性较好的基础类型,上部结构的部分鉴定要求可在一度范围内适当降低,但不可全面降低;,(,3,)、,类场地、复杂地形、严重不均匀土层和同一单元存在不同的基础类型或埋深不同,则有关的鉴定要求相对提高;,(,4,)、,8,、,9,度时,尚应检查饱和砂土、饱和粉土液化的可能并根据液化指数判断其危害性。,6,、建筑结构布置不规则时的鉴定要求,现有建筑的“规则性”是客观存在的,抗震鉴定遇到不规则、复杂的建筑,则需采用专门的手段来判断,并注意提高有关部位的鉴定要求。至于规则与复杂的划分,则包含诸多因素的综合要求:,沿高度方向的要求是:,(,1,)、突出屋面的小建筑尺寸不大,局部缩进的尺寸也不大(如,B,1,/,B,5/6,3/4,);,(,2,)、,抗侧力构件上下连续,不错位,无抽梁、抽柱,抽墙,且横截面面积的改变不大;,(,3,)、相邻层质量变化不大(如,m,1,/,m,2,4/5,3/5,);,(,4,)、相邻层刚度及连续三层的刚度变化平缓(如,K,i,/,K,i,+1,0.85,0.7,,,K,i,/,K,i,+3,0.7,0.5,),(,5,)、,相邻层的楼层受剪承载力变化平缓(如,2,V,yi,/,(,V,y,,,i,+1,+,V,y,,,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,L,b,,且,b,/,B,2,应设置,必须设置,S,32,S,1,8,S,2,16,S,1,8,S,2,12,S,8,楼盖处,S,0,8m,或,N,4,时隔层设置,S,0,8m,每层,,S,0,8m,且,N,3,隔层,S,0,4m,每层,,S,0,4m,隔层,S,32,S,16,S,12,S,8,圈梁构造要求 表,4-5,注:圈梁未紧靠板底时,沿高度和楼层内分布的数量视具体情况宜有所增加。,序,项 目,构 造 要 求,1,2,3,4,连接,标高,截面高度,纵向配筋,圈梁应闭合,遇洞口应上下搭接,与预制同一标高或紧靠板底,120mm,6,、,7,度时,48,;,8,度时,410,;,9,度时,412,3,、砖砌体的材料强度等级,多层砖房的竖向承载能力和受剪承载能力,主要决定于砖砌体中砖和砂浆的强度等级、纵横墙的连结等。因此,在多层砌体房屋的第一级鉴定中对砖砌体强度等级和砂浆的强度等级分别提出了要求。,对于砖强度等级不宜低于,MU7.5,,,且不低于砌筑砂浆的强度等级,当砖强度等级低于,MU7.5,时,墙体的砂浆强度等级宜按比实际达到的强度等级降低一级采用。这一规定是基于震害和大量砖墙的抗震试验结果。,墙体的砌筑砂浆的强度等级,,6,度时或,7,度时三层及以下的砖砌体不应低于,M0.4,,,当,7,度时超过三层或,8,、,9,度时不宜低于,M1,,,砌块墙体不宜低于,M2.5,。,砂浆强度等级高于砖、砌块的强度等级时,墙体的砂浆的强度等级宜按砖、砌块的强度等级采用。,4,、易损部位构件判别,多层砖房中一些部位在地震中容易损坏,虽不致引起整个房屋的倒塌,但可造成人员伤亡或局部的破坏,也应符合局部构造要求(,4-6,)。,易损部位构造要求 表,4-6,序,项 目,6,度,7,度,8,度,9,度,1,2,3,4,5,6,7,承重窗间墙、尽端墙最小宽度(,m,),非承重外墙、尽端墙最小宽度(,m,),支承大梁的内墙阳角墙最小宽度(,m,),门厅、楼梯间大梁支承长度,无锚固,240,女儿墙最大高度,出屋面小建筑,坡屋顶上的小烟囱,隔墙与承重墙、柱连接,悬臂和一端铰接构件等的嵌固端,房屋尽端的楼梯间和过街楼墙体,0.7,0.7,0.7,0.8,0.8,0.8,1.0,0.8,1.0,1.5,1.0,1.5,490mm,6,8,度,0.5m,,,刚性体系,0.9m,8,、,9,度时墙体用,M2.5,砌筑,屋盖与墙拉结,有人流处应设防倒措施,其余也宜设防倒措施,应设拉结,长于,5m,时墙顶应与梁、板拉结,应保证稳定且支承构件抗震能力比一般构件提高,25,抗震能力宜比一般构件提高,25,注:表中,大梁指跨度不小于,6m,的梁,出屋面小建筑包括楼、电梯间和水箱间等;悬臂构件包括阳台、雨篷、悬挑楼层等;一端铰接构件指由独立砖内柱支承的构件,5,、纵横向墙量判别,对于刚性体系、整体性好、易损部位局部构造满足要求的多层砖房,只要依据砂浆强度按表,4-7,检验抗震横墙间距,L,和房屋进深,B,,,在规定的限值内即完成其抗震性能的鉴定。,第一级鉴定的抗震横墙间距和房屋宽度限值(,m,),表,4-7,注:,、,L,指,240mm,厚承重墙横墙间距限值;楼、屋盖为刚性时取平均值,柔性时取最大值,中等刚性可相应换算;,、,B,指,240mm,厚纵墙承重的房屋宽度限值;有一道同样厚度的内纵墙时可取,1.4,倍,有,2,道时可取,1.8,倍;平面局部突出时,房屋宽度可按加权平均值计算;,、楼盖为混凝土而屋盖为木屋架或钢木屋架时,表中顶层的限值宜乘以,0.7,。,抗震墙体类别修正系数 表,4-8,墙体类别,空斗墙,空心墙,多孔砖墙,小型,砌块墙,中型,砌块墙,实心墙,厚度,(,mm,),240,300,420,190,t,t,180,370,480,修正系数,0.6,0.9,1.4,0.8,0.8,t,/240,0.6,t,/240,0.75,1.4,1.8,注:,t,指小型砌块墙体的厚度。,多层砌体房屋符合上述各项规定时,可评为综合抗震能力满足抗震鉴定要求;当遇下列情况之一时,可不再进行第二级鉴定,但应对房屋采取加固或其他相应措施;,、房屋高宽比大于,3,,或横墙间距超过刚性体系最大值,4m,;,、,纵横墙交接处连接不符合要求,或支承长度少于规定值的,75,;,、易损部位非结构构件的构造不符合要求;,、有多项明显不符合要求。,(三)第二级鉴定,1,、第二级鉴定应采用的方法,多层砌体房屋采用综合抗震能力指数的方法进行第二级鉴定时,应根据房屋不符合第一级鉴定的具体情况,分别采用楼层平均抗震能力指数方法、楼层综合抗震能力指数方法和墙段综合抗震能力指数方法等。,(,1,)、对于结构体系、整体性连接和易引起倒塌的部位符合第一级鉴定要求,但横墙间距和房屋宽度均超过或其中一项超过第一级鉴定限值的房屋,可采用楼层平均抗震能力指数方法进行第二级鉴定。,(,2,)、对于结构体系、楼屋盖整体性连接、圈梁布置和构造及易引起局部倒塌的结构构件不符合第一级鉴定要求的房屋,可采用楼层综合抗震能力指数方法进行第二级鉴定。,(,3,)、对于横墙间距超过刚性体系规定的最大值、有明显扭转效应和易引起局部倒塌的结构构件不符合第一级鉴定要求的房屋,当最弱的楼层小于,1.0,时,可采用墙段综合抗震能力指数方法进行第二级鉴定。,(,4,)、房屋的质量和刚度沿高度分布明显不均匀,或,7,、,8,、,9,度时房屋的层数分别超过六、五、三层,可按现行国家规范,建筑抗震设计规范,的方法验算其抗震承载力。,2,、砖房抗震墙基准面积率,楼层平均抗震能力指数和楼层综合抗震能力指数均与楼层的纵向或横向抗震墙的基准面积率有关,下面对多层砖房的基准面积率给予介绍。,所谓多层砖房中的“面积率法”是采用房屋每一楼层总的水平地震剪力,除以该层横向或纵向各片砖墙中的水平净面积之和的总受剪承载力的结果。是用各楼层的总体验算来代替逐个墙体的验算。对于各楼层的层高相等,结构布置整齐、同一方向上砖墙的距离相同、同方向各片砖墙上的洞口大小、位置大体相同,另外各墙肢,1/2,层高处的平均压应力也大体相同时,才能使各楼层的总体验算与同一层内各个墙肢分别验算的结果基本一致。否则,就会有一定的误差。,(,1,)、用楼层单位面积重力荷载代表值表达的多层砖房的层剪力,F,EK,=,a,max,G,eq,(4-1),G,eq,=0.85,G,i,(4-2),G,i,=,q,o,A,d,(4-3),(4-4),(4-5),式中,F,EK,-,结果总水平地震作用标准值;,a,max,-,水平地震影响系数最大值;,G,eq,-,结构等效总重力荷载;,G,i,、,G,j,-,分别为集中于质点,i,、,j,的重力荷载代表值;,q,o,-,楼层单位面积重力荷载代表值;,A,a,-,房屋楼层的建筑面积;,H,i,、,H,j,-,分别为质点,i,、,j,的计算高度;,V,(,i,),-,第,i,层的地震剪力标准值。,对于各层重力代表值相等,层高大体一致时,第,i,层的地震剪力标准值可用下式表示:,(4-6),式中,,,n-,-,房屋总层数。,(,2,)、楼层受剪承载力,当各片墙,1/2,层高处的平均压应力大体相等时,第,i,层横向或纵向的受剪承载力可用下式表示:,(,4-7,),式中,V,R,(,i,),-,第,i,层受剪承载力;,f,V,-,-,非抗震设计的砌体抗剪强度设计值;,0,-,墙体,1/2,层高处的平均压应力;,A,(,i,),-,第,i,层横向或纵向墙体的净面积和;,RE,-,承载力抗震调整系数。,(,3,)、楼层最小面积率,墙体截面验算表达式为:,V,R,(,i,),Eh,V,(,i,),式中,,,Eh,为水平地震作用分项系数,取为,1.3,。,楼层最小面积率,0,为:,(,4-8,),上面是对多层砖房“面积率法”基本思路的概要介绍。对于多层砖房的抗震鉴定中所用的砖房基准面积率,即,TJ23-77,标准的“最小面积率”。因新的砌体结构设计规范的材料指标和新的抗震设计规范地震作用取值改变,相应的计算公式也有所变化。为保持与,TJ23-77,标准的衔接,,M1,和,M2.5,的计算结果不变,,M0.4,和,M5,有一定的调整。表,A.0.1,的计算公式如下:,(,4-9,),式中,oi,-,i,层的基准面积率;,g,o,-,基本的楼层单位面积重力荷载代表值,取,12kN/m,2,;,o,-,i,层抗震墙在,1/2,层高处的截面平均压应力,(,MPa,),;,n,-,房屋总层数;,f,v,m,-,砖砌体抗剪强度平均值(,MPa,),,,M0.4,为,0.08,,,M1,为,0.125,,,M2.5,为,0.20,,,M5,为,0.28,,,M10,为,0.40,;,f,vk,-,砖砌体抗剪强度标准值(,MPa,),,,M0.4,为,0.05,,,M1,为,0.08,,,M2.5,为,0.13 M5,为,0.19,,,M10,为,0.27,;,o,-,墙体承重类别系数,承重墙为,1.0,,自承重墙为,0.75,。,同一方向有承重墙和自承重墙或砂浆强度等级不同时,基准面积率的换算方法如下:用,A,1,、,A,2,分别表示承重墙和自承重墙的净面积或砂浆强度等级不同的墙体净面积,,,1,、,2,分别表示按表,4-9,表,4-11,查得的基准面积率,用,o,表示“按各自的净面积比相应转换为同样条件下的基准面积率数值”,则,(4-10),这里需要指出的是,表,4-9,4-11,所给出的砖房抗震墙基准面积率,是基于楼层单位面积重力荷载代表值,q,o,=12kN/m,2,给出的,当楼层单位面积重力荷载代表值为其他数值时,表中数值可乘以,q,o,/12,。,3,、楼层平均抗震能力指数的计算,楼层平均抗震能力指数应按下式计算:,i,=,A,i,/,A,bi,oi,(,4-11,),式中,i,-,第,i,楼层的纵向或横向墙体平均抗震能力指数;,A,i,-,第,i,楼层的纵向或横向抗震墙在层高,1/2,处净截面的总面积,其中不包括高宽比大于,4,的墙段截面面积;,A,bi,-,第,i,楼层的建筑平面面积;,oi,-,第,i,楼层的纵向或横向抗震墙的基准面积率,应按本标准附录,A,采用;,-,烈度影响系数;,6,、,7,、,8,、,9,度时,分别按,0.7,、,1.0,、,1.5,、和,2.5,采用。,4,、楼层综合抗震能力指数的计算,所谓楼层综合抗震能力指数是在求得楼层平均抗震能力指数的基础,考虑结构体系和局部倒塌部位不满足第一级鉴定要求的影响,其具体计算公式为:,(,4-12,),式中,ci,-,第,i,楼层的纵向或横向墙体综合抗震能力指数;,1,-,体系影响系数;,2,-,局部影响系数。,关于体系影响系数,可根据房屋不规则性、非刚性和整体性连接不符合第一级鉴定要求的程度,经综合分析后确定;也可由表,4-12,各项系数的乘积确定。当砖砌体的砂浆强度等级,为,M0.4,,,尚应乘以,0.9,。,体系影响系数值 表,4-12,注:单项不符合的程度超过表内规定或不符合的项目超过,3,项时,应采取加固或其他相应措施。,项 目,不符合的程度,1,影响范围,房屋高度比,2.2,2.6,2.6,0.5m,0.90,错层上下,cij,立面高度比,超过一层,0.90,所有变化的楼层,相邻楼层的墙体刚度比,2,3,0.85,0.75,刚度小的楼层,刚度小的楼层,楼、屋盖构件的支承长度,比规定少,15,以内,比规定少,15,25,0.90,0.80,不满足的楼层,不满足的楼层,圈梁布置和构造,屋盖外墙不符合,楼盖外墙一道不符合,楼盖外墙二道不符合,内墙不符合,0.70,0.90,0.80,0.90,顶层,缺圈梁的上、下楼层,所有楼层,不满足的上、下楼层,关于局部影响系数,可根据易引起局部倒塌各部位不符合第一级鉴定要求的程度,经综合分析后确定;也可由表,4-13,各项系数中的最小值确定。,局部影响系数值 表,4-13,注:不符合的程度超过表内规定时,应采取加固或其他相应措施。,项 目,不符合的程度,2,影响范围,墙体局部尺寸,比规定少,10,以内,比规定少,10,20,0.95,0.90,不满足的楼层,不满足的楼层,楼梯间等大梁的支承长度,l,370mm,l,3.3m,房屋宽度,B,=6.0,(,1.4+0.8,),1.25=16.5m12.7m,5,层横墙间距与房屋宽度符合第一级鉴定的限值,即,5,层满足抗震鉴定要求。,3,、第二级鉴定,(,1,)、抗震墙的基准面积率(,i,),抗震墙的基准面积率按,鉴定标准,中规定进行计算,当楼层单位面积重力荷载代表值,(,g,o,),不是,12kN/m,2,时,表,4-9,至表,4-11,中数值可乘,以,g,o,12,。,各楼层重力荷载代表值,(,G,)、,单位面积重力荷载代表值(,g,o,),和修正系数,(,a,),见表,4-9,。,各层有关计算参数 表,23.4-9,楼层,G,(,kN,),g,o,(kN/m,2,),=,g,o,/12,地下室,4118.1,11.7,0.98,1,层,4469.2,12.7,1.06,2,层,4539.9,12.9,1.08,3,层,4537.0,12.9,1.08,4,层,4537.0,12.9,1.08,纵墙为自承重墙。按,鉴定标准,中墙体类别为每开间有一个窗纵墙查得纵墙基准面积率,并乘以修正系数(,a,),,按,鉴定标准,条规定,自承重墙乘以,1.05,,各楼层纵墙基准面积率,(,i,纵,)见表,4-10,。,各层纵墙基准面积率 表,4-10,楼层,纵墙基准面积率(,I,纵,),地下室,0.02710.981.05=0.0279,1,层,0.03451.061.05=0.0384,2,层,0.03451.081.05=0.0391,3,层,0.03041.081.05=0.0345,4,层,0.02481.081.05=0.0281,横墙为承重墙,按,鉴定标准,中墙体类别为无门窗墙查得横墙基准面积率,并乘以修正系数(,a,),,各楼层横墙基准面积率(,i,横,)见表,4-11,。,各层横墙基准面积率 表,4-11,楼层,纵墙基准面积率(,i,纵,),地下室,0.03470.98=0.0340,1,层,0.03451.06=0.0461,2,层,0.03451.08=0.0470,3,层,0.03931.08=0.0424,4,层,0.03231.08=0.0349,5,层,已通过第一级鉴定,(,2,)、楼层综合抗震能力指数及鉴定,根据,鉴定标准,,求得各楼层纵墙综合抗震能力指数见表,4-12,。各楼层横墙综合抗震能力指数见表,4-13,。,各层纵墙综合抗震能力指数 表,4-12,楼层,纵墙面积,(,m,2,),建筑平面面积,A,bi,(,m,2,),纵墙基准面积率,i,纵,纵墙综合抗震能力指数,ci,鉴定,结果,地下室,18.3,351.4,0.0279,1.00,满足,1,层,18.3,351.4,0.0384,0.72,差,28,2,层,18.6,351.4,0.0391,0.72,差,28,3,层,18.6,351.4,0.0345,0.82,差,28,4,层,18.6,351.4,0.0281,1.00,满足,各层横墙综合抗震能力指数 表,4-13,楼层,横墙面积,(,m,2,),建筑平面面积,A,bi,(,m,2,),横墙基准面积率,i,横,横墙综合抗震能力指数,ci,鉴定,结果,地下室,21.8,351.4,0.0340,0.97,基本满足,1,层,21.8,351.4,0.0461,0.72,差,28,2,层,19.5,351.4,0.0470,0.63,差,37,3,层,19.5,351.4,0.0424,0.70,差,30,4,层,19.5,351.4,0.0349,0.85,差,15,(,3,)、薄弱层各墙段的抗震承载力验算,从以上分析可知:地下室和,5,层满足抗震鉴定要求,,1,4,层不满足抗震鉴定要求。为进一步了解薄弱层各墙段的抗震能力,按照,建筑抗震设计规范,GBJ11-89,的要求,对该楼进行抗震承载力验算,如果不考虑尽端楼梯间的不利影响,则当该比值小于,0.75,时,该墙体不满足抗震要求;如果考虑端头楼梯间的不利影响,则当该比值小于,0.94,时,该墙体不满足抗震要求。,3,、抗震鉴定结论,通过对该房屋的第一级和第二级的抗震鉴定,可得出以下结论:,(,1,)该幢楼整体性较好,但楼梯间梁支承长度不足应采取加固措施;房屋尽端设楼梯间,对房屋的抗震不利。,(,2,),1,4,层不满足,建筑抗震鉴定标准,GB50023-95,的要求,其中:,1,层纵、横墙抗震能力低于要求的,28,;,2,层纵、横墙抗震能力分别低于要求的,28,和,37,;,3,层纵、横墙抗震能力分别低于要求的,18,和,30,;,4,层横墙抗震能力低于要求的,15,。,(,3,)对该房应采取必要的抗震加固措施,。,五、多层钢筋混凝土框架房屋抗震,(一),多层钢筋混凝土框架房屋的震害,多层钢筋混凝土框架房屋的震害特征,主要表现为:,(,1,)、梁端底部的配筋不足或锚固长度不够,地震下梁端容易开裂或使梁延性不足;,(,2,)、柱上下端配筋不当,纵筋过细过稀;地震时,长柱的柱端混凝土酥裂,钢筋外露甚至纵筋压曲箍筋拉脱;短柱则出现剪切破坏;,(,3,)、仅考虑使用要求,相邻上、下层柱截面和配筋变化过大,形成刚度突变或承载力突变的薄弱层,地震中因变形集中而破坏,甚至倒塌;,(,4,)、砌体围护墙、隔墙的布置不合理,连接构造不足;地震时,或者开裂严重,或者引起扭转加重破坏,甚至形成短柱导致脆性破坏。,(,5,)、防震缝的震害较为普遍。,(二)多层钢筋混凝土框架结构的逐级抗震鉴定,多层钢筋混凝土框架结构的抗震性能与结构体系构件承载能力,结构沿竖向分布的均匀性和结构构件间的连接与构造等因素有关。,新修订的建筑抗震鉴定标准中,对多层框架结构,与多层砖房类似,引进“两级鉴定”的概念,通过对房屋的结构体系、结构构件的配筋构造、填充墙等与主体结构的连接,以及构件的抗震承载力进行综合分析,使相当一部分现有的框架结构,可采用简单的第一级鉴定方法进行抗震鉴定,少数第一级鉴定不能通过的房屋,则继续采用第二级鉴定予以判断。鉴定过程可参见图,5-1,。,图,5-1,多层钢筋混凝土房屋的两级鉴定,1,、框架结构综合抗震能力的第一级鉴定,第一级鉴定包括结构体系、材料强度、配筋构造和连接构造四大项。,(,1,)、结构体系的鉴定,指框架节点的连接方式(刚接、铰接)和规则性的判别。对,6,度和,7,度,只要是双向框架,则满足鉴定要求。对,8,、,9,度,还要判断是否满足规则性要求:,平面局部突出的尺寸不大于同一方向总尺寸的,30,;,立面局部缩进的不大于同一方向总尺寸的,25,;,楼层刚度,K,i,/,K,i,+1,0.7,,且,K,i,/,K,i,+3,0.5,;,同一层内基本对称;,楼层重力,G,i,/,G,i,+1,0.5,;,同一层内基本对称;,结构无承重的砌体相连,。,(,2,)、框架构件的混凝土,实际达到的强度等级,,7,度不低于,C13,(,150,号),,8,、,9,不低于,C18,(,200,号)。,(,3,)、框架的配筋构造,对,6,度和,7,度,、,类场地,只要符合非抗震设计要求;梁纵筋在柱内的锚固长度:,级钢不少于,25d,、,级钢不少于,30d,,,当混凝土强度等级,C13,时,各增加,5d,。,因为框架结构的震害表明,在一般场地上,遭受,6,、,7,度的地震影响时,正规设计且现状良好的框架,一般不发生严重破坏。在,7,度,、,类场地和,8,、,9,度时,还要按表,23.5-1,的要求判断其配筋构造。,第一级鉴定的配筋要求 表,5-1,项 目,鉴 定 要 求,7,度,、,类场地,8,度,9,度,中柱、边柱纵筋,拉筋,0.2,总配筋,0.6,总配筋,0.8,角柱纵筋,拉筋,0.2,总配筋,0.8,总配筋,1,柱上、下端箍筋,-200,-200,8-150,梁端箍筋间距,同非抗震设计,200,150,短柱全高箍筋,同非抗震设计,8-150,8-100,柱截面宽度(,mm,),不宜小于,300,300,400,(,、,类场地),400,(,4,)、框架房屋的连接构造,主要是判断砌体与框架梁、柱连接的可靠性。具体要求是:承重山墙应有钢筋混凝土壁柱与框架梁可靠连接。填充墙每隔,600mm,有,26,拉筋与柱相连,粘土砖墙长大于,6m,或空心砖墙长大于,5m,,,墙顶与梁还要拉结。内隔墙两端应与柱拉结;,8,、,9,度时,内隔墙长度大于,6m,,,墙顶与梁也要拉结。,(,5,)、对于单向框架、或混凝土强度等级低于,C13,,,或与框架相连的承重砌体结构不符合要求,则,8,、,9,度时应予以加固处理。其它要求不符合,可在综合抗震能力第二级鉴定中,利用体系影响系数和局部构造影响系数进一步判断。,2,、框架结构综合抗震能力的第二级鉴定,第二级鉴定的步骤是:,选择有代表性的平面结构;,计算楼层现有的受剪承载力;,考虑构造影响得到楼层综合抗震能力指数;,判断结构的抗震性能。,楼层现有的受剪承载力,V,y,,,可按下式计算:,V,y,=,V,cy,+0.7,V,my,+0.7,V,wy,(,5-1,),式中,,V,cy,、,V,my,、,V,wy,分别为框架柱、填充墙框架和抗震墙的层间现有受剪承载力。,框架柱层间现有受剪承载力,取现有混凝土和钢筋的强度标准值、柱和钢筋实有的(扣除损伤和锈蚀后)截面面积及对应于重力荷载代表值的轴向力,按下列两式计算的较小值采用:,V,cy,=,(,M,u,cy,+,M,l,cy,)/,H,n,(,5-2,),或,V,cy,=0.16,f,ck,bh,0,/,(,+1.5)+,f,yvk,A,sv,h,o,/,s,+0.056N,(,5-3,),对称配筋矩形偏压柱的现有受弯承载力,M,cy,,,大偏心受压时(,级钢,,N,0.6,f,cmk,bh,0,,,级钢,,N,0.55,f,cmk,bh,0,),,(,5-4,),小偏心受压时,,(,5-5,),对砖填充墙框架,先按式(,4,)式(,7,)计算偏压柱现有受弯承载力,M,cy,,,再按式计算层间现有受剪承载力:,(,5-8,),以上各式中,,N,、,f,vk,分别按现行,建筑抗震设计规范,和,砌体结构设计规范,计算;柱计算刚度,H,0,,,两侧有填充墙时取柱净高的,2/3,,其它情况取柱净高;,N,取对应于重力荷载代表值的轴向压力;其余符号,按现行,混凝土结构设计规范,采用。,楼层的综合抗震能力指数,,,由下式计算:,=,1,2,V,y,/,V,e,(,5-9,),式中,,1,为体系影响系数,当结构体系、梁柱箍筋、轴压比均符合现行,建筑抗震设计规范,的要求时,取,1.25,;当均符合第一级鉴定的要求时,取,1.0,;当均符合非抗震设计规定时,取,0.8,;当结构受损伤或倾斜而修复后,尚需乘以,0.8,1.0,。,2,为局部影响系数,对与承重砌体相连的框架,取,0.8,0.95,;对连接不符合第一级鉴定要求的填充墙框架,取,0.7,0.95,。,当某楼层的综合抗震能力指数,小于,1.0,时,该楼层需加固或采取相应的措施。,综上述,第二级鉴定是以抗震承载力计算为主,并将构造影响用影响系数的一种综合分析方法,可使抗震鉴定计算有所简化。,(三)多层钢筋混凝土框架房屋鉴定实例,1,、建筑结构概况,某体育馆,修建于二十世纪,20,年代,为坡屋顶仿古建筑。房屋建筑平面示意图如图,23.5,所示,该房屋中部(,4,11,轴)为二层,两翼(,1,4,轴及,11,14,轴)为三层。建筑檐口高度约为,10.516m,;,中部一层层高为,3.506m,,,二层层高为,7.010m,;,两翼一层层高为,3.506m,,,二层层高为,3.657m,,,三层层高为,3.353m,。,中部及两翼屋盖均为钢屋架系统。基础为条形混凝土基础,埋深为,1.219m,。,该建筑为现浇钢筋混凝土框架与局部砖砌体(,4,轴及,11,轴及局部外墙)混合承重结构,房屋外墙为砖砌填充墙、两翼有部分砖砌框架填充墙和内隔墙,楼、屋面板均为现浇钢筋混凝土板。,图,5-1,某体育馆一层平面示意图,2,、现场检测,本次现场鉴定,对砂浆强度检测采用回弹法检测,并采用贯入法进行校正;砖强度、混凝土强度鉴定均采用回弹法进行检测。经过对现场收集数据分析整理后,综合评定后推定砂浆强度为,M2.5,级,混凝土强度推,定为,C11,。,房屋梁、柱、楼板外观较好,无倾斜、裂缝现象。混凝土碳化现象明显,接近保
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