钢筋混凝土框架-剪力墙结构安全性鉴定实例分析.pdf

第 3 8卷第 9期 2 0 1 1年 9月 建筑技术开发 Bu i l di n g Te c h ni qu e De v e l o p me nt Vo 1 3 8， No 9 S e p 2 01 1 钢 筋混凝 土框 架 一剪力墙 结构 安全 性鉴 定 实例分 析 黄峰洲 左勇志 马德云 闫 续 申晓明 ( 1 北京工业大学， 北京 1 0 0 1 2 4 ； 2 北京市建筑工程研 究院有限责任公 司， 北京 1 0 0 0 3 9 ) 摘要 分 析总结结 构的安全性鉴定 、 可靠性鉴定 、 危险房屋鉴定和抗震性鉴定之 间的相 同点与不 同点。并根据现 场 实 际情 况分 析有关安 全性 鉴定 的几 个问题。 关键词 安全性 鉴定 ； 框架剪力墙结构 ； 鉴定规 范 中图分类号 T U 3 1 7 文献标志码 A 文章编号 】 1 0 0 1 - 5 2 3 X( 2 0 1 1 ) 0 9 0 0 1 l O 3 REI NFoRCED CoNCRETE W I TH FRAM E S H AR W ALL S TRUCTURE S ECURI TY APPRAI S AL CAS E ANALYS I S Hu a n g Fe n g z h o u Zu o Yo n g z h i Ma De y u n Ya n Xu S h e n Xi a o - mi ng Ab s t r a c t Ke y w o r d s Ac c o r d i n g t o s t r uc t u r a l s e c u r i t y a pp r a i s a l wa n t t o k n o w s e v e r a l c on c e p t s， na me l y s t r uc t ur e s a f e t y a p pr a i s a l ， r e l i a b i l i t y i d en t i f i c a t i o n， r i s k a p pr a i s a l a nd v i b r a t i o n r e s i s t a nc e be t we e n ho us e s t h e a pp r a i s a l o f s i mi l a r i t i e s a n d d i f f e r e nc e s Ac c o r d i n g t o t h e a c t ua l s i t ua t i on a n a l y s i s s o me pr o b l e ms r e l a t e d s a f e t y a p pr a i s a 1 s e c u r i t y a pp r a i s a l ； t he f r a me s h e a r wa l l s t ru c t u r e； a pp r a i s a l s t a n da r d 钢筋混 凝土 结构 在我 国各类 建筑 物 中 占绝 大 多 数 。随着钢 筋混凝 土建 筑 物 服 役 时 间 的增 长 ， 老 旧 建 筑物 13 益 增多 ， 钢 筋 混凝 土 结 构 的安 全 可靠 性 已 逐 渐成 为土木 工程 领域 普遍 关注 的 问题 。另 外 一些 购 房居 民觉着 房屋 存 在 质 量 问题 ， 却 不知 道 要 进 行 哪种 鉴定 。 本 文 就 此 问 题 对 几 种 鉴 定 类 型 进 行 分 析 ， 并 结合 工程 实例 总结 结 构安 全性 鉴 定 遇 到 的具 体 问题 。 1 建 筑结构 的几 种鉴 定类 型 1 1 结构构件 安 全性 鉴定 评定结构构件安全性等级的目的是为了给整体 结 构 的安 全性 评价 提供依 据 。钢筋 混凝 土结 构构 件 的安 全性 评价包 括 构件 的承 载能力 、 构造 和连 接 、 裂 缝 、 变 形 四个子 项 的 评定 。其 中 承载 能 力 和 构 造 与 连接是 重要 子项 ， 裂缝 和变 形 是 次 要 子项 。 安全 性 鉴定 的主要 检测 内容包 括 ： 结构外 观 质量普 查 ； 结构 构件的材料强度 ； 构件钢筋配置情况检测 ； 构件尺寸 检 测 ； 构 件垂 直度 检 测 ； 结 构 安 全性 验 算 等 ， 根 据 现 收稿 日期 ： 2 0 1 1 0 61 5 作者简介： 黄峰洲 ( 1 9 8 6 - ) ， 男 ， 河南周 口人 ， 北京工业大学在读硕士 结 构工程专业 。 场实 际情 况略有 不 同 。 1 2 结构 可 靠性鉴 定 对 结 构 可靠 性 鉴 定包 括 安 全 性 、 使用 性 和 耐久 性三个方面内容 ， 但 由于现行设计规范对使用性及 耐 久性 的标 志及 界 限是 综 合 给 出 的 ， 在 鉴定 形 式 上 一 般 表达 为 安全性 和使 用性 评定 。将 耐久性 评定 并 人安 全 、 使用性 评定 中。按上 述方 式 ， 鉴定单 元 的可 靠性在形式上可根据系统要素的安全性和使用性综 合 评定 。其评定 方 式 为 ： 分 别 评定 各 系 统 要 素 的 安全性 、 使用性 ， 据此再分别评定功能系统 、 鉴定单 元的安全 、 使用性 ， 然后综合评定鉴定单元 可靠性。 可靠性鉴定的具体内容包括 ： 结构外观质量普查 ； 检 测结 构 构件 的材料 强度 ； 构件 钢筋 配 置情况 检测 ； 构 件尺 寸检 测 ； 混 凝 土氯离 子含 量检 测 ； 结 构安 全性 验 算 和 耐久性 评价 等 。 1 3 结构 危险性 鉴 定 结构危险性鉴定 ： 第一层次为构件危险性鉴定 ， 等级评定按 危标 中的危险构件划分 ， 分为危险构 件和非危险构件两类。第 二层次为房屋 组成部分 ( 地基 基 础 、 上 部承 重结 构 、 围护结 构 ) 危 险性 鉴定 ， 其等 级评 定为 a 、 b 、 C 、 d四等级 。 第 9期 黄峰洲 ， 等 ： 钢筋混凝 土框 架 一剪力墙结构安全性鉴定 实例分析 第 3 8卷 房屋危 险性鉴定 应 以整幢 房屋地基 基础 、 结 构构件危 险程度 的严 重性 为鉴定基础 ， 结合 历史 状态、 环境 影 响 以及 发 展 趋 势 ， 全 面分 析 ， 综 合 判断。 在地 基 基 础 或 结 构 构 件 的 危 险 判 定 上 ， 应 考 虑它们的危险是孤立的还是相关 的。当构件的危 险是 孤 立 的时 ， 则 不 构 成 整 体 结 构 危 险 ； 当 构 件 的 危 险 是 相 关 的时 ， 则 应 联 系 结 构 的 危 险 性 判 定 其 范 围 。 1 4结构抗 震性鉴 定 结 构抗 震 鉴定 指 通过 检 查 现有 建 筑 的设计 、 施 工 质量 和现状 ， 按规 定 的抗 震设 防要求 ， 对 其在地 震 作用下的安全性进行评估。我国目前采用的抗震鉴 定方 法 主 要 是 “ 结 构 综 合 抗 震 能力 二 级 鉴 定 法 ” 。 所谓一级鉴定是宏观控制和构造鉴定为主的抗震能 力鉴 定 ， 二级 鉴定 是 以 构 件抗 震 承 载力 验 算 为 主并 结合构造影 响系数 的鉴定 。当第一级鉴定满足 要求时可以认为建筑满 足抗震要求 ， 当第一级鉴定 不能通过时 ， 则继续采用第二级鉴定予以判断。主 要具 体鉴定 内容 包 括 ： 1 ) 房 屋 高 度 和 层 高 ， 2 ) 抗 震 墙间距 ， 3 ) 房屋的整体性连接构造 ， 4 ) 现有结构构 件 的局 部尺 寸 、 支 承长度 。 2工程鉴定 实例 分析 2 1 工 程 概 况 北 京某 医院用 楼 ， 于 2 0 0 8年 工程 完 工 ， 为 框 架 剪力墙 结构 。地 下 负一 层 ( 图 1 ) 一 层 梁 、 板 混 凝 土 设 计 等级 为 C 3 0 ， 墙 、 柱 混 凝 土 设 计 等 级 为 C 3 5， 二 层 、 三层 的粱 、 柱 、 板 混凝 土设 计等 级 为 C 3 0， 该 工 程 结构 为 地 下 1层 ， 地 上 3层 。设 计 建 筑 面 积 为 6 8 7 7 2 6 I n ， 该楼主体工程 已经完工 ， 其设 计使用 年限 5 0年， 耐火等级为一级， 抗震设防烈度为 8度 ， 该楼整体北部下沉 1 0 c m多， 对其结构的安全性能 进 行鉴 定 。 ； ； j ； !； I I = 7 ! 二 l i 。 j _ - 。： I 一 ： = 丁 一 - ： ： 一 ； 。 l I I I 1 1 。 一 l 一 I = r I 7 ： ： ： ： ： ： ： ： ： ： ： 士： ： ： 土 篓2 瑟 1 2 图 1 负一层结构平面 2 2检测 鉴定 内容 2 2 1 结构外 观质 量普查 现场检查结果表 明， 除部分构件存在外观质量 缺陷外 ， 结构整体外观质量较好 ， 大部分混凝土构件 未发现蜂窝 、 孑 L 洞及裂缝等缺陷； 通过对建筑物周边 的检查 ， 未发 现 由于地基沉 降 引起 的裂缝 ； 现场检查 结构的体系布置符合设计要求 。 2 2 2 检测 结构 构件 的材料 强度 钢筋混凝土结构安全性鉴定 中的承载能力即鉴 定 混凝土 和钢筋 材 料强度 。运用 回弹 仪检测 混凝土 表 面的 回弹强度 ， 推 断 普通 混 凝 土 结构 构 件 抗压 强 度就 是一 种检测 方法 。另外 取芯 法除用 以检 测混凝 土强度 外 ， 还 可通 过 钻取 芯 样 方 法检 测 结 构 混凝 土 受冻 、 火灾损 伤深 度 、 裂 缝 深度 以及 混凝 土接 缝 、 分 层 、 离 析 、 孑 L 洞等 缺 陷。本检 测工程 就利 用 了回弹强 度 判定混 凝 土匀质 性 的优 势 ， 芯样 强 度 推定 结 构 混 凝 土强 度 的特点 ， 汇总 回弹钻 芯法检 测数据 ， 采 用数 理统计 分析 方法 ， 得 出能全 面 反 映混 凝 土 结 构质 量 的一种综 合方 法 。 从 混凝 土强度 检测结 果 可 以看 出 ， 共抽 检 了 4 2 根柱 ， 1面墙 ， 柱 混凝土 强 度 推定 值 均大 于 C 3 0 、 C 3 5 设计强度 ； 结构梁抽检 4 0根 ， 梁混凝土强度推定值 均大于 C 3 0设计强度。从推定结果来看 ， 构件强度 均满足设计要求 ， 且部分构件强度值 比设计值大。 混凝 土强 度推定 标 准差 比较大 ， 数据离 散性 较大 ， 说 明混凝 土浇 注 工 艺 等控 制 不 严 格 ， 施 工 差 异 较 大 。 部 分混凝 土检测 强度 见表 1 。 表 1 混凝土修正后强度检测结果 混凝土抗压强度 现龄期 设 楼 钻芯 换算值 MP a 强度推 计 构件位置 修 正 层 强度 标准 最 小 定值 强 系数 均值 差 值 M P a 度 C 2 2 0 6 6 2 8 3 0l 5 8 3 5 7 8 D 2 2 O 6 6 9 4 2 22 6 7 0 6 5 7 C3 2 0 6 61 4 3 8 7 5 6 6 5 5 O 负 C4 2 0 6 5 6 8 4 2 2 5 1 9 4 9 8 C5 2 O 6 73 1 2 97 6 7 6 6 8 2 C3 5 层 A x6 2 O 6 6 O 4 3 4 2 5 5 O 5 4 8 柱 B6 2 O 6 6 6 5 1 3 6 6 5 1 6 4 3 B7 2 0 6 6 4 3 2 6 0 6 0 6 6 0 O B x 8 2 0 6 6 4 7 2 31 6 0 6 6 O 9 C7 2 O 6 7 0 2 3 0 7 6 5 1 6 5 1 2 2 3 构件钢筋配置情况检测 混 凝 土 结 构 工 程 施 工 质 量 验 收 规 范 第 3 8卷 黄峰 洲， 等 ： 钢筋混凝土框 架 一剪 力墙 结构 安全性鉴 定实例 分析 第 9期 ( G B 5 0 2 0 4 -2 0 0 2 ) 有关 规 定 ， 绑 扎 箍 筋 、 横 向钢 筋 间距 的允 许偏差 为 2 0 m m， 受力钢 筋 间距允 许偏 差 为 1 0 1T i m， 梁 、 柱 钢 筋 保 护 层 允 许偏 差 为 5 mm， 墙 、 板钢筋保护层允许偏差为 3 m m。共检测柱 4 0 根 ， 其中5根箍筋 间距不符合设计要求 ( 不影 响结 构安 全性 ) ， 1 8根柱 保护 层厚 度不 符 合设 计 要求 ， 厚 度基 本小 于 设计 值 ； 梁 4 0根 ， 其 中 7根梁 箍 筋 间距 不符 合设计 要求 ， 2 6根梁 保护层 厚 度小 于设计 值 。 2 2 4构件 尺寸检 测 按 混 凝 土 结 构 工 程 施 工 质 量 验 收 规 范 ( G B 5 0 2 0 4 -2 0 0 2 ) 有 关 规 定 “ 现 浇 结 构 构 件 截 面 尺 寸 允 许 偏 差 为 +8 mm、一5 m m” 进 行 判 定 。 共 检 测 7 0根 构 件 ， 其 中 有 3 0个 截 面 尺 寸 不 符 合 设 计 要 求 。 2 2 5 构 件垂 直度检 测 构件 柱最 大偏 移达 3 2 m m， 不 符合 混凝 土结 构 工程施工质量验收规 范( G B 5 0 2 0 4 -2 0 0 2 ) “ 每层 允许 偏差 8 m m( 层 高小 于 5 I n ) ， 全 高 小 于 5 0 且小 于 3 0 m m” 的要求 。现场共检测 6 2个构件 ， 仅有 6 个构件 符合 设计 要求 。见 表 2 。 表 2部 分 混 凝 土 墙 柱 垂 直 度 检 测 结 果 构件 序 号 轴线号 东西 mm 南北 mm 类型 C 7 柱 北偏 2 1 8BC 墙 西偏 3 7 7B 柱 东偏 0 南偏 6 8 x B 柱 西偏 2 O 北偏 5 8AB 墙 西偏 3 6 A一67 墙 北偏 3 2 地 6B 柱 东偏 1 北偏 l 7 下 6 A 柱 西偏 1 0 北偏 l 3 A一5 6 墙 北偏 3 0 层 7一CD 墙 东偏 5 6 7一D 墙 北偏 l 7 5 C 柱 东 偏 7 北 偏 1 3 34B 墙 北偏 2 7 4C 柱 西偏 2 2 3C 柱 东 偏 2 2 2 6 构件安全性验算 采用 中 国建 筑科 学研 究 院编制 P K P M 系列 结构 分析软件对整体结构进行验算。按照原设计图纸和 现场 测量结 果输 入 ， 将 框架 梁 、 柱配筋 验算 所需 主筋 与设计所配主筋进行 比较 ， 设计配筋整体满足验算 所需配筋要求。见表 3 。 表 3部分框架柱 配筋验算 结果 配筋 验算 最 楼 构件 配筋 面积 大配筋 结论 层 编 号 位 置 m i l l 量 m m B边 l 7 4 2 l O O 0 符合规范要求 柱 2C H边 l 7 4 2 1 0 0 O 符合规范要求 地 B边 1 5 2 0 l 0 0 0 符合规范要求 柱 3C 下 H边 1 5 2 0 1 O O O 符 合 规 范 要求 B边 l 5 2 0 l 5 O O 符合规范要求 柱 4C 层 H边 1 5 2 0 1 4 0 0 符合规范要求 B边 l 5 2 0 l 5 0 0 符合规范要求 柱 6C H边 l 5 2 0 l 5 O O 符合规 范要求 3 总结 1 ) 综合考虑现场勘验情 况和结构整体验算分 析 ， 主体 结构 安 全 性 满足 规 范 要 求 。现 有 的结 构 倾 斜 尚不 影响 主体 结 构 的安 全 性 ， 但 结 构倾 斜 度 已经 超过 规 范允许 值 ， 必 须 采用 切 实 措 施 防止 结 构 继 续 倾斜 。结构整体倾斜已影响结构的使用性。 2 ) 根 据现场 实 测情 况 ， 框 架 一剪力 墙 结 构 在受 到地基沉降影响， 框架柱 、 墙存在较大倾斜时， 整体 结构基本未有裂缝 出现。也就是在地基沉降时， 框 架 剪力 墙结 构对 抑 制 裂缝 有 较 好 作 用 ， 结 构偏 移对 受 力结 构 的裂缝 影 响较小 。 3 ) 应考 虑 构 件 的 重 要 性 系 数 。 根 据 垂 直 度 检 测 ， 8轴 AB轴线问框架剪力墙的等级为 d u级， 根据 现有 标 准 ， 该 结 构 体 系 应 该 评 为 D 级 ， 而 该 剪 力墙 破坏 对上 层 的局 部 影 响 较 大 ， 对整 个 结 构 影 响 并不 大 ， 评 为 D级 显 然和 实际情 况有 较 大差异 。 4 ) 在选 测点 时 ， 根据 现 场 条 件 ， 有 些 墙 、 柱较 难 检测 ， 提前现场考察对后续工作 的顺利进行有很大 帮 助 ， 发 现 与图纸 不符 情况 要及 时记 录 ， 这 就要 事先 熟悉整体结构情况 ， 避免状况不清、 重新查看检测。 参考 文献 1 建筑结构可靠度设计标准( G B 5 0 0 6 8 -2 0 0 1 ) 北京 ： 中国建筑工 业 出版 社 ， 2 0 0 1 2 民用建筑可靠性 鉴定标 准( G B 5 0 2 9 2 -1 9 9 9 ) 北京 ： 中国建筑工 业出版社 ， 1 9 9 9 3 危险房屋 鉴定标准 ( J G J 1 2 59 9 -2 0 0 4 ) 北京 ： 中国建筑工业出 版社 ， 2 0 0 4 4 建筑抗震鉴定标准( G B 5 0 0 2 3 -2 0 0 9 ) 北京 ： 中国建筑工业 出版 社 ， 2 0 0 9 5 混凝土结构设计 规范( GB 5 0 0 1 0 -2 0 0 2 ) 北京 ： 中国建筑 工业出 版社 ， 2 0 0 2 6 建筑结构检测技术标准 ( G B T 5 0 3 4 4 -2 0 0 4) 北京 ： 中国建 筑工 业出版社 ， 2 0 0 4 7 混凝 土结构工程施工质量验收规范( G B 5 0 2 0 4 -2 0 0 2 ) 北京 ： 中 国建筑工 业出版社 ， 2 0 0 2 l 3