黃樺
摘要:由于地震會產(chǎn)生各種不同的波,從而會對混凝土框架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的影響。為了加強鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震能力,本文就平面不規(guī)則鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固建議進行了探討,結(jié)合了實際的工程實例,通過現(xiàn)場檢測、結(jié)構(gòu)計算分析,給出了抗震的鑒定結(jié)論,并提出了補強加固建議,旨在為供類似工程參考。
關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu);抗震鑒定;加固建議
我國是一個多地震國家,地震區(qū)分布范圍廣,歷次大地震造成了極大的損失,有關(guān)現(xiàn)有的大量建筑物的抗震鑒定及加固受到了國家相關(guān)部門的高度重視。為了確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,減少地震災害帶來的損失,我國許多地震區(qū)的建筑需要進行抗震鑒定及加固措施。本文就平面不規(guī)則鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固建議進行了探討,結(jié)合了實際的工程實例,提出了加固的建議,旨在為供類似工程參考。
1工程概況
某建筑的平面為不規(guī)則形狀,開間尺寸4.2m,進深尺寸6.6m;共5層(局部6層),檐高21.2m,建筑面積7056m2。主體結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆雙向框架結(jié)構(gòu)形式,混凝土的設(shè)計強度為C30,基礎(chǔ)采用樁基形式(樁長22m),地基為回填砂復合地基,原設(shè)計的抗震設(shè)防為7度、三級。其建筑平面圖如圖1所示。
2結(jié)構(gòu)檢測
2.1結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀復核和完損狀況調(diào)查
現(xiàn)場對房屋的建筑、結(jié)構(gòu)布局進行復核,房屋整體為框架結(jié)構(gòu),軸線尺寸和各層層高基本符合原設(shè)計;用5m鋼卷尺抽樣檢測梁柱截面尺寸,采用鋼筋探測儀測量梁柱縱筋的數(shù)量、位置以及箍筋間距,與原設(shè)計基本符合。
采用目測、局部鑿開、以及儀器測試等方法對房屋的完損情況進行全數(shù)普查,并對主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行重點抽查,發(fā)現(xiàn)各層均出現(xiàn)不同程度的板底滲水、粉刷層剝落、墻體出現(xiàn)網(wǎng)狀或斜向裂縫現(xiàn)象,某些樓層出現(xiàn)梁和柱的保護層剝落現(xiàn)象。
2.2混凝土強度檢測
對房屋現(xiàn)澆梁、柱混凝土強度測試采用回彈法進行,根據(jù)國家行業(yè)標準《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T23-2001)進行評定。根據(jù)檢測成果,混凝土實測強度平均值為31.4MPa,最小值31.0MPa,混凝土推定值為C30,滿足原設(shè)計要求;混凝土碳化深度普遍3mm。抽查位置及檢測結(jié)果見表1。
2.3變形量測
按照國家行業(yè)標準《建筑變形測量規(guī)程》JGJ8-2007,檢測人員采用全站儀測量了房屋外墻角部豎向棱線的相對傾斜率,測點位置和檢測結(jié)果見表2。據(jù)表可知,房屋西部測點均向東北傾斜,最大傾斜率為0.8‰(點3,向東南),均在規(guī)定范圍內(nèi)(圖3)。
3抗震鑒定
針對框架結(jié)構(gòu),目前我國進行抗震鑒定的方法主要是采用抗震鑒定標準給出的兩級鑒定方法。
3.1抗震措施鑒定
根據(jù)現(xiàn)行國家標準《建筑抗震鑒定標準》GB50023-2009的要求,按照C類框架結(jié)構(gòu)、乙類設(shè)防標準,從結(jié)構(gòu)體系、材料強度、整體性連接,包括構(gòu)件截面尺寸、配筋要求、軸壓比限值、連接構(gòu)造要求等等方面進行抗震措施鑒定分析,具體內(nèi)容見表3。
3.2抗震驗算
3.2.1計算參數(shù)
采用中國建筑科學研究院PKPM(2005版)計算程序進行復核驗算,部分參數(shù)如下:(1)抗震設(shè)防為7度(0.15g)乙類設(shè)防;抗震等級為二級;場地土類別為Ⅳ類;(2)基本風壓0.55kN/m2,C類粗糙度;(3)混凝土強度為C30;(4)屋面恒載為6.2kN/m2,樓面恒載為4.3kN/m2、7.0kN/m2(樓梯間),240外墻、樓梯間圍護墻:4.5kN/m2,內(nèi)隔墻:1.35kN/m2;(5)屋面活載為2.0kN/m2(上人屋面),樓面活載為2.0kN/m2(教室)、2.5kN/m2(走廊)。為描述方便,在結(jié)構(gòu)伸縮縫處進行分區(qū),分區(qū)示意圖如圖所示。
圖2教學樓分區(qū)示意
3.2.2計算結(jié)果
計算結(jié)果表明:(1)除上右區(qū)域外,結(jié)構(gòu)第一、二振型均為平動,無明顯的扭轉(zhuǎn)效應情況,上右區(qū)域結(jié)構(gòu)第一陣型為扭轉(zhuǎn),出現(xiàn)明顯的扭轉(zhuǎn)效應情況;(2)結(jié)構(gòu)在X向和Y向水平地震作用 下,最大層間位移角均小于1/550,不滿足規(guī)范要求,最大層間位移與平均位移之比均小于規(guī)范第3.4.3條限值1.5;(3)上右區(qū)域的一、二、三、四層均有部分梁截面計算超筋,下左區(qū)域的一層有部分梁截面計算超筋。結(jié)構(gòu)計算周期見表4,結(jié)構(gòu)彈性位移計算結(jié)果見表5。
表4結(jié)構(gòu)計算周期
4抗震性能評估及加固建議
(1)受檢房屋結(jié)構(gòu)體系、軸線尺寸和各層層高基本符合原設(shè)計;主要受力截面尺寸,抽查結(jié)構(gòu)梁、柱、板實測配筋和混凝土保護層厚度,現(xiàn)場實測混凝土梁柱板強度等均滿足原設(shè)計值要求。
(2)房屋整體變形不大,外墻角部豎向棱線的相對傾斜率均在規(guī)范允許范圍內(nèi)。
(3)教學樓部分框架梁截面計算超筋,不滿足承載力要求,建議進行加固處理(灌漿料擴大截面)。
(4)多處墻體出現(xiàn)裂縫、滲水,多處樓面板底、屋面板底開裂、滲水、浸蝕,因此建議對房屋寬度ω≥0.2mm裂縫進行封閉處理(裂縫寬度ω<1mm注入修補膠液,ω≥1mm采用改性水泥注漿料),以保證正常良好觀感和正常使用功能要求。
表5 地震力作用下層間彈性位移角
5結(jié)尾
綜上所述,隨著近年來,中國地震的增多,國家相關(guān)部門對現(xiàn)有的大量建筑物的抗震鑒定及加固有了更深次的重視。由于鋼筋混凝土的框架結(jié)構(gòu)臨各種復雜因素的制約,存在各種抗震鑒定的方法,某些鑒定方法并不能一步到位地反映具體的構(gòu)件抗震能力情況。因此,本文就平面不規(guī)則鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固建議進行了探討,相信對類似工程的實施有一定的參考幫助。
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