李力廖宏石立群
(1. 湖南中智建筑工程有限公司,湖南長沙410003; 2. 湖南省宏尚檢測技術(shù)股份有限公司,湖南長沙410208)
隨著社會的進步,我國建設(shè)業(yè)迅速發(fā)展。人們對建筑物的安全性要求日益重視,已有建筑的功能減弱等引起的結(jié)構(gòu)安全問題已開始引起人們的關(guān)注。時間久遠而又具有歷史意義的建筑物加固維修更具有現(xiàn)實意義,在加固維修之前更需要對建筑物進行相應(yīng)的檢測鑒定。
該老舊建筑為地上3層磚混結(jié)構(gòu),距今約有100年歷史,屬文物保護建筑。建設(shè)、設(shè)計、施工、監(jiān)理、勘察單位不詳,采用墻下條形基礎(chǔ),總建筑面積約為2 400 m2,見圖1。
經(jīng)實地勘查,地基變形穩(wěn)定,整體傾斜率滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。未發(fā)現(xiàn)墻體有明顯傾斜、不均勻沉降等現(xiàn)象,地表無積水現(xiàn)象。部分砌體墻、柱開裂,有墻體滲水現(xiàn)象;梁露筋、開裂;樓板開裂、滲水;走道木質(zhì)樓板老化、腐蝕、開裂,走道及室內(nèi)吊頂脫落等現(xiàn)象,見圖2。
根據(jù)分類標準[1],該建筑抗震設(shè)防類別為丙類;依據(jù)設(shè)計規(guī)范[2],抗震設(shè)防烈度為6度,基本地震加速度為0.05g,地面粗糙度B類。采用PKPM進行計算(見圖3)。包括:砌體豎向承載力(受壓)計算分析、砌體墻段高厚比驗算、砌體墻段抗震驗算。
根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果及規(guī)范要求,結(jié)構(gòu)分析采用的參數(shù)值如下:砌體強度:10.0 MPa,砂漿強度:2.5 MPa,混凝土材料抗壓強度等級:C20。
由驗算結(jié)果可知,大部分砌體墻段能滿足抗壓驗算外,存在部分砌體墻余量較少或不能滿足抗壓要求(見圖4)。如一層:2軸交B1軸、4軸交B1軸、5軸~6軸交D軸、10軸交C軸、9B軸~11A軸交A1軸、11軸交C軸、13軸交C軸、15軸交C軸、16軸~17軸交D軸、17軸交C軸、19軸交B1軸、1/19軸交B2軸;二層:2軸交B1軸、6軸交D軸、11軸交C軸、16軸交D軸、1/19軸交B2軸;三層:12軸交C軸、19軸交C軸。
建筑物的維修加固是為了滿足使用功能的前提下保證和提高可靠度,維修加固總體可分為四個途徑[3]:1)減少荷載;2)改變結(jié)構(gòu)受力體系,如增設(shè)支點法;3)局部更換構(gòu)件,該方法適用于裝配式結(jié)構(gòu);4)改善提高構(gòu)件性能,常見有增大截面法、外包鋼法、粘鋼法、外包混凝土法、噴射混凝土法、FRP法、預(yù)應(yīng)力加固法等,該方法適合局部構(gòu)件加固。
該建筑主要采用增大截面法進行加固,即在原受彎構(gòu)件的上面或下面澆一層新的混凝土并補加相應(yīng)的鋼筋,以提高原構(gòu)件承載能力的方法。增加構(gòu)件的有效高度,提高構(gòu)件的抗彎、抗剪承載
力及剛度。增大截面法原理簡單、傳力受力可靠、施工純熟、費用不高,見圖5。
根據(jù)現(xiàn)場對該建筑觀測數(shù)據(jù)分析,該建筑房屋側(cè)向位移檢測值均符合規(guī)范鑒定標準[4]要求,無明顯整體傾斜,未發(fā)現(xiàn)上部結(jié)構(gòu)因地基基礎(chǔ)不均勻沉降而引起的明顯裂縫和變形。通過建模計算的結(jié)果表明:建筑物不同程度地存在部分砌體墻,特別是窗間墻富余量較少或不能滿足抗壓要求的情況。綜合以上情況分析,建筑物基礎(chǔ)和主體結(jié)構(gòu)安全性鑒定單元均評為Csu級,需要大修,建議使用增大截面法對相應(yīng)構(gòu)件進行加固處理。