金先玉
(甘肅省建材科研設計院有限責任公司, 甘肅 蘭州 730020)
說到建筑結(jié)構鑒定一般就會想到“危舊房屋”,以為只有“危舊房屋”需要鑒定,這是一個常見的誤區(qū),通常建筑物進行加層、建筑物空間改造、建筑物用途發(fā)生改變、建筑物結(jié)構受外力破壞、結(jié)構使用年限達到設計年限等均需要鑒定,如下面需要闡述的這個案例,是由于裝修過程中未按照規(guī)范、標準的要求進行施工,在該工程裝飾裝修過程中,地下一層(-4.200m~-0.100m標高)3/E軸框架柱混凝土保護層遭受破壞,箍筋遭受切割損傷,致使建筑物承重構件受損,建筑物結(jié)構存在安全隱患,需確定該構件的受損情況,對此構件進行受力分析,分析采用計算對比分析法,計算對比分析法就是根據(jù)已經(jīng)可知的結(jié)構荷載和建筑材料的數(shù)據(jù)及相關資料,運用規(guī)范、標準及建筑結(jié)構的專業(yè)知識、理論知識和相關的設計、施工以及鑒定的技術規(guī)范、標準,對所需要鑒定的房屋結(jié)構或構件進行承載力和穩(wěn)定性等方面的計算,與原有結(jié)構相比較,確定結(jié)構的受損情況。建筑物材料的數(shù)據(jù)以實測數(shù)據(jù)為準,計算則根據(jù)有關的規(guī)范進行。依據(jù)計算結(jié)果,驗證結(jié)構或構件的損傷對結(jié)構或構件的承載力或穩(wěn)定性影響程度,以此確定是否影響該建筑物的安全,確定是否需要采取相關措施。下面根據(jù)工程實例進行分析說明:
首先接受委托,實地進行初步調(diào)查,確定檢測鑒定內(nèi)容,該工程建造于2018年工程,為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構體系,框架抗震等級為二級;建筑抗震設防類別為丙類,工程所在地抗震設防烈度為8度,設計基本地震加速度為0.2g,該工程地下一層、地上十二層,地下一層3/E軸框架柱裝修過程中受到損傷。然后簽訂鑒定協(xié)議,組織技術人員擬定檢測鑒定方案,事前確定的檢測方案一般原則上不能改變,如果現(xiàn)場確因條件所限制而無法按照原定方案執(zhí)行時,在不違反標準、規(guī)范的前提下,應當經(jīng)過參與各方同意并簽字確認后方可更改。后現(xiàn)場調(diào)查、勘察、檢測,現(xiàn)場作業(yè)時檢測工作人員應當與委托方相關人員一同在現(xiàn)場,以便于協(xié)調(diào)配合現(xiàn)場檢測工作,檢測人員要注意自身安全,特別 是一些遭受過嚴重災害的建筑物,檢測時需更加小心謹慎。檢測完成后進行計算、論證。現(xiàn)場檢測完成后,依據(jù)現(xiàn)場檢測和取樣所得到的原始數(shù)據(jù)和樣本進行計算論證復核,計算、論證是鑒定過程中不可或缺的一步,影響著最終的判定結(jié)論。該工程經(jīng)現(xiàn)場檢測及查閱相關資料可知,該建筑物長37.09米,寬度19.85米,負一層層高4.10米,一層、二層層高均為4.20米,三層至十二層層高均為3.30m,負一層(-4.200m~-0.100m標高)3/E軸框架柱混凝土設計強度等級為 C40,該構件受力鋼筋配筋為 4 20+12 18,箍筋采用 12@100,對該構件具體檢測內(nèi)容如下:
采用鋼筋檢測儀,對該構件的鋼筋保護層厚度進行檢測。檢測結(jié)果見下表:
序號 位置 構 件名稱 測點檢測(mm) 設計值(mm)1標 高-4.200m~-0.100m 3/E軸框 架柱36 38 38 31 36 34 32
依據(jù)《混凝土中鋼筋檢測技術標準》JGJ/T 152-2019的規(guī)定,根據(jù)現(xiàn)場實際情況,采用鋼筋檢測儀對該構件縱向受力鋼筋進行檢測復核,檢測結(jié)果見下表,可以看出,檢測結(jié)果滿足設計要求。
B(單側(cè)中部)構序號 位置件名稱H(單側(cè)中部) 角筋檢測項目 實測 設計 實測 設計 實測 設計是否滿足要求根數(shù) 3根 3根 3根 3根 4根 4根 滿足設計要求3/E 1標 高-4.200m~-0.100m軸框架柱直 徑(mm) 18.24 18.00 18.36 18.00 20.1 2 20.0 0滿足設計要求
依據(jù) GB/T1499.2-2018,根據(jù)現(xiàn)場實際情況,采用游標卡尺對該構件箍筋直徑進行檢測復核,可以看出,檢測結(jié)果符合設計要求,檢測結(jié)果見下表:
序箍筋直徑號 位置 構件名稱 設計(mm) 實測(mm)是否滿足要求12.00 12.12 12.00 12.42 12.36 1標 高-4.200m~-0.100m 3/E軸框架柱 12 12.00 12.18滿足設計要求12.52 12.12 12.40 12.00
根據(jù)現(xiàn)場對該構件截面尺寸進行復核檢測,該構件截面尺寸均符合設計要求,并在規(guī)范規(guī)定允許偏差內(nèi),檢測結(jié)果見下表,可以看出,所檢測的截面尺寸的偏差滿足規(guī)范GB 50204-2015第8.3.2條關于“截面尺寸的允許偏差為(+10,-5)mm”的要求。
序號 位置現(xiàn)場實測截面尺寸(mm)設計截面(mm)允許偏差(mm) 備 注704×698 滿足設計要求696×701 滿足設計要求1標 高-4.200m~-0.100m 3/E軸框架柱696×703 滿足設計要求700×698 滿足設計要求700 ×700 +10,-5 698×700 滿足設計要求697×705滿足設計要求
該構件混凝土保護層局部遭受剝離破壞,破壞位置大致位于該構件+1.000m~+2.400m標高范圍,脫落范圍東側(cè)為:253mm×1400mm、最大脫落深度39.62mm,西側(cè)為:244mm×1405mm、最大脫落深度40.12mm,南側(cè)為:240mm×1400mm、最大脫落深度 40.84mm,北側(cè)為:250mm×1401mm,最大脫落深度39.84mm,共計14根箍筋不同程度的遭受切割機切割損傷,刻痕深度范圍2.02mm~5.60mm。
序號 位置 構件名稱 混凝土脫落處缺陷深度檢測(mm)測點1 測點2 測點3 30.32 40.24 40.84 1 標高-4.200m~-0.100m 3/E軸框架柱測點4 測點5 測點6 35.32 39.06 39.12測點7 測點8 測點9 40.24 40.22 40.28
經(jīng)現(xiàn)場檢測完成后,根據(jù)實際檢測數(shù)據(jù)按照規(guī)范、標準要求進行結(jié)構構件承載力計算,該構件計算如下:
依據(jù)混規(guī)GB50010-2010(2015年版),對此構件破壞前后的承載力變化情況進行對比,在計算分析前,作出如下兩條假定:
(1)、假定框架柱反彎點在柱層高范圍內(nèi);
(2)、假定正截面受壓為大偏心受壓。
模擬計算暫需做四方面的對比分析,即:正截面受壓承載力分析、斜截面受剪承載力分析、剪壓比、軸壓比變化分析,下面從這四方面入手,作計算分析:
1柱正截面受壓承載力的計算如下:
截面削弱后其截面按620×620計算。經(jīng)計算正截面受壓承載力削弱了16.5%。
2斜截面受剪承載力的計算如下:
根據(jù)混規(guī)GB50010-2010(2015年版)第11.4.7條的規(guī)定:
由軸壓比計算結(jié)果可以看出,截面削弱后,該框架柱軸壓比較原構件有所增大,對截面不利。
從計算可知,本次裝修對地下一層3/E軸框架柱構件的承載力和耐久性產(chǎn)生了一定程度的不利影響,根據(jù)檢測及計算數(shù)據(jù)結(jié)果,采用碳纖維復合材料進行加固,具體加固方法如下:
首先鑿除需焊接箍筋部位的混凝土保護層,至箍筋漏出保護層大于10d,并對銹蝕的箍筋進行除銹阻銹處理,處理后對損傷嚴重的箍筋進行單面搭接焊加固處理,搭接長度不小于 10d,對保護層缺陷部位清除浮渣后進行涂刷結(jié)構界面膠劑,壓抹高延性混凝土至構件基面處(構件混凝土表面應予以鑿毛處理,鑿毛后的表面凹凸差不小于5mm,并應采取涂刷結(jié)構界面膠劑、種植剪切銷釘?shù)姆绞绞剐屡f混凝土可靠連接),壓抹高延性混凝土應于界面膠劑未干燥前進行,分層次抹壓,每次抹壓的厚度不宜超過 10mm;高延性混凝土面層施工完成后應在12h內(nèi)、且高延性混凝土終凝后進行覆蓋保濕養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不應少于7d。碳纖維加固前,應對加固的混凝土構件表面進行檢查,對混凝土表面凹陷不平處采用修平膠修平處理。
按照設計要求裁剪碳纖維布,配制、攪拌碳纖維膠粘劑,然后均勻涂抹于碳纖維布粘貼位置。按要求粘貼碳纖維布,使得碳纖維膠粘劑滲出碳纖維布外表面而充分浸潤。碳纖維在粘貼完成后,表面應涂刷面膠并粘撒細砂,待面膠固化干燥后在碳纖維粘貼加固區(qū)域采用水泥砂漿粉刷抹灰,水泥砂漿抹灰須加掛鋼絲網(wǎng),以防止抹灰層龜裂脫落。
加固方式可以由加固設計單位進行專項設計,采取可行有效的方法進行修復處理,本工程采用碳纖維復合材料進行了加固,保證建筑物安全使用和構件的耐久性。
通過本文的可以看出,建筑物結(jié)構鑒定是一項嚴謹?shù)墓ぷ?,有著較高的技術含量,在建筑物安全性檢測鑒定過程中,要求詳細記錄建筑物當前情況 ,對受損程度分析和做出結(jié)論要有科學依據(jù),主要為建筑物目前損壞部位及程度的記錄、檢測過程中的檢測記錄以及對檢測結(jié)果進行的計算和論證等。后期的加固設計以鑒定為基本依據(jù)進行。