某商會大廈的續建和抗震鑒定分析

滕猛 支韶陽

某商會大廈的續建和抗震鑒定分析

滕猛 支韶陽

Mou shang hui da sha de xu jian he kang zhen jian ding fen xi

一、工程概況

1.原有建筑概況

商會大廈原設計于1996年，主樓22層、框架-核心筒結構、屋面標高為77.4m；裙房4層、框架結構、屋面標高為21.6m；地下室2層、基礎采用鉆孔灌注樁筏板基礎、筏板底標高為-12.20m。其典型結構平面見圖1。

圖1

項目于1997年開始施工，在1998年底施工至原設計的第8層后停工。停工時，地下室、裙房4層和主樓4層已施工完成。

2.抗震鑒定的目的

2014年業主擬對該項目進行續建，為確保結構安全，同時為續建設計提供依據，特委托我司對結構抗震性能進行抗震鑒定。要求根據理論計算和綜合抗震能力分析結果，出具抗震鑒定報告并對后續加固設計提出建議。

3.現場檢測結果

根據建筑工程質量檢驗測試中心站出具的檢測報告，本工程-1層梁、1層柱梁、2～8層柱墻梁的現齡期混凝土強度推定值均不滿足原圖紙設計要求；-1層7～9/L～M樓梯間梁、樓梯踏板局部混凝土表面脫落、酥裂，部分鋼筋銹蝕；-2層2A～9A/J1～K1軸線間剪力墻上有斜向或豎向裂縫；混凝土梁和現澆板的鋼筋保護層厚度的合格率分別為96.3%、97.1%；個別結構構件發現裂縫。

二、抗震鑒定

1.抗震鑒定條件

（1）本工程原施工圖根據89系列規范、按7度抗震設防進行抗震設計。根據《建筑抗震鑒定標準(GB50023-2009)》（以下簡稱：鑒定標準）的相關規定，經與甲方協商，以及市建設工程技術專家委員會關于《商會大廈（停緩建工程）技術評價意見》，本工程改造后的使用年限（后續設計使用年限）取為40年，并按鑒定標準規定的B類建筑抗震鑒定方法進行鑒定。

（2）本工程抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度值為0.15g；設計地震分組為第二組；建筑場地為Ⅱ類；多遇地震影響系數最大值為0.12，罕遇地震影響系數最大值為0.72。

（3）本鑒定抗震設防分類等級按標準設防類考慮，安全等級為為二級，結構重要性系數γ0為1.0。結構抗震等級：鋼筋混凝土框架為二級、剪力墻為二級。抗震構造措施應滿足抗震設防烈度7度（0.15g）的相關要求。

（4）荷載取值按《建筑結構荷載規范》（GB5009-2012）及實際使用功能確定。

（5）抗震承載力計算時，材料參數按有關規范規定取值。但檢測報告顯示，部分框架柱原設計混凝土強度等級為C45、C40、C35，但實際檢測強度為C41、C38、C31，此部分材料強度按實際檢測結果取值

2.抗震鑒定

（1）抗震措施核查

依據《鑒定標準》，按照B類鋼筋混凝土房屋、丙類建筑、7度抗震設防、框架抗震等級二級、剪力墻抗震等級二級的要求，核查結構抗震構造措施。

經核查，部分結構構件的抗震構造措施不符合鑒定標準和設計規范的要求，主要為：

a.邊跨框架梁與抗震墻中線不重合；

b.框架梁加密區箍筋肢距大于200；

c.部分框架柱軸壓比超出0.8限值；

d.部分框架柱箍筋加密區體積配箍率不滿足要求。

（2）抗震承載力驗算

根據現行國家標準《建筑抗震設計規范》GB50011的方法進行抗震分析，按鑒定標準規定進行構件承載力驗算。

在建筑結構的兩個主軸方向分別計算水平地震作用，水平地震作用計算采用振型分解反應譜法并考慮扭轉耦聯計算。

抗震承載力驗算結果如下：

a.最大層間位移角，X向為1/1030、Y向為1/1036，滿足規范要求；最大扭轉位移比，X向為1.34、Y向為1.38，滿足規范要求；扭轉平動周期比為0.78，滿足規范要求；

b.部分框架柱、框架梁縱筋和箍筋計算配筋大于實際配筋，不滿足抗震承載力的計算要求；

c.核心筒剪力墻墻身水平分布鋼筋部分實配值不滿足計算要求；

d.核心筒剪力墻上部分連梁抗剪承載力及縱向實配鋼筋不滿足計算要求。

3.地基基礎鑒定

依據鑒定標準第4.2.3條的要求，通過現場觀察，本工程基礎無腐蝕、酥堿、松散和剝落，上部建筑無不均勻沉降裂縫和傾斜，因此本工程地基基礎可評為無嚴重靜載缺陷。

本工程地基基礎設計等級為乙類，根據鑒定標準第4.2.2-4條的規定，可不進行地基基礎的抗震鑒定。

4.房屋結構抗震性能綜合評定

抗震承載力驗算結果表明：本工程屬于扭轉不規則而豎向規則的建筑，計入扭轉影響后結構整體動力特性滿足規范要求；構件抗震承載力基本滿足規范要求。部分框架梁、剪力墻、連梁實配鋼筋比計算配筋略低，需采取必要措施進行加固。

抗震措施核查結果表明：填充墻連接構造措施不能滿足鑒定標準第6.3.9條的要求；邊跨框架梁與抗震墻中線不重合；柱箍筋加密區體積配箍率偏小。

因此，依據鑒定標準第6.3.10條的規定，按照鑒定標準第6.2節的方法，計入構造的影響進行綜合評價。根據JDJG軟件計算結果，本工程縱橫向各層的樓層現有承載力（Vy）、樓層的彈性地震剪力（Ve）、樓層屈服強度系數（ξy）及各層樓層綜合抗震能力指數（β）的計算如表1及表2所示.

表1 X向樓層綜合抗震能力指數計算表

根據表1及表2的計算結果可知，X、Y向樓層綜合抗震能力指數均大于1。依據鑒定標準第6.3.10及6.2.15條的規定，本工程滿足抗震鑒定的要求。

表2 Y向樓層綜合抗震能力指數計算表

三、正常使用荷載作用下結構安全性的分析與評定

1.評定條件

按照正常使用荷載作用下對改造后的結構安全性進行計算分析。計算時，結構構件尺寸按原施工圖與復核后的實際尺寸取值，材料強度、荷載取值同上。

2.結構承載力驗算

結果如下：消防樓梯活荷載按現行荷載規范取值為3.5 kN/m2，比原規范取值2.0kN/m2偏大，導致部分梯段板及梯梁實配鋼筋不滿足承載力要求。

3.結構安全性的綜合評定

正常使用荷載作用下除部分消防樓梯梯板及梯梁鋼筋不滿足承載力要求外，其它位置整體上均能滿足未來使用荷載作用下的結構安全性要求。

四、鑒定結論與加固設計建議

1.鑒定結論

（1）建筑結構體系的綜合抗震能力具備本地區抗震設防烈度和該建筑設防類別的要求，但個別抗震構件需進行加固；

（2）考慮改造因素，正常使用荷載作用下，部分結構構件承載力不滿足安全使用的要求，需進行加固。

2.加固設計建議

（1）需要對不滿足梁底（或梁頂）抗彎承載力驗算的部分樓層框架梁和次梁進行加固，提高框架梁和次梁的梁底（或梁頂）抗彎承載力。建議采取粘鋼法、粘貼碳纖維布法、外加預應力法等進行加固。

（2）需要對不滿足抗震承載力的部分樓層框架柱進行加固。建議采取粘鋼法、粘貼碳纖維布法等進行加固。

（3）增設通風洞口處，部分樓板需進行開洞，洞口周邊局部實配鋼筋不滿足承載力計算要求，需進行加固。建議采取粘鋼法、粘貼碳纖維布法等進行加固。同時應注意鑿除位置應做好連接部位及保留鋼筋的錨固措施。

（4）部分樓層框架柱軸壓比超出規定限值，建議針對性檢測各不滿足柱的混凝土強度等級，準確核對軸壓比。

3.其他要求

（1）改造施工過程中，應在房屋四周設置監測點，對其變形進行監測。

（2）后期施工過程中，新澆筑混凝土與原混凝土交接面處應采取處理措施，外露鋼筋若繼續使用應檢測處理。

五、結語

本工程包括現有建筑的檢測、鑒定、加固，又包括續建問題，情況比較復雜。本文按照國家有關規范規程的要求對其進行了鑒定，除提出鑒定結論外，還對后續的加固設計提出建議，同時對施工和后續使用提出要求。

（作者單位：河南省建筑設計研究院有限公司）