利用層次鑒定法對已有砌體房屋進行安全性評估

渠 育 香

(山西省交通科學研究院，山西 太原 030006)

利用層次鑒定法對已有砌體房屋進行安全性評估

渠 育 香

(山西省交通科學研究院，山西 太原 030006)

通過對已有的砌體房屋的現場調查、分析、驗算，依據現行的GB 50292—2015民用建筑可靠性鑒定標準和GB 50023—2009建筑抗震鑒定標準，利用層次鑒定法來快速的確定房屋的安全性，為及時疏散人員或下一步的鑒定或加固提供依據。

砌體結構，抗震鑒定，安全性評估

1 項目背景

某三層辦公樓為磚砌體結構，業主在使用期間發現周圍路面逐步下沉，部分房屋出現裂縫，業主提出需要盡快掌握此房屋的結構安全性。

2 現場調查

2.1 初步調查

通過業主提供的資料和收集到的圖紙，此辦公樓為磚混結構，位于山西省清徐縣境內。竣工日期為2002年9月，建筑面積830.78 m2，平面形式為走道式組合兩層，現澆鋼筋混凝土坡屋頂外部墻體厚370 mm，內部墻體厚240 mm，總長×寬35 m×15.5 m，部分一層，部分三層，存在躍層現象，兩年前有過裝修，附近地面有沉陷，出現地裂縫，使用條件部分改變。

2.2 現場詳細調查

2.2.1 建筑物外觀質量調查

通過對此辦公樓的觀察，墻體砌塊外觀基本完好，沒有出現鼓包、剝落以及嚴重的傾斜等現象，位于監控樓東南角即房間的地板磚有數條東南方向0.5 mm～1 mm的裂縫。

2.2.2 建筑物環境調查

通過調查了解此辦公樓位于清徐縣境內，其所處位置為晉祠—交城活動斷裂帶，地貌地形比較復雜，地質構造活動活躍，并且存在豐富的巖溶地下水。根據當地村民介紹及調查，從2002年開始，周圍村民的很多房屋出現裂縫甚至裂開，并且日趨嚴重，尤其是最近這幾年活動尤為強烈，此辦公樓周邊村民房屋破損嚴重，發生了明顯擠壓，砌體房屋開裂嚴重，甚至倒塌，如圖1，圖2所示。

根據《山西省太原至祁縣高速公路清徐收費站改造工程建設用地地質災害危險性評估報告》指出，在場地區域內有兩條大型地面裂縫，裂縫較深，裂縫的開裂方向大致與當地的地質構造斷裂方向一致，裂縫兩側有地面下沉的特征，地裂縫小幅度蜿蜒向前，走向與地質構造斷裂走向基本一致。此斷裂為活動斷裂，因構造活動引起的地面裂縫處于不穩定狀態，地質危害性大，其危險性大，防治難度大。

3 抗震能力鑒定

3.1 第一級鑒定

根據GB 50023—2009建筑抗震鑒定標準(后文簡稱《鑒定標準》)，辦公樓原設計在GB 50011—2001建筑抗震規范(后文簡稱《抗規》)實施日期(2002年1月1日)之前設計(設計日期2001年8月)，此辦公樓結構適用于《鑒定標準》1.0.5條第二款的規定，后續使用年限40年的建筑，采用此規范中規定的B類建筑抗震鑒定方法。本辦公樓抗震設防烈度為8度，距離斷裂帶小于100 m，根據《抗規》應按提高一度采取抗震措施，所以此辦公樓抗震措施復核按照抗震設防烈度9度確定。

3.2 第二級鑒定

根據《鑒定標準》以及《抗規》，本工程抗震設防烈度8度，場地類別三類，場地區域內存在構造斷裂帶，且斷裂帶活動強烈，此種情況下，應避開主斷裂帶，并且依據《抗規》其避讓的最小距離宜100 m，在避讓距離的范圍內確有需要時，應按提高一度根據規范采取抗震措施。所以本工程在計算地震作用時按照8度抗震設防烈度來計算，而抗震措施就需要依據《抗規》規定的抗震設防烈度9度來采取措施。

本辦公樓結構活荷載依據GB 50009—2012建筑結構荷載規范來確定其荷載，其中：檔案室取7 N/m2(書柜大約2.8 m高)。

建筑結構恒荷載依據收集到辦公樓的原建筑、結構、水暖電等各個專業的設計圖紙確定。

此驗算結果依據原有設計圖紙和相關規范計算得出，未對房屋具體施工和使用情況進行測量檢測，例如具體的幾何尺寸，砂漿及砌體的強度檢測，整體房屋的位移變化的監測，地基及基礎的檢測，房屋節點構造的檢測，構造柱與圈梁的連接尺寸及配筋和強度的檢測等，此結果僅作為初步判斷的依據。通過驗算表明，該建筑大部分墻體的抗震承載力相當一部分不滿足要求。

3.3 綜合抗震能力評定

由上述抗震性能鑒定綜合分析，辦公樓綜合抗震能力不滿足《鑒定標準》的要求。

4 安全性鑒定

4.1 第一層次鑒定[構件安全性評級au,bu,cu,du]

4.1.1 基礎構件

根據現場外觀觀察，東南角二樓地板有一條0.5 mm～1 mm的裂縫(見圖3)，以及地形地貌調查，根據收費站工作人員描述(如圖4所示)房屋東南方向地面正在下沉且比較嚴重，與《山西省太原至祁縣高速公路清徐收費站改造工程建設用地地質災害危險性評估報告》，有一條地裂縫正好從房屋東南角穿過相吻合，但未發現上部承重構件有斷裂錯動跡象，推定其基礎構件為cu級。

4.1.2 上部結構承重構件

承重結構構件的裂縫：

根據GB 50292—2015民用建筑可靠性鑒定標準(后文簡稱《可靠性標準》)第5.2節，挑檐板面亦有多開裂至面磚(見圖5，圖6)，建筑物主要承重構件外觀完整性較好。綜合上述項目，將上部承重結構構件安全性等級評定為cu級。

墻體高厚比：經計算，該辦公樓所有磚墻的高度與厚度之比均滿足GB 50003—2011砌體結構設計規范(后文簡稱《砌規》)的限值要求，依據規范確定為au級。

受壓承載力驗算：經驗算，該辦公樓各層墻體構件受壓承載力均滿足《砌規》的限值要求，評定為au級。

局部承壓驗算：

經驗算，該辦公樓各層墻體構件局部承壓承載力均滿足《砌規》的限值要求，在本文評定為au級。

4.1.3 混凝土構件

混凝土樓板：

現澆混凝土樓板大部分滿足要求，二層樓板即靠西南方向房間，原設計為貯藏室，按照貯藏室復核，靠西北方向的房間按照具有密集書柜的檔案室來復核，經過驗算，西南房間的抗力/承載力=0.78<0.85，撓度基本滿足，推定此構件為du級。西北房間的抗力/承載力=0.62<0.85，推定此構件為du級，撓度為1/106>1/150，推定此構件為cu級或者為du級，綜合推定此構件為du級。

樓梯間踏步板：

樓梯間采用雙跑樓梯，共兩段踏步板，原設計樓梯端下部鋼筋采用一級鋼直徑12 mm間距130 mm，抗力/承載力=0.86>0.85，推定此構件為cu級，撓度為1/106>1/200，推定此構件為cu級或者為du級，綜合推定此構件為du級。

4.2 第二層次鑒定[子單元安全性評級Au,Bu,Cu,Du]

4.2.1 地基基礎子單元

該建筑物二層樓板發現因地基基礎沉降的不規則引起的地板開裂和墻體的開裂，所以該建筑地基基礎的單元安全性等級暫時定為Cu級，進一步的評價須對地基及基礎進行檢測、評定。

4.2.2 上部承重結構子單元

此驗算結果依據原有設計圖紙和相關規范計算得出，未對房屋具體施工和使用情況進行測量檢測，例如具體的幾何尺寸，砂漿及砌體的強度的檢測，整體房屋的位移變化的監測，地基及基礎的檢測，房屋節點構造的檢測，構造柱與圈梁的連接尺寸及配筋及強度的檢測等，此結果僅作為初步判斷的依據。

按照《可靠性標準》第7.3節的規定，該建筑物上部承重結構的安全性鑒定等級應為Du級。

4.3 第三層次鑒定[鑒定單元(建筑)安全性評級Asu,Bsu,Csu,Dsu]

整體辦公樓結構的安全性評定，依據《可靠性標準》的規定，安全性等級綜合評定為Dsu級，即安全性不能滿足本規范對結構的Asu級要求，顯著影響整體承載。

5 結論與建議

根據《可靠性標準》，評定其安全性等級為Dsu級，綜合抗震能力不滿足《鑒定標準》要求，個別構件已顯著影響到建筑的結構安全，其安全性嚴重不符合標準對Asu級的要求和抗震設防的要求，嚴重影響整體承載，必須立即采取措施。

通過此案例的分析，如若早期發現一些現象，例如墻體開裂或地面沉降等表面現象，引起對建筑物結構安全的重視，在付出比較少的代價和時間時，快速預判結構的安全性。也希望可以為其他類似結構提供一個參考的分析方法。

[1] GB 50023—2009,建筑抗震鑒定標準[S].

[2] GB 50292—2015,民用建筑可靠性鑒定標準[S].

[3] GB 50009—2012,建筑結構荷載規范[S].

[4] GB 50011—2010,建筑抗震設計規范[S].

Quicklydeterminethehousesafetybyusingofhierarchicalidentificationmethod

QuYuxiang

(ShanxiTransportationResearchInstitute,Taiyuan030006,China)

By the field investigation, analysis and checking of the available masonry buildings under the existingStandardforAppraisalofReliabilityofCivilBuildingsandSeismicEvaluationofBuildings, the use of hierarchical identification method to quickly determine the safety of the house, providing the basis for the timely evacuation of personnel or the next identification or reinforcement.

masonry structure, seismic qualification, safety assessment

TU312.3

：A

1009-6825(2017)24-0039-03

2017-06-19

渠育香(1982- )，女，工程師