某木結構房屋安全性等級評估

游磊 周強

江蘇建科鑒定咨詢有限公司

1 房屋概況

某建筑為二層木結構，建于20世紀40年代末，七檁前后廊小式硬山建筑形式，面寬為二間，木柱和木梁承重，圍護結構為磚墻自承重，二層樓面為木樓蓋，屋蓋由木檁條、木椽條、望磚和屋面瓦組成，主要木構件樹種為杉木。外墻采用小青磚（尺寸：240mm×120mm×25mm）砌筑240厚空斗墻，局部外墻采用普通黏土紅磚砌筑240厚空斗墻，內墻采用小青磚（尺寸：240mm×120mm×25mm）砌筑120厚實心墻。目前擬對該房屋進行改造，為確保改造的順利進行，需對現有承重結構體系的現狀進行詳細檢查檢測并鑒定結構及其構件的安全性。

2 現場檢查、檢測

2.1 現場情況調查

對該房屋上部承重結構進行檢查，未發現上部結構存在因基礎不均勻沉降引起的裂縫，地坪無沉降裂縫；采用全站儀對該房屋的傾斜情況進行檢測，所測最大傾斜率為1.80‰，未超出規范允許限值。現場對該房屋木結構構件和砌體結構構件的損傷進行檢測∕檢查，一層柱根部及與墻體接觸位置有明顯糟朽與蟲蛀，以前檐柱最為嚴重。前檐柱徑級較小，柱根位置嚴重糟朽，密布蟲蛀孔和蟻路痕跡，柱根外表面木質纖維呈粉末狀剝落（如圖1所示）；柱與穿枋連接高度有嚴重蟲蛀，且截面損失嚴重（如圖2（a）所示）；柱與墻接觸位置至2.4m高度處有明顯蟲蛀痕跡（如圖2（b）所示）。房間內柱徑級較大，露明部分保存相對較為完整。

圖1 前檐柱柱根腐朽及蟲蛀情況

圖2 前檐柱柱身腐朽及蟲蛀情況

抱頭梁與柱節點處腐朽嚴重，部分老檐墊板缺失，老檐枋破損嚴重（見圖3）；二層木樓蓋面層因長期生活污水侵蝕，大部分腐朽嚴重；檐檁普遍存在輕微腐朽；磚墻體普遍風化、粉化嚴重，局部磚松動缺失；屋面因年久未修，存在破損現象，木擱柵、木檁條普遍存在順紋裂縫；部分屋面瓦殘缺。

圖3

2.2 現場檢測

現場選取表面未風化的磚塊，采用測磚回彈儀對墻體表面磚抗壓強度進行檢測，小青磚的抗壓強度平均值為2.05MPa～3.61MPa，燒結普通磚為M7.5MPa。砌筑砂漿不飽滿，且粉化嚴重，砂漿強度低于0.4MPa。

現場隨機抽取一層3根柱子、二層1根柱子進行超聲波無損檢測。根據超聲波在柱不同高度位置徑向波速差異對比，獲得柱構件密實度并估算動彈性模量。抽樣檢測結果：前檐兩排柱根部（1m以下）密實度偏低，腐朽、蟲蛀問題較為嚴重，與外觀觀測結果一致；其他房間內柱及二層部分抽樣結果密實度較高且沿高度方向分布均勻。

現場于二層兩柱間穿枋截取樣品，回實驗室對樹種、密度、含水率、抗彎彈性模量、抗彎強度等進行檢測鑒定，樣品邊材淺黃褐色，與心材區別明顯；心材淺栗褐色，木材有光澤，香氣濃厚；生長輪明顯，輪間晚材帶色深，寬度不均勻，每厘米2～5輪，應為杉木；氣干密度0.32g∕cm3；含水率13.94%；抗彎彈性模量：5.36GPa；抗彎強度：49.05MPa（標準差±5.28），順紋抗壓強度平均值：33.4MPa。

3 安全性評估

本次安全性評估根據《近現代歷史建筑結構安全性評估導則》（WW∕T0048—2014）將該建筑分別劃分為“構件”“組成部分”及“整體”三個層次。鑒定評級按照《近現代歷史建筑結構安全性評估導則》中相關規定的要求分層進行鑒定。

3.1 第一層次鑒定（構件）

3.1.1 構件一級評估

砌體結構的檢測勘察應包括外觀質量、材料強度、變形、裂縫、構造等五個項目，任一項目不滿足一級評估，則應進行二級評估。

木結構的檢測勘察應包括木構件的外觀質量、變形、裂縫以及材料的腐朽、蛀蝕、缺陷等四個項目，任一項目不滿足一級評估，則應進行二級評估。

3.1.2二級評估（結構承載力驗算）

表1 構件安全性鑒定評級結果表

根據檢測結果、《木結構設計規范》（GB 50005—2003）及《建筑結構荷載規范》（GB 50009—2012）相關規范要求，對該區域建筑木結構構件承載力進行驗算分析。風壓、雪壓按規范取值，材料強度按實測取值，驗算結果木柱、木梁承載力不滿足規范要求。

3.2 第二層次鑒定（組成部分）

組成部分安全性的第二層次鑒定評級，劃分為“地基基礎”、“上部結構（包括圍護結構）”兩個組成部分。

地基基礎的安全性評估應包括地基和基礎兩部分的評估。當對地基安全性進行評估時，應根據巖土工程勘察報告、地基沉降觀測資料或其不均勻沉降在上部結構中的反應的勘察結果進行評估。當對基礎進行安全性評估時，應根據上部結構尤其是磚墻上是否出現與地基不均勻沉降相關的墻體裂縫，以及有裂縫的走向、裂縫的寬度、延伸狀況、是否貫穿等情況進行評估。

上部結構的安全性鑒定評級，應根據其所含各種構件的安全性等級進行評定。

表2 組成部分安全性鑒定評級結果表

3.3 第三層次鑒定（整體）

建筑整體安全性等級評估按組成部分安全性較低一個等級確定，并用對應的大寫字母表示。若結構布置不合理，存在薄弱環節，或結構選型、傳力路徑設計不當及其他明顯的結構缺陷，建筑整體安全性等級（不含D級）在原有基礎上降低一級。

表3 整體安全性鑒定評級結果表

說明：A級：表示建筑整體安全性滿足要求，不必處理。

B級：表示建筑整體安全性基本滿足要求，極少數構件需要采取措施。

C級：表示建筑整體安全性不滿足要求，少數構件需要采取措施。

D級：表示建筑整體安全性嚴重不滿足要求，大部分構件或整體需要采取措施。

4 結束語

該房屋體安全性評估等級為D級，整體安全性嚴重不滿足要求，建議請有資質的設計、施工單位及時采取整體加固措施進行處理。