某高層建筑結構安全性及抗震性能的檢測鑒定

俞木強

（廣東省建筑材料研究院有限公司）

近些年我國發生了多起房屋結構安全事故，嚴重損害了人民的生命財產安全，引發了民眾對房屋結構安全的擔憂。本文通過對一棟高層建筑結構進行檢測鑒定，闡述對高層建筑檢測鑒定的要點和方法，以達到評定該建筑物安全等級及抗震性能的目的。

1 工程概況

該建筑物位于廣東省廣州市黃埔區，建筑主體結構為地下1層，地上9層的框架結構，屋頂加建一層輕鋼結構。結構總高度40.5m，該建筑于2011 年前后竣工，竣工后一直作為酒店、商業建筑使用。建筑標準層平面圖如圖1。

圖1 標準層平面圖

2 工程資料檢查

⑴委托方提供的檢測鑒定工程概況表一份。

⑵委托方提供本工程部分建筑圖及結構圖，設計單位為某建筑設計院。

3 檢測鑒定目的、依據、內容和儀器

3.1 檢測鑒定目的

通過對該大廈的現場排查檢測，依據我國現行規范標準和委托方提供的工程資料進行結構承載力計算分析，評定該建筑目前的結構安全性等級及抗震性能，為該建筑后續處理提供技術依據。

3.2 檢測鑒定依據（部分摘錄）

⑴《混凝土結構現場檢測技術標準》GB/T 50784-2013；

⑵《混凝土中鋼筋檢測技術標準》JGJ/T 152-2019；

⑶《鋼結構現場檢測技術標準》GB/T 50621-2010；

⑷《既有建筑鑒定與加固通用規范》（GB 55021-2021）；

⑸《民用建筑可靠性鑒定標準》GB 50292-2015；下文用《民鑒標》替代

⑹《 混凝土結構設計規范》GB50010-2010（2015 版）；

⑺《鋼結構設計標準》GB 50017-2017；

⑻《建筑抗震鑒定標準》GB 50023-2009；

3.3 檢測鑒定內容

⑴結構體系檢查；⑵結構變形或位移測量；⑶材料強度及鋼筋配置檢測；⑷焊縫超聲波探傷；⑸防腐涂層厚度檢測；⑹鋼結構節點連接情況檢測；⑺損傷缺陷檢查；⑻檢查建筑物圍護結構的外觀和構造狀況；⑼建筑物抗震構造措施檢查；⑽承載力復核驗算；⑾檢測鑒定報告編制。

3.4 檢測鑒定儀器

經緯儀C-1-598、鉆芯機C-3-697、樓板測厚儀C-1-583、鋼筋探測儀C-1-008、游標卡尺C-1-611、鋼尺C-1-673、全數字智能超聲波探傷儀Smartor X1、涂層測厚儀、超聲測厚儀等。

4 現場檢查檢測結果

4.1 結構變形檢測

現場隨機抽取該建筑主要轉角的結構頂點進行側向位移測量，共計抽檢4 個測點。檢測結果表明，該建筑測點側向位移范圍12mm～18mm（H/3375～H/2250），均未超過《民鑒標》規定的混凝土框架結構頂點側向位移限值H/300。

4.2 材料強度檢測

本工程結構構件的混凝土強度檢測采用了鉆芯法。該建筑一共抽檢了89 個構件，包含36 個柱、53 個梁。檢測結果表明，該建筑抽檢的首層框架梁混凝土抗壓強度值范圍為45.0MPa～61.0MPa，抽檢的二層～三層框架梁混凝土抗壓強度值范圍為36.3MPa～62.3MPa，抽檢的四層～十層框架梁混凝土抗壓強度值范圍為37.2MPa～63.8MPa，抽檢的梁混凝土強度檢測結果均滿足設計強度的要求；抽檢的地下一層～二層框架柱混凝土抗壓強度值范圍為41.4MPa～63.1MPa，抽檢的三層～五層框架柱混凝土抗壓強度值范圍為35.3MPa～61.4MPa，抽檢的六層～九層框架柱混凝土抗壓強度值范圍為31.6MPa～60.2MPa。

4.3 混凝土構件鋼筋配置檢測

現場采用鑿除角部鋼筋保護層和鋼筋探測儀相結合的方法對該項目結構構件鋼筋配置進行檢測。該建筑共抽檢139個構件，其中柱49個、梁55個、樓板35個。

4.4 構件截面尺寸檢測

現場采用鋼卷尺或樓板測厚儀對框架柱、首層至二層梁、九層梁截面尺寸及樓板厚度進行普查，采用金屬測厚儀對加建鋼結構層H 型鋼梁、H 型鋼柱截面尺寸進行普查。本次共抽檢65 個梁構件的截面尺寸。檢測結果表明，抽檢的二層至九層框架梁截面尺寸合格率為100%，滿足規范驗收要求。

4.5 焊縫超聲波探傷

本次共計抽檢6 個鋼構件的焊縫質量。檢測結果表明，1個鋼構件的焊縫質量不滿足規范要求，其余5個鋼構件的焊縫質量均滿足規范要求。

4.6 防腐涂層厚度檢測

本次共計抽檢6 個鋼構件的防腐涂層厚度。檢測結果表明，抽檢的6 個鋼構件的防腐涂層厚度均不滿足規范要求。

4.7 裂縫及損傷檢查

現場檢查了該建筑主體結構和圍護結構裂縫及損傷。檢查結果表明，該建筑部分墻體表面出現裂縫，頂層加建輕鋼結構區域鋼筋混凝土柱與鋼柱連接處有輕微銹蝕，頂層鋼梁有明顯銹蝕。

5 結構驗算分析

5.1 計算參數選取

本工程的計算參數選取詳見表1。

5.2 計算結構分析

所建立的結構空間分析模型如圖2所示。

圖2 結構空間分析模型

5.3 結構變形驗算

為防止非結構構件在多遇地震作用下開裂、損壞及滿足人體舒適度的要求，規范對建筑結構的水平相對位移進行了限制，結構變形驗算結果表明，該建筑物在多遇地震作用下樓層內的最大彈性層間位移角為X 向：1/1845，Y向：1/1326，均滿足規范要求的1/550。

5.4 結構承載力驗算

驗算結果表明，該建筑部分框架柱不滿足承載力要求；框架梁滿足或基本滿足承載力要求；部分樓板不滿足承載力要求；屋頂鋼柱鋼梁均不滿足承載力要求。

6 建筑物安全性鑒定結論

6.1 構件安全性鑒定評級

6.1.1構件承載能力評級

根據檢測數據和結構計算分析結果，依據《民鑒標》第5.2.2 條，從承載能力角度評定構件的安全性等級，框架柱的安全性等級評為au 級、cu 級、du 級，部分框架柱不滿足承載力要求；框架梁的安全性等級評為au 級、bu 級，基本滿足承載力要求；樓板的安全性等級評為au級、cu 級、du 級，部分樓板不滿足承載力要求。依據《《民鑒標》GB 50292-2015中第5.3.2條，從承載能力角度評定加建部分鋼結構構件的安全性等級。該建筑頂層加建鋼結構區域鋼梁均不滿足承載力要求，鋼梁的安全性等級評為du 級；鋼柱均不滿足承載力要求，鋼柱的安全性等級評為du級。

6.1.2構件構造評級

根據現場檢測結果，依據《民鑒標》中第5.2.3 條，從構造角度評定構件的安全性等級。該建筑部分框架柱箍筋配置不滿足構造要求，構件安全性等級評為cu級；部分框架梁箍筋配置不滿足構造要求，構件安全性等級評為cu 級；多數樓板鋼筋配置不滿足構造要求，構件安全性等級評為cu級。依據《民鑒標》中第5.3.3條，從構造角度評定加建部分鋼結構構件的安全性等級。該建筑頂層加建鋼結構區域鋼梁存在焊縫夾渣及漏焊的情況，因此構件安全性等級評為du級。

6.2 子單元安全性鑒定評級

6.2.1地基基礎評級

依據《民鑒標》中第7.2.3 條，根據建筑物的變形量和上部結構的完損情況進行評定，結果表明各測點側向位移均滿足規范的限值要求，上部主體結構基本完好，未發現因地基基礎不均勻沉降引起的裂縫或變形，可知該建筑地基基礎目前趨于穩定，因此地基基礎安全性等級評為Bu級，尚不嚴重影響整體承載。

6.2.2上部承重結構評級

依據《民鑒標》中第7.3.3～7.3.6 條，該建筑為高層建筑，取所有層作為代表層。依據GB50292-2015 中第7.3.7、7.3.8 條評定各代表層和上部結構的安全性等級，上部結構承載功能的安全性等級評為Cu 級，顯著影響整體承載。

依據《民鑒標》中第7.3.9 條，該建筑原有結構布置合理，形成完整的體系，連接構造基本符合規范規定，連接方式正確可靠，無松動變形或其他殘損；該建筑加建鋼結構構件連接存在漏焊的情況。因此該建筑整體性等級評為Cu級。

依據《民鑒標》中第7.3.10 條，該建筑測點側向位移均未超過規范規定的不適于繼續承載的位移限值，因此該建筑側向位移等級評為Bu級。

綜上所述，該建筑上部承重結構子單元安全性等級評為Cu級，即其安全性不符合《民鑒標》對Au級的要求，顯著影響整體承載。

6.2.3圍護系統的承重部分評級

由該建筑圍護系統檢查結果，依據《民鑒標》第7.4節，該建筑圍護系統的承重部分安全性等級評為Cu級。

6.3 鑒定單元安全性鑒定評級及鑒定結論

綜上所述，依據《民鑒標》第9.1 節，該建筑地基基礎子單元安全性等級評為Bu 級，上部承重結構子單元和圍護系統承重部分子單元安全性等級評為Cu 級，鑒定單元安全性等級因此評定為Csu 級，即安全性不符合《民鑒標》對Asu級的要求，顯著影響整體承載。

7 結構抗震性能鑒定結論

該建筑竣工時間為2011 年前后，后續使用年限為40 年，按照《既有建筑鑒定與加固通用規范》（GB 55021-2021）的規定，應將其劃分為B 類建筑。該建筑物抗震類別為丙類，按照7 度（0.10g）確定其地震作用及抗震構造措施。結構布置與抗震構造措施鑒定結果表明，該建筑框架梁、框架柱箍筋配置不滿足《建筑抗震鑒定標準》GB 50023-2009中B類建筑要求。

8 處理建議

根據現場檢測結果及委托方提供的資料進行的分析提出如下建議：

⑴對不滿足承載力要求的構件進行加固處理。

⑵對不滿足抗震承載和構造要求的構件進行加固處理，使其滿足抗震性能的要求。

⑶對有損傷的構件進行修復處理。

⑷加固或拆除頂層加建的鋼結構棚架。

⑸上述處理應委托具有專業資質的單位進行設計與施工，并上報當地建設主管部門備案或批準后實施。

9 結束語

目前我國現存建筑數量巨大，部分建筑未經過正規設計，施工不規范，使用階段存在非法加建改造等亂象，對這類老舊建筑進行一次房屋安全檢測鑒定十分必要。建筑結構安全性和抗震性能的檢測鑒定報告是評定一棟建筑物是否安全的重要依據，也是房屋加固設計和施工的技術依據。對檢測鑒定報告中提及的危險構件應及時采取措施，對嚴重不滿足整體承載功能的房屋應及時做好疏散人群的工作，保障人民的生命和財產安全。