一、 简介
本文将结合苏州市某地上五层砌体结构宿舍楼房屋安全性检测案例浅析砌体结构安全性检测要点及难点,分别从入场前准备工作、现场检测要点以及后期数据处理三个角度展开分析。
二、 入场前准备工作
入场之前需要清楚了解客户的真实检测目的,洽谈具体检测内容,唯有真正明确了客户的需求,制定“量身定做”的检测方案,才能解决、满足客户的需求,达到检测鉴定的目的。
对于有图纸的项目一定提前查看图纸是否齐全,入场前打印图纸提前了解现场情况。通过现场踏勘或与委托方沟通交流,调查房屋建筑、结构概况以及使用功能等,提前做好规划及人员分工安排。
1、 案例检测目的、内容
委托方为了解该批房屋的真实安全现状,委托我司对该批房屋结构进行安全性检测。检测检验内容如下:
(1) 房屋的使用情况调查;
(2) 建筑、结构图纸测绘或复核;
(3) 房屋变形测量;
(4) 房屋结构完损状况调查;
(5) 房屋结构材料强度检测;
(6) 房屋主体结构安全性鉴定。
2、 案例房屋建筑、结构概况
受检房屋位于苏州市,为一幢地上五层砌体结构房屋,建筑面积约为1200 m2,平面形式为矩形,一至四层层高为3.60m,五层层高为3.62m,建筑高度为18.45m,存在0.43m室内外高差,主要开间尺寸为3.40m、4.00m,主要进深尺寸为1.50m、6.00m,承重墙由烧结普通转与混合砂浆砌筑而成,屋面为平屋面。
承重墙截面尺寸为220mm,混凝土梁截面尺寸分别为220mm×200mm、200mm×350mm及200mm×250mm,楼板与屋盖板为预制混凝土圆孔板,厚度为120mm,混凝土标号为C20,由于图纸缺失无法知晓设计烧结砖与砂浆强度。
3、 案例房屋使用情况
房屋建于1995年,自建成来一直作为宿舍楼使用,后增设钢结构楼梯并在不上人屋面增设控电房以及一些设备导致屋面荷载增加。
三、 现场检测要点
1、 建筑、结构复核或测绘要点难点
进入现场先指北,找清方向。针对有图纸的项目,现场核查轴线尺寸、层高、主要结构构件截面尺寸及钢筋布置情况是否与图纸相符,如遇与图纸不符的情况及时沟通。无图纸的项目注意建筑、结构测绘内容,不要缺项漏项。主要测绘内容包括建筑、结构平面示意图,建筑平面图包括指北针、门窗尺寸、门窗位置、轴线尺寸、层高标高等,结构平面图包括承重结构位置、截面尺寸、是否存在伸缩缝、沉降缝等,必要时可以增加建筑立面、剖面图及主要结构节点详图等。
案例中现场采用5m的钢卷尺、手持式激光测距仪、游标卡尺及钢筋探测仪等对房屋的轴线尺寸、层高、构件截面尺寸及钢筋布置情况进行了抽样测量,检测结果表明,房屋抽样检测位置处的轴线尺寸、层高及截面尺寸与原设计基本一致,抽样检测构件梁钢筋根数及箍筋间距布置与委托方提供的图纸基本一致。
2、 房屋损伤情况调查要点难点
为明确房屋损伤状况,现场通常通过肉眼进行外观损伤调查。在现场须判别损伤性质,是否为结构性损伤。例如遇见较宽的裂缝应当开凿,查清是否主体结构存在开裂,但由于许多现场经常没有开凿的条件,大部分需要通过经验结合现场实际情况判断。
案例中房屋主要损伤为饰面层破损、开裂、脱落,楼梯底部、梁底露筋等。其中饰面层破损、开裂、脱落为非结构性损伤,楼梯底部、梁底露筋为结构性损伤。
在现场对于采集到的数据要持批判性态度,发现有疑问的数据及时进行复测,避免后期处理数据时才发现数据有误再欲重新进场补测,为时已晚。例如采集变形数据时,对于采集到的数据参照《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)中规定的4‰的限值进行心算,当数据超限时及时复测,检查数据正确性。或砖回弹收集到回弹数据异常时,检查是否由于部分砖体因开凿收到破坏导致数据离散性较高。3、 对于现场采集的不确定的数据及时进行复测
四、 后期数据处理注意事项
1、 变形数据
在后期进行数据处理时,勤查阅规范,针对不同的项目,规范的限值也会不一样。例如案例中房屋为地上五层砌体结构,可根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)中规定的4‰的限值与《危险房屋鉴定标准》(JGJ 125-2016)中地基危险性鉴定评定方法,三层及三层以上房屋2%的限值进行房屋整体倾斜的判断。
案例中测量结果表明:房屋南北向整体倾斜无规律,最大整体倾斜为向南倾斜1.76‰;东西向整体倾斜无规律,最大整体倾斜为向东倾斜2.69‰,最大倾斜率未超过《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)中规定的4‰的限值(含测量误差和饰面层误差)。
2、 材料强度数据
以案例中砌体结构房屋为例,处理材料强度数据时应当注意检测数据是否达到按批评定的标准,如砖抗压强度按批评定需要有十面墙,砂浆抗压强度按批评定需要单层有六面墙等。若不满足按批评定的标准,则应该采用按单个构件评定的方式。混凝土抗压强度注意根据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-2015)对混凝土进行龄期修正。
3、 案例房屋承载力验算
3.1 验算条件
本案例结合现场检测数据及委托方提供原建筑、结构设计图纸,计算程序采用中国建筑科学研究院有限公司的结构分析和设计软件PKPM,版本号2021版V1.1,建立合理的力学模型进行承载力验算。
1)材料强度取值:
砌体强度:烧结普通砖MU15
砂浆强度等级:5.7MPa
圈梁混凝土等级:C20
钢筋:HPB235级钢筋强度设计值,210N/mm2;
HRB335级钢筋强度设计值,300N/mm2。
2)荷载取值:
2、上述活荷载取值参照《建筑结构荷载规范》GB50009-2012表5.1.1相关规定取值。
修正后的基本风压取0.45kN/m2,
基本雪压取0.40kN/m2(与屋面活荷载不同时考虑),
地面粗糙度取B类。
3)抗震设防要求:
抗震设防类别:丙类;
抗震设防烈度:7度;
基本地震加速度:0.10g,反应谱特征周期取0.45s;
场地类别:Ⅲ类;
抗震鉴定分类:B类建筑,后续使用年限为40年;
4)荷载组合:
本次计算同时考虑地震作用组合和非地震作用组合,并按两种组合包络值进行鉴定验算。
3.2 验算结果
受检房屋使用功能布局未发生改变,屋面荷载基本不变,未重新计算屋面板的承载力。
对房屋砖墙及混凝土梁的承载力进行验算,典型砖墙、梁的验算结果见表3.2-2~3.2-5。结果表明,受检房屋各层砖墙抗压承载力满足计算要求,各层墙抗震承载力、高厚比均满足计算要求,各层混凝土挑梁配筋满足计算要求。
4 案例检测结论与建议
4.1 检测结论
(1)房屋为砌体结构,自建成后一直作为宿舍楼使用,未发生过使用功能改变、火灾以及使用荷载过大等情况。
(2)房屋轴网尺寸、层高及主要结构构件截面尺寸、构件配筋等均于原设计图纸基本相符。
(3)房屋主体结构基本完好,各结构构件连接节点基本完好,主要损伤为饰面层破损开裂脱落,楼梯底部、梁底露筋等非结构性损伤。
(4)房屋烧结普通砖强度等级可评定为MU15;砂浆抗压强度推定值为4.8MPa~7.2MPa,最小值为4.8MPa;梁混凝土强度推定值为22.5MPa~27.5MPa,最小值为22.5MPa,满足原设计等级C20要求。
(5)房屋南北向整体倾斜无规律,最大整体倾斜为向南倾斜1.76‰;东西向整体倾斜无规律,最大整体倾斜为向东倾斜2.69‰,最大倾斜率未超过《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)中规定的4‰的限值(含测量误差和饰面层误差)。房屋檐口水平高差,最大相对高差为2.94‰,未超出《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)关于同类建筑相对倾斜的允许值3‰(测量结果包含原始施工误差)。
(6)房屋各层砖墙抗压承载力满足计算要求,各层墙抗震承载力、高厚比均满足计算要求,各层混凝土挑梁配筋满足计算要求。
4.2 建议
房屋在后期使用过程中,不得随意增加使用荷载及改变使用用途,并定期做好房屋的监测维护保养工作。对墙体饰面层破损开裂脱落,楼梯底部、梁底露筋等非结构性损伤,采取有效措施进行修复处理。
五、 结语
本文从入场前准备工作、现场检测要点以及后期数据处理三个角度结合苏州市某地上五层砌体结构宿舍楼房屋安全性检测案例进行了房屋安全性检测要点及难点分析。入场前应明确委托方检测目的、内容,为其“量身定做”检测方案,对有图纸的项目提前熟悉图纸,了解现场情况,提前做好统筹规划。现场检测时应对收集的数据持批判性的眼光,及时分析、沟通,争取在现场将问题解决,避免后续拖慢进度。测绘应当注意测绘内容,不要漏项,损伤应当区分结构性损伤、非结构性损伤,主体结构还是围护结构。后期处理数据应该参考相应规范,遇到不熟悉的情况主动查阅规范,加深印象,增强自身技术实力。
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