某实验楼主体结构安全鉴定分析

骆瑞萍1，邓军文2，周建文1

（1. 湖北省建筑科学研究设计院股份有限公司，武汉 430071；2. 深圳市建筑设计研究总院有限公司，武汉 430071）

摘要：老旧建筑给城市化发展带来了许多难题，如何准确评估老旧建筑的整体安全性成为关键。本文以实际工程为依托，对某实验楼主体结构进行安全鉴定分析，依据《民用建筑可靠性鉴定标准》并结合地基基础和上部承重结构现场检测结果，该建筑主体结构安全性鉴定评定等级为Csu级，显著影响整体承载能力。建议对承载力不满足要求的梁进行加固处理，出现裂缝的填充墙进行裂缝封闭和维修处理，少数损伤严重的填充墙可拆除重砌。

关键词：主体结构；安全鉴定，承载力；检测

中图分类号：TU375.4        文献标识码：A文章编号:

Safety assessment of the main structure for an experimental building

Luo Ruiping1; Deng  Junwen 2; Zhou jianwen1

(1. Hubei Provincial Academy of Building Research and Design Co., Ltd., Wuhan 430071; SHENZHEN ARCHITECTURAL DESIGN & Research Institute Co. , Ltd, Wuhan 430071

Abstract: Old buildings bring many problems to the development of urbanization. How to accurately evaluate the safety of old buildings has become a key issue. Based on the actual project, the safety of the main structure of experimental building are analyzed. According to the code of "Reliability Appraisal Standard for Civil Buildings" and combined with the in-situ testing results of the foundation and the upper load-bearing structure, the safety assessment grade of the main structure of the building is Csu level, which significantly affects the overall load-bearing capacity. It is suggested that bearing capacity of beams does not meet the requirements should be strengthened, filled walls cracks should be sealed and repaired, a few seriously damaged filled walls can be removed and rebuilt.

Key words: main structure; safety assessment; bearing capacity; detection

1 前言

城市化的发展导致老旧建筑的存在无法避免,而这类老旧建筑具有普遍共性：结构老化，年久失修，使用环境恶化，建筑产生裂缝和破坏等。其安全性、使用性及耐久性已经不能满足规范要求[1]，更甚者，伴随安全事故的发生[2]。因此，对老旧建筑的检测鉴定正成为建筑行业主要新型产业之一。

目前建筑结构常用的检测和安全鉴定方法[3-5]包括构件尺寸、材料强度检测以及建筑物的整体承载力复核、抗震验算等。通过现场检测和计算复核鉴定出建筑物的安全性评级之后，往往需要对建（构）筑物进行加固[6]，常用的加固方法主要有加大截面加固法、喷射混凝土补强加固法、局部修补加固法、外包钢筋混凝土柱加固法、外包钢加固法等[7]。上述学者致力于老旧建筑的结构检测和安全性鉴定, 并取得了非常宝贵经验。对于年代久远但仍具有人文价值和使用价值的老旧建筑，大多结构构件会受到不同程度的损坏，影响原有的设计标及承载能力，因此，对老旧建筑进行结构检测和安全性鉴定更具有重要意义。

老旧建筑的结构检测技术是以相应现行规范为根据、以实验为技术手段。本文对该实验楼主体结构进行结构安全鉴定及抗震分析，为该建筑结构的继续使用提出了合理建议。

2 工程概况与工程问题分析

2.1 工程概况

该项目位于武汉市，建成于2007年，总建筑面积约3502 m2，总建筑高度为17.2 m, 为四层钢筋混凝土框架结构。

2.2 工程问题

一层至四层的大部分填充墙都出现裂缝，各层的填充墙最大裂缝宽度分别为10.00mm、3.00mm、0.80mm、0.20mm，一层填充墙破损最为严重。部分填充墙开裂严重（图1（a）），表面粉刷层大面积脱落破坏（图1（b）），填充墙的砌筑用砖破损（图1（c）），砌筑砂浆质量较差；1-E-F、4-B-C、3-E-F轴墙体渗水发霉（图1（d）），粉刷层脱落（图1（e））。可能局部结构或构件承载能力不足，结构存在安全隐患。

图2 现场开裂、脱落及破坏情况

3 现场结构检测内容

对该实验楼进行现场检查,各楼层的现场破坏情况详见表1。由表1可知,各楼层均出现大量裂缝，最大裂缝宽度达到10mm，墙体开裂严重，此外各楼层出现墙体渗水发霉、粉刷层脱落的情况。

3.1混凝土构件的抗压强度检测

在一层柱、四层柱中各随机抽取3根构件，在二层梁、屋面梁中各随机抽取5根构件，每个构件抽取2个芯样，共抽取32个芯样进行钻芯法检测混凝土强度。钻芯操作按照《钻芯法检测混凝土强度技术规程》JGJ T384-2016的相关规定进行。检测结果表明：梁、柱构件的混凝土抗压强度推定値满足设计强度要求。

3.2混凝土构件的构造尺寸检测

本次随机选样的检测构件包含：一层柱、四层柱中各随机抽取5根构件，共抽取10根柱构件。二层梁和屋面梁各抽取8根梁构件，共抽取16根梁构件。二层板和屋面板各抽取3块混凝土现浇空心板构件，共抽取6块混凝土现浇空心板构件。二层板和屋面板各抽取3块现浇板构件，共抽取6块现浇板构件。具体检测操作按《混凝土中钢筋检测技术规程》、（JGJ/T152-2019）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2015）、《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23-2011）4.3、《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2016）进行。由上述检测结果可知：

梁、柱构件的主要受力筋根数与原设计一致，现浇空心板和现浇板构架的钢筋间距均符合设计要求。

柱截面尺寸偏差值基本符合规范要求，但部分构件截面偏大，对结构有利。二层2-3-F、2-3-C、2-3-B和屋面2-3-E、2-3-D轴梁的实测截面尺寸偏小，不符合规范要求，其余梁截面尺寸符合规范要求。

二层和屋面层混凝土梁板构件底排钢筋保护层厚度偏差值合格点率分别为66.7％和73.7％（梁）、33.3％和61.1％（空心现浇板）、66.7％和100.0％（现浇板），除屋面层的现浇板符合规范要求外，其余各层的梁板均不符合规范要求。

除二层2-3-B轴和屋面层2-3-D轴梁构件箍筋加密区箍筋间距偏大，不符合规范要求外，其余各层的梁、柱箍筋间距均符合规范要求。除二层2-3-F、2-3-D、2-3-B轴和屋面2-3-F、3-A-B、2-3-B轴的梁箍筋加密区和一层3-G、3-F轴和四层3-B、2-B、2-E轴的柱箍筋加密区长度小于设计值外，其余各层的梁、柱箍筋加密区长度均符合规范要求。

混凝土柱与填充墙锚拉筋的间距均符合规范要求。

混凝土柱、梁和现浇板构件的碳化深度均大于8mm。

混凝土梁跨中挠度实测值均超出现行国家规范允许值。

建筑物各测点倾斜率均小于4.0‰，未超过现行规范限值要求。

3.3 结构承载力复核

根据现场检测结果，采用PKPM结构计算软件对主体结构承载力进行验算。根据PKPM计算结果可知：

一层梁构件、二层梁构件、三层梁构件、屋面层梁构件均存在抗弯及抗剪承载力承载力不足的构件。

4 主体结构安全鉴定

4.1 主要构件安全性鉴定评价

主要构件的112根柱经验算，承载能力：R/(γoS)≥1.00；结构构造合理，连接正常，符合规范要求；桩顶位移小于H/200；构件无明显裂缝；各单项评级均为Au级，故混凝土结构柱评级为Au级。

主要构件的212根梁经验算，180根梁构件R/(γoS)≥1.00，为Au级，32根梁构件0.90≤R/(γoS)＜0.95，为Cu级；28根梁构件净跨与截面高度之比小于4，为Bu级，其余184根梁结构、构件的构造合理，为Au级；构件连接方式合理，符合规范要求，均为Au级；1根梁构件挠度大于1/200，为Cu级，31根梁构件挠度小于1/200，但大于1/300，为Bu级，其余构件挠度均小于1/300，为Au级；构件无明显裂缝，为Au级。

主要构件的16块空心板经验算，16块板构件R/(γoS)≥1.00；结构构造合理，连接正常，符合规范要求；构件无明显裂缝；各单项评级均为Au级，故混凝土空心板评级为Au级。

主要构件的120块板经验算，120块板构件R/(γoS)≥1.00，为Au级；结构、构件的构造合理，符合关规范要求，为Au级；16块板为悬挑板，节点构造不符合规范要求，为Cu级，104块板连接方式正确，符合规范要求，为Au级；构件无明显裂缝，为Au级。

综上，上部承重结构安全性鉴定评级如表3所示。

表3 上部承重结构安全性鉴定评级

项目		安全性等级	评定结果
主要构件等级	混凝土柱构件	Au	Cu
	混凝土梁构件	Cu
	混凝土现浇空心板	Au
	混凝土现浇板构件	Bu
结构整体牢固性	Au
结构侧向位移	Au

4.2 地基基础及围护系统的安全性鉴定评价

该建筑的地基基础安全性鉴定评级如表4所示。

表4 地基基础安全性鉴定评级

地基基础			安全性鉴定 评级
检查项目	现状描述	评级
地基安全性	建筑物无沉降裂缝、变形或位移	Au	Au
基础安全性	基础未见受力异常	Au
地基稳定性	建筑场地地基稳定，无滑动迹象及滑动史	Au

4.3围护系统的承重部分鉴定评级

一般构件的144片填充墙结构、构件的构造合理，符合规范要求，为Au级；连接方式正确，构造符合规范要求，无缺陷，工作无异常，为Au级；2个填充墙构件严重破损，为构件Du级，16个填充墙构件存在损伤，为构件Cu级，49个填充墙构件出现裂缝或渗水，为Bu级，77个构件为Au级。

结构整布置合理，形成完整的体系，且结构选型及传力路线设计正确，符合规定，为Au级；构件连接构造符合规范规定，但实际施工砂浆质量差，存在明显的施工缺陷，为Cu级；结构设计合理、无疏漏；锚固、拉结、连接方式正确、可靠，无松动变形或其他残损，为Au级。

综上，围护系统的承重部分结构安全性鉴定评级如表5所示。

表5 围护系统的承重部分结构安全性鉴定评级

鉴定项目	安全性等级	评定结果
一般构件	Cu	Cu
结构整体性等级	Cu

综上，房屋安全性鉴定评级如表6所示。

表6 鉴定单元的安全性等级

鉴定项目	评级	整体等级
地基基础	Au	CSu
上部承重结构	Cu
围护系统承重部分	Cu

依据《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292-2015，结合地基基础和上部承重结构现场检测结果，该实验楼主体结构安全性鉴定评定等级为Csu级，显著影响整体承载。

5结论与建议

（1）主体结构检测未发现因地基基础不均匀沉降变形引起的裂缝，建筑物周边散水及地坪未发现明显沉陷引起的损坏。

（2）依据《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292-2015，结合地基基础和上部承重结构现场检测结果，该实验楼主体结构安全性鉴定评定等级为Csu级，显著影响整体承载。

（3）对承载力不满足要求的梁进行加固处理，对出现裂缝的填充墙进行裂缝封闭和维修处理，少数损伤严重填充墙可拆除重砌。

（4）对部分装饰层太厚的楼板，可拆除部分装饰层，减小装饰荷载。

参 考 文 献

[1]《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292-2015.

[2]金康. 婚礼会堂坍塌事故的警示[J]. 城市开发, 2014(09): 72-73.

[3] 叶俊华. 试析旧建筑物结构安全性鉴定方法[J]. 住宅产业, 2019(06): 74-77.

[4]赵汉青. 某护士学校综合楼安全鉴定[J]. 科学技术创新, 2019(09): 90-91.

[5]李力, 廖宏, 石立群. 某老旧建筑结构安全性验算及处理[J]. 山西建筑, 2018, 44(28): 54-55.

[6]韩瑜, 马佳鹏, 高华, 范晋. 基于结构检测和计算分析的老旧建筑安全性评定及处理方案[J]. 建筑结构, 2018, 48(S2): 730-734.

[7]袁海军, 姜红. 建筑结构检测鉴定与加固手册[M]. 北京:中国建筑工业出版社, 2003.