混凝土框架结构建筑安全检测鉴定分析

发表时间:2020/12/24   来源:《建筑实践》2020年28期   作者:万江勇
[导读] 建筑结构在其生命周期的服役过程中,
        万江勇
        九方安达工程技术集团有限责任公司 湖北 武汉 430000
        摘要:建筑结构在其生命周期的服役过程中,随着服役时间增加,其结构功能及安全使用性能会逐渐下降,为保证使用人员的生命及财产安全,对既有建筑结构进行安全性检测鉴定是十分必要且具有重要意义的。建筑结构的安全性鉴定结果是其后期加固改造的重要依据,通过后期的加固可恢复和提高既有建筑的安全性及耐久性,从而使建筑结构更好的为房屋使用者服务。
        关键词:既有建筑;混凝土;框架结构;安全鉴定;建筑安全检测鉴定
        20世纪80年代,我国就出台了相应的标准,如《房屋完损等级评定标准》和《危险房屋鉴定标准》,以便能够更好地提升我国建筑检测技术水平。这两种检测标准主要采用以外观观察为主的鉴定方法,并将房屋分成4个等级。这些标准的制定有利于我国建筑检测技术的发展进步。1985年开始的全国性房屋普查及随后大规模的修缮,这种模式的转变,标志着我国的建筑工程从新建进入到新建加维修模式。到了20世纪90年代,特别是住宅商品化后,人们开始越来越多地关注房屋建筑质量问题。检测鉴定方法是指针对某一需要鉴定的建筑结构实体,根据委托鉴定的目的和要求,再结合现场的具体状况,确定依据的规范以及采取的检测手段,最终对建筑结构的质量做出科学鉴定的过程。在此过程中,需要针对不同的建筑结构特点,对不同的参数进行检测,根据检测结果进行计算分析,综合评判其安全等级。无论工作人员采取何种检测手段,最终目的都是为了更好地提升建筑质量水平。
1项目概况
        文章以某市某工程为实例,该建筑建成于1999年,为地上四层混凝土框架结构。该建筑主要承重构件为砼梁、砼柱、砼现浇板,一层层高为4.5m,二层~四层层高均为3.9m,总建筑面积约12600m2,作为综合楼使用。该工程抗震设防烈度为6度,抗震等级为三级,结构设计使用年限为50年,场地土类别为II类,基础采用柱下钢筋混凝土独立基础。混凝土强度设计等级:基础、地梁采用C25混凝土,其余梁、板、柱均采用C20混凝土。
        混凝土框架结构建筑的安全性鉴定及分析结果是其后期使用、加固和改造的重要依据。首先根据项目特点及委托方需求,制定检测鉴定方案,确定检测参数及检测数量。其次进行使用条件的调查包括使用荷载情况、使用环境、使用历史等情况。再次进行现场检测,对该建筑进行沉降观测、倾斜观测用于判定其地基基础是否安全,对上部承重结构检测梁、板、柱的钢筋配置、钢筋保护层厚度、混凝土强度、钢筋强度、构件截面尺寸、轴线尺寸、外观质量缺陷、混凝土碳化深度等参数用于为后续的计算分析提供依据。最后,基于检测及调查结果进行安全计算分析,给出了安全鉴定结论,对现场调查的缺陷及计算分析不合格的构件给出处理建议。
2建筑物框架结构安全依据的国家规范、标准及检测仪器
2.1依据的国家规范与标准
        《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344-2019、《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292-2015《建筑变形测量规范》JGJ 8-2016等国家行业关于建筑结构安全检测、测量、鉴定、设计方面的技术标准、规程规范。
2.2框架结构安全检测所使用的检测仪器及其要求
        沉降观测采用DS05水准仪,倾斜观测采用ZT80全站仪,混凝土强度检测采用HT-225T型混凝土回弹仪,混凝土碳化深度检测采用HC-TH01混凝土碳化深度测量仪,钢筋配置检测采用PS200型钢筋探测仪,尺寸测量采用5m钢卷尺、激光测距仪,裂缝观测采用DJCK-2型裂缝测宽仪,以上仪器均在国家规定的有效检定校准周期内,并处于正常状态,仪器设备的精度满足检测要求。
3建筑物场地工程地质情况
        根据地质勘察单位提供的《场地岩土工程勘察报告》,本工程在勘察范围内地层自上而下分布情况如下:1)素填土层:褐黄色,稍湿,松散;主要由粉土与黏性土组成,上部为3:7灰土,表层为310mm的混凝土地面。厚度1.4~2.3m。2)粉土层:埋深1.6~2.4m,层厚10.7~11.8m,褐黄色,中密,稍湿,具湿陷性,中等压缩性,韧性低,干强度低,无光泽反应,摇震反应中等。3)粉质黏土:埋深11.8~14.2m,厚度7.9~8.7m,褐黄-褐黄色,中密,稍湿,坚硬,无湿陷性,中等压缩性,韧性中等,干强度中等,稍有光泽,无摇震反应。4)卵石:埋深20.9~22.3m,厚度2.5m,青灰色,一般粒径20~50mm,最大粒径70mm,骨料颗粒占60%~75%。该层物理性质较好。该场地地下水埋藏较深,地下水对混凝土框架结构无腐蚀,对钢筋混凝土框架结构中的钢筋未发现有腐蚀现象。
4建筑物现场检测情况
        根据现场实际情况,在建筑框架柱上进行布点,采用水准仪对该建筑物进行沉降观测,沉降观测数据显示,该建筑地基基础沉降稳定;该建筑轴线尺寸与构件截面尺寸满足设计及规范要求、承重构件砼柱、砼梁、楼面板外观质量良好,无明显异常;少数板底及梁底砂浆层开裂脱落。该建筑混凝土抗压强度推定值均满足设计强度要求。该建筑所抽检构件钢筋配置、数量、保护层厚度满足设计要求。该建筑角点倾斜率在1‰-2‰之间,未超过规范限值。
5框架结构安全计算
        根据现场踏勘及检测获得的数据,根据委托方实际使用到的荷载,采用中国建筑科学研究院开发的PKPM计算软件对该建筑物主体框架结构进行验算。轴压比:该建筑物一层、二层中,框架柱最大轴压比计算结果为0.41,框架柱轴压比均满足规范要求。承载力验算:根据计算分析复核结果,二层~三层轴线1~6×A~M区间梁纵向钢筋及箍筋均不满足计算要求;二层~三层轴线1~6×A~M区间板受力钢筋均不满足计算要求。
        
        结构计算模型简图
6鉴定报告编写
6.1检测鉴定报告包含的主要内容
        随着我国房屋建筑的发展进步,越来越多的企业开始加强对建筑的检测鉴定,以便能够给人们提供更好的服务。针对从接受委托到最终做出鉴定报告的全过程方法进行相应的介绍,并结合工程实例,阐述了建筑框架结构质量及安全性调查、检测、分析、鉴定过程中的工作方法及要点。主要从鉴定方法的定义、鉴定程序、工作要点、主体建筑框架结构检测方式、建筑框架结构检测技术、鉴定报告编写、检测技术的回顾和发展等方面进行分析,主要鉴定内容如下:
        (1)建筑物的相关概况和各个环节的责任主体。检测人员需对这些数据加以展开记录,避免出现遗漏。(2)检测人员还要写清检测鉴定的目的、范围和内容等信息。(3)检测人员还要记录现场检测、资料核查、结果核查等方面的内容。(4)工作人员需综合各项结果,从而确定建筑物的质量和安全等级。检测报告还应包括对引起建筑物损坏的原因进行分析。(5)鉴定结论及建议。(6)附件。主要包括现场拍摄的照片以及报告正文引用的相关资料等方面内容。
6.2报告编写注意事项
(1)编写人员要准确引用规范、标准,掌握一定的尺度。
(2)编写人员还要注意术语运用规范,避免出现“属质量通病”等话语。
(3)编写人员在具体编写过程中,需注意观点明确,做到公正客观、不偏不倚。
结论
        1)根据承载力计算复核结果,该建筑物部分构件承载力不满足规范要求。并结合本次检测结果,经综合分析,该建筑物安全性等级评定为Bsu级,即安全性不符合《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-2015)对Asu级的要求,影响整体承载。根据以上结果,建议委托具有相关资质的设计单位和施工单位进行加固维修处理。
参考文献:
[1]韩瑜.基于框架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].建筑框架结构,2018(S2).
[2]佘潮新.施工引起的建筑物安全性鉴定应用研究[J].广东土木与建筑,2015(10).
[3]闫文周,刘波.用灰色聚类方法对旧建筑物框架结构安全性的评定[J].西安科技大学学报2009(01).
[4]董宇.探讨旧建筑物框架结构安全性鉴定方法[J].广西城镇建设,2008(11).
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