所属栏目：推荐论文发布时间：2011-02-25浏览量:124
副标题#e# [提要] 通过具体工程实例,介绍某加层框架结构安全性鉴定工作过程及一些经验体会,为安全性鉴定工作提供一些参考.
[关键词] 办公楼 加层 框架结构 安全性鉴定
1建筑物概况
某矿业有限公司办公楼原设计施工图纸为四层框架结构,施工过程中因甲方办公需要加盖一层,现为五层框架结构.总建筑面积为3226.3m。底层层高3.9m，二至五层层高均为3.5m，梯间屋面层高3.6m。房屋主体结构总高度约17.9m，房屋总长约38m。柱网主要开间尺寸为7.5m×(7.4m、8.5m)，7.4m×(3.3m、4.2m)，底层框架柱主要截面尺寸：500mm×600mm、400mm×400mm，主要纵、横向框架梁截面尺寸为250mm×700mm、250mm×750mm。屋面设置有两个水箱。加层结构框架柱梁配筋及截面尺寸按原设计三层框架结构布置，屋面层结构按原设计屋面层结构配筋，其余层结构按原设计结构配筋施工。该办公楼基础采用PHC管桩基础.由于未对原设计结构进行加层验算就进行加层施工,为了能用确切的数据说明结构安全性，受委托方委托对该办公楼进行结构安全性鉴定。
2鉴定程序
本次检测鉴定工作首先根据设计图纸全面检查结构布置及现状；采用回弹法抽检梁、柱构件混凝土强度等级；采用手持式定位仪扫描部分梁、柱构件钢筋分布，检查截面尺寸；对主要承重构件进行裂缝检查；对建筑物进行整体倾斜度观测；在现场检测数据的基础上，对该楼进行结构安全性鉴定。
3现场检测
3.1混凝土强度检测
现场在上部结构中抽取部分柱、梁采用回弹法检测构件混凝土抗压强度，按一般施工质量的检测类别计量抽样检测，根据《建筑结构检测技术标准》第3.3.20条规定，计算计量抽样检测批具有95%保证率的标准值(0.05分位值) 的推定区间的上限值和下限值，计算结果见表1、表2。
柱批构件混凝土强度推定区间计算 表1
构件位置 样本容量 最低值
(MPa) 平均值
(MPa)
标准差 (MPa)
上限值
(MPa) 下限值
(MPa)
一层 80 36.5 45.6 6.79 1.38959 1.96444 36.2 32.3
二层 50 40.4 46.7 3.69 1.32939 2.06499 41.8 39.1
三层 50 34.4 40.4 3.82 1.32939 2.06499 35.3 32.5
四、五层 50 31.0 37.9 3.96 1.32939 2.06499 32.7 29.8
梁批构件混凝土强度推定区间计算 表2
构件位置 样本容量 最低值
(MPa) 平均值
(MPa)
标准差 (M#p#副标题#e#Pa)
上限值
(MPa) 下限值
(MPa)
二层 50 37.6 42.3 2.11 1.32939 2.06499 39.5 37.9
三层 50 31.6 42.0 4.88 1.32939 2.06499 35.5 31.9
四层 50 34.4 40.3 2.55 1.32939 2.06499 36.9 35.0
五层 50 35.0 43.7 5.89 1.32939 2.06499 35.8 31.5
屋面 50 29.4 33.5 2.07 1.32939 2.06499 30.7 29.2
由表1、表2的计算结果可以看出，根据《建筑结构检测技术标准》抽样检测方法，以测区测试数据的代表值构成数据样本，在置信度为0.90、错判概率和漏判概率均为0.05的条件下，所检一层柱、二层柱、三层柱、四五层柱批构件混凝土抗压强度推定上限值分别为36.2MPa、41.8MPa、35.3MPa、32.7MPa，上限值均大于30MPa且推定区间的上下限值之差均小于5MPa和推定区间上限值与下限值算术平均值的10％，判定为达到C30强度等级；所检二层梁、三层梁、四层梁、五层梁、屋面梁批构件混凝土抗压强度推定上限值分别为39.5MPa、35.5 MPa、36.9 MPa、35.8 MPa、30.7 MPa，上限值均大于30MPa且推定区间的上下限值之差均小于5MPa和推定区间上限值与下限值算术平均值的10％，判定为达到C30强度等级。
3.2钢筋检测
现场抽取部分柱、梁结构构件量测其截面尺寸，并扫描钢筋分布情况和钢筋直径，根据扫描结果，现场实测的数据结果基本同委托方提供的图纸相符，梁柱节点等均有设置加密筋。
3.3建筑物倾斜观测
倾斜观测测读建筑的顶部与相应底部观测点的偏移值，共布置11个测点，观测结果表明，各测点的倾斜值均小于《民用建筑可靠性鉴定标准》的安全限值，各观测点倾斜方向不具有明显的一致性，表明该建筑物现阶段尚未产生明显整体倾斜。
3.4裂缝检查
现场检查上部结构构件未发现明显的蜂窝、孔洞、露筋等施工质量缺陷。
现场检查框架柱构件未发现肉眼可见的明显裂缝，现场抽检部分主要纵横向梁进行裂缝检查,未发现结构梁有明显肉眼可见的裂缝。
4承载能力验算与分析
4.1计算总信息
该建筑位于永春县，现状为五层现浇钢筋混凝土框架结构，抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第二组，基本周期折减系数取0.7；建筑场地类别取为Ⅱ类，框架抗震等级为四级，基本风压为0.35kN/m2。
4.2荷载取值
计算楼面活荷载取为：二～五层楼面2.0kN/m2；上人屋面2.0kN/m2；不上人屋面0.5kN/m2。
计算恒荷载取值按委托方提供的设计图纸取值。
4.3材料取值
采用回弹法抽检构件混凝土抗压强度，检测结果表明所检底层柱构件混凝土现龄期抗压强度达到C30混凝土强度等级，因此电算时底层柱构件混凝土强度取#p#副标题#e#C30强度等级，其余构件混凝土强度取C25强度等级。
4.4承载力计算
采用SATWE分析与设计软件对该结构进行电算，根据计算结果与构件实测配筋进行对比，构件承载能力安全性按式 进行计算，式中 为结构构件的承载能力设计值， 为构件承载能力极限状态的荷载效应组合的设计值； 为结构重要性系数，取为1.0。计算结果表明所检上部框架柱、梁构件的承载能力满足结构安全性要求。框架柱计算最大轴压比为0.83,满足现行设计规范的限值要求；最大层间位移角为1/1406,满足钢筋混凝土框架结构的弹性层间位移角限值。
5安全性鉴定项目分析与评定
5.1结构布置
该办公楼结构为框架结构体系，结构布置合理，结构形式与构件选型基本正确，传力路线基本合理。
5.2承重结构系统
（1）地基基础评定
该办公楼基础67根桩设计采用静压预应力混凝土管桩基础，实际施工工艺为锤击。桩基设计持力层为⑤强风化花岗岩；设计桩径400mm，单桩竖向承载力特征值为720kN。
该楼上部建筑为五层框架结构房屋，按实际结构进行电算，根据电算结果，基桩及承台承载力基本满足上部受力要求。
根据上部结构倾斜度观测结果，该楼上部结构现阶段倾斜度小于鉴定标准规定的安全限值，表明现阶段该楼桩基不均匀沉降小于现行国家标准《建筑地基基础设计规范》规定的允许沉降差，上部承重结构及围护砌体检查也未发现明显沉降裂缝。
综合以上勘察、检测技术资料检查分析及地基变形检测鉴定结果，地基基础结构安全性等级评为Bu级。
（2）上部结构评定
按裂缝及变形评定：框架主梁及框架柱均未发现有明显的肉眼可见裂缝，且结构并未产生整体倾斜变形，根据鉴定标准，上部结构构件安全性评定等级按裂缝及变形评为B级。
按构造和连接评定：框架结构形式与构件选型基本正确，传力路线基本合理，柱梁节点均有设置加密箍筋，上部结构安全性评定等级按构造和连接评定为B级。
按构件承载能力评定：根据点算结果，上部结构所检柱梁配筋基本满足结构安全性要求，上部结构安全性评定等级按承载能力评为B级。
（3）围护结构系统
现场检查，未发现外墙有明显裂缝，门窗等基本完好，屋面女儿墙及楼梯栏杆扶手未发现有肉眼可见明显裂缝，围护结构系统安全性等级评为B级。
6评定单元评定
综合上部承重结构及地基基础的安全性检测鉴定结果，该办公楼的结构安全性等级评定为Bsu级，基本满足结构安全要求。
参考文献
【1】《民用建筑可靠性鉴定标准》
【2】《混凝土结构设计规范》
【3】《建筑结构荷载规范》