一、 簡介
本文將結合蘇州市某地上五層砌體結構宿舍樓房屋安全性檢測案例淺析砌體結構安全性檢測要點及難點,分別從入場前準備工作、現場檢測要點以及后期數據處理三個角度展開分析。
二、 入場前準備工作
入場之前需要清楚了解客戶的真實檢測目的,洽談具體檢測內容,唯有真正明確了客戶的需求,制定“量身定做”的檢測方案,才能解決、滿足客戶的需求,達到檢測鑒定的目的。
對于有圖紙的項目一定提前查看圖紙是否齊全,入場前打印圖紙提前了解現場情況。通過現場踏勘或與委托方溝通交流,調查房屋建筑、結構概況以及使用功能等,提前做好規劃及人員分工安排。
1、 案例檢測目的、內容
委托方為了解該批房屋的真實安全現狀,委托我司對該批房屋結構進行安全性檢測。檢測檢驗內容如下:
(1) 房屋的使用情況調查;
(2) 建筑、結構圖紙測繪或復核;
(3) 房屋變形測量;
(4) 房屋結構完損狀況調查;
(5) 房屋結構材料強度檢測;
(6) 房屋主體結構安全性鑒定。
2、 案例房屋建筑、結構概況
受檢房屋位于蘇州市,為一幢地上五層砌體結構房屋,建筑面積約為1200 m2,平面形式為矩形,一至四層層高為3.60m,五層層高為3.62m,建筑高度為18.45m,存在0.43m室內外高差,主要開間尺寸為3.40m、4.00m,主要進深尺寸為1.50m、6.00m,承重墻由燒結普通轉與混合砂漿砌筑而成,屋面為平屋面。
承重墻截面尺寸為220mm,混凝土梁截面尺寸分別為220mm×200mm、200mm×350mm及200mm×250mm,樓板與屋蓋板為預制混凝土圓孔板,厚度為120mm,混凝土標號為C20,由于圖紙缺失無法知曉設計燒結磚與砂漿強度。
3、 案例房屋使用情況
房屋建于1995年,自建成來一直作為宿舍樓使用,后增設鋼結構樓梯并在不上人屋面增設控電房以及一些設備導致屋面荷載增加。
三、 現場檢測要點
1、 建筑、結構復核或測繪要點難點
進入現場先指北,找清方向。針對有圖紙的項目,現場核查軸線尺寸、層高、主要結構構件截面尺寸及鋼筋布置情況是否與圖紙相符,如遇與圖紙不符的情況及時溝通。無圖紙的項目注意建筑、結構測繪內容,不要缺項漏項。主要測繪內容包括建筑、結構平面示意圖,建筑平面圖包括指北針、門窗尺寸、門窗位置、軸線尺寸、層高標高等,結構平面圖包括承重結構位置、截面尺寸、是否存在伸縮縫、沉降縫等,必要時可以增加建筑立面、剖面圖及主要結構節點詳圖等。
案例中現場采用5m的鋼卷尺、手持式激光測距儀、游標卡尺及鋼筋探測儀等對房屋的軸線尺寸、層高、構件截面尺寸及鋼筋布置情況進行了抽樣測量,檢測結果表明,房屋抽樣檢測位置處的軸線尺寸、層高及截面尺寸與原設計基本一致,抽樣檢測構件梁鋼筋根數及箍筋間距布置與委托方提供的圖紙基本一致。
2、 房屋損傷情況調查要點難點
為明確房屋損傷狀況,現場通常通過肉眼進行外觀損傷調查。在現場須判別損傷性質,是否為結構性損傷。例如遇見較寬的裂縫應當開鑿,查清是否主體結構存在開裂,但由于許多現場經常沒有開鑿的條件,大部分需要通過經驗結合現場實際情況判斷。
案例中房屋主要損傷為飾面層破損、開裂、脫落,樓梯底部、梁底露筋等。其中飾面層破損、開裂、脫落為非結構性損傷,樓梯底部、梁底露筋為結構性損傷。
在現場對于采集到的數據要持批判性態度,發現有疑問的數據及時進行復測,避免后期處理數據時才發現數據有誤再欲重新進場補測,為時已晚。例如采集變形數據時,對于采集到的數據參照《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2011)中規定的4‰的限值進行心算,當數據超限時及時復測,檢查數據正確性。或磚回彈收集到回彈數據異常時,檢查是否由于部分磚體因開鑿收到破壞導致數據離散性較高。3、 對于現場采集的不確定的數據及時進行復測
四、 后期數據處理注意事項
1、 變形數據
在后期進行數據處理時,勤查閱規范,針對不同的項目,規范的限值也會不一樣。例如案例中房屋為地上五層砌體結構,可根據《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2011)中規定的4‰的限值與《危險房屋鑒定標準》(JGJ 125-2016)中地基危險性鑒定評定方法,三層及三層以上房屋2%的限值進行房屋整體傾斜的判斷。
案例中測量結果表明:房屋南北向整體傾斜無規律,最大整體傾斜為向南傾斜1.76‰;東西向整體傾斜無規律,最大整體傾斜為向東傾斜2.69‰,最大傾斜率未超過《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2011)中規定的4‰的限值(含測量誤差和飾面層誤差)。
2、 材料強度數據
以案例中砌體結構房屋為例,處理材料強度數據時應當注意檢測數據是否達到按批評定的標準,如磚抗壓強度按批評定需要有十面墻,砂漿抗壓強度按批評定需要單層有六面墻等。若不滿足按批評定的標準,則應該采用按單個構件評定的方式。混凝土抗壓強度注意根據《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292-2015)對混凝土進行齡期修正。
3、 案例房屋承載力驗算
3.1 驗算條件
本案例結合現場檢測數據及委托方提供原建筑、結構設計圖紙,計算程序采用中國建筑科學研究院有限公司的結構分析和設計軟件PKPM,版本號2021版V1.1,建立合理的力學模型進行承載力驗算。
1)材料強度取值:
砌體強度:燒結普通磚MU15
砂漿強度等級:5.7MPa
圈梁混凝土等級:C20
鋼筋:HPB235級鋼筋強度設計值,210N/mm2;
HRB335級鋼筋強度設計值,300N/mm2。
2)荷載取值:
2、上述活荷載取值參照《建筑結構荷載規范》GB50009-2012表5.1.1相關規定取值。
修正后的基本風壓取0.45kN/m2,
基本雪壓取0.40kN/m2(與屋面活荷載不同時考慮),
地面粗糙度取B類。
3)抗震設防要求:
抗震設防類別:丙類;
抗震設防烈度:7度;
基本地震加速度:0.10g,反應譜特征周期取0.45s;
場地類別:Ⅲ類;
抗震鑒定分類:B類建筑,后續使用年限為40年;
4)荷載組合:
本次計算同時考慮地震作用組合和非地震作用組合,并按兩種組合包絡值進行鑒定驗算。
3.2 驗算結果
受檢房屋使用功能布局未發生改變,屋面荷載基本不變,未重新計算屋面板的承載力。
對房屋磚墻及混凝土梁的承載力進行驗算,典型磚墻、梁的驗算結果見表3.2-2~3.2-5。結果表明,受檢房屋各層磚墻抗壓承載力滿足計算要求,各層墻抗震承載力、高厚比均滿足計算要求,各層混凝土挑梁配筋滿足計算要求。
4 案例檢測結論與建議
4.1 檢測結論
(1)房屋為砌體結構,自建成后一直作為宿舍樓使用,未發生過使用功能改變、火災以及使用荷載過大等情況。
(2)房屋軸網尺寸、層高及主要結構構件截面尺寸、構件配筋等均于原設計圖紙基本相符。
(3)房屋主體結構基本完好,各結構構件連接節點基本完好,主要損傷為飾面層破損開裂脫落,樓梯底部、梁底露筋等非結構性損傷。
(4)房屋燒結普通磚強度等級可評定為MU15;砂漿抗壓強度推定值為4.8MPa~7.2MPa,最小值為4.8MPa;梁混凝土強度推定值為22.5MPa~27.5MPa,最小值為22.5MPa,滿足原設計等級C20要求。
(5)房屋南北向整體傾斜無規律,最大整體傾斜為向南傾斜1.76‰;東西向整體傾斜無規律,最大整體傾斜為向東傾斜2.69‰,最大傾斜率未超過《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2011)中規定的4‰的限值(含測量誤差和飾面層誤差)。房屋檐口水平高差,最大相對高差為2.94‰,未超出《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007-2011)關于同類建筑相對傾斜的允許值3‰(測量結果包含原始施工誤差)。
(6)房屋各層磚墻抗壓承載力滿足計算要求,各層墻抗震承載力、高厚比均滿足計算要求,各層混凝土挑梁配筋滿足計算要求。
4.2 建議
房屋在后期使用過程中,不得隨意增加使用荷載及改變使用用途,并定期做好房屋的監測維護保養工作。對墻體飾面層破損開裂脫落,樓梯底部、梁底露筋等非結構性損傷,采取有效措施進行修復處理。
五、 結語
本文從入場前準備工作、現場檢測要點以及后期數據處理三個角度結合蘇州市某地上五層砌體結構宿舍樓房屋安全性檢測案例進行了房屋安全性檢測要點及難點分析。入場前應明確委托方檢測目的、內容,為其“量身定做”檢測方案,對有圖紙的項目提前熟悉圖紙,了解現場情況,提前做好統籌規劃。現場檢測時應對收集的數據持批判性的眼光,及時分析、溝通,爭取在現場將問題解決,避免后續拖慢進度。測繪應當注意測繪內容,不要漏項,損傷應當區分結構性損傷、非結構性損傷,主體結構還是圍護結構。后期處理數據應該參考相應規范,遇到不熟悉的情況主動查閱規范,加深印象,增強自身技術實力。