1 工程概况
杨浦区包头中学位于杨浦区包头路765弄11号,扩建教学楼位于校园西北角,学校总平面图见图1。扩建教学楼始建于1999年,为近似矩形的三层框架结构,建筑面积511㎡。
图1 总平面示意图(注:阴影部分为检测楼房)
上海市杨浦区教育工程设备综合管理站委托同济大学建设工程抗震鉴定委员会对包头中学扩建教学楼抗震性能进行检测鉴定,对房屋安全性和抗震性能作出综合评价,为该房屋的抗震加固提供依据。
杨浦区包头中学扩建教学楼教室开间一般为12.0米,进深一般为8.3米。扩建教学楼平面形式呈近似矩形,三层单向钢筋混凝土框架结构,房屋主要作为教学楼使用至今。
图2 扩建教学楼底层建筑布置图
图3 扩建教学楼外观图
杨浦区包头中学为三层现浇混凝土框架结构,为单向单跨框架。扩建教学楼砌体填充墙厚一般为240mm,楼面、屋面结构层均为混凝土现浇板;基础形式为钢筋混凝土条形基础,基础埋深 -1.9米。扩建教学楼基础垫层混凝土C10,其余混凝土为C30;钢筋采用了I级和II级两种;填充墙±0.000以下采用MU10标准砖M10水泥砂浆砌筑,以上MU7.5多孔砖M5混合砂浆砌筑。
图4 扩建教学楼二层结构布置简图
采用钢尺、激光测距仪测量复核轴线尺寸、层高、洞口位置,经检测与原设计图纸基本相符。
采用钢尺、楼板测厚仪复核墙、梁、板及洞口的尺寸,经检测总体与原设计图纸基本相符。采用局部破损抽样检测复核框架梁、框架柱、构造柱、圈梁的配筋 ,构件配筋的规格和数量总体与原设计图纸基本相符
此外还对扩建教学楼框架梁底主筋保护层厚度范围进行检测。
房屋沉降情况检测:根据现场观察,没有发现内部地坪沉降开裂,没有发现内部其它墙体及连接存在不均匀沉降引起的裂缝,推断房屋地基基础变形总体已趋于稳定。
房屋倾斜情况检测:采用全站仪观测房屋的倾斜量。结果显示,房屋平均倾斜率均小于4‰,不影响整体承载力,受检房屋地基基础及上部结构目前工作性状良好。
结构裂缝检测:对混凝土梁、板、柱进行观察,基本未发现明显裂缝。局部楼梯平台处楼板裂缝;对砖墙裂缝进行检测,没有发现砖墙有结构性裂缝。
混凝土耐久性检测:混凝土碳化深度检测显示,框架梁、框架柱混凝土平均碳化深度均小于钢筋平均保护层厚度。
钢筋锈蚀检测:检测发现,混凝土梁、柱内钢筋虽有锈迹但没有发生锈蚀,可不考虑钢筋截面损失。
砖风化、砂浆粉化检测:现场没有发现砖墙风化,砂浆粉化现象。
混凝土强度检测:采用钻芯修正法测定混凝土的强度,结果显示,混凝土强度的推定值为30.7MPa。
活荷载取值根据房屋建筑功能按照国家标准《建筑结构荷载规程》(GB50009-2001)确定。(项目时间2012年)
为了解房屋正常使用情况下的结构安全状况,在竖向荷载作用下及与风荷载组合作用下对房屋结构安全性进行了计算分析,并根据现场检测结果进行房屋安全性综合评定。依据规范对网架结构进行计算分析和安全性鉴定,并结合专用网架分析设计软件MST、MIDAS-GEN、3D3S等计算结果进行对比。
综合地基基础、上部结构抗震措施鉴定和抗震承载力验算结果,扩建教学楼上部结构房屋部分抗震措施不满足要求,部分主要抗侧力构件的抗震承载力不满足要求,且差值大于5%,不满足B类框架结构房屋抗震鉴定要求,应进行必要的抗震加固处理
1)经测量复核,结构布置及轴线、层高、墙体、洞口、梁、板尺寸复核结果总体与原设计图纸基本相符。采用局部破损抽样复核梁、板的配筋,构件配筋的规格和数量总体与原设计图纸基本相符。
2)现场检测没有发现梁柱板结构性裂缝。受检构件框架梁、框架柱混凝土平均碳化深度均小于钢筋平均保护层厚度。现场检测发现混凝土梁、柱内钢筋虽有锈迹但没有发生锈蚀,可不考虑钢筋截面损失。
3)检测没有发现内部地坪沉降开裂,没有发现内部墙体及连接存在不均匀沉降引起的裂缝,房屋地基基础的变形总体趋于稳定。房屋平均倾斜率均小于7‰,不影响整体承载力,受检房屋地基基础及上部结构目前工作性状良好。
4)利用钻芯修正法测定混凝土的强度,混凝土强度推定值为30.7MPa。
5)综合地基基础和上部结构的检测结果和房屋结构的计算分析,在竖向荷载作用下及与风荷载组合作用下,房屋结构整体基本满足安全性要求。但存在部分梁柱构件承载力不满足要求,建议做适当的加固处理。
6)综合地基基础、上部结构抗震措施鉴定和抗震承载力验算结果,扩建教学楼上部结构房屋部分抗震措施不满足要求,部分主要抗侧力构件的抗震承载力不满足要求,不满足B类框架结构房屋抗震鉴定要求。
1)根据安全性鉴定结果,扩建教学楼部分框架梁承载力不满足要求,建议结合抗震加固进行加固处理。
2)根据鉴定结果,扩建教学楼为单跨框架,结构体系不符合乙类建筑抗震设防要求,且房屋部分抗震措施不满足要求,上部结构部分主要抗侧力构件的抗震承载力不满足要求,建议结合功能改造在适当部位增加剪力墙改为框架-剪力墙结构,并对有关构件按《现有建筑抗震鉴定与加固规程》(DGJ08-81-2000)的加固方法进行适当加固。
3)根据鉴定结果,扩建教学楼填充墙的抗震措施不满足要求,建议按《现有建筑抗震鉴定与加固规程》(DGJ08-81-2000)的加固方法进行加固。上述加固措施尚需结构改造全面综合考虑。
4)根据抗震鉴定结果,无拉结女儿墙超过规定的高度,宜拆除、降低高度或采用型钢、钢拉杆加固。
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