某机关办公楼建于1966 年,结构图纸已经丢失,现场调查确定,建筑面积约12 400 m2 ,总长度约110m,两道变形缝将建筑物划分为3 个结构单元,中部结构单元为5 层,高21 m。其他结构单元高3层～4层。竖向为实心黏土砖承重墙,现浇钢筋混凝土楼盖。屋面渗漏严重,雨篷等混凝土构件普遍露筋锈蚀。
2 结构检测及楼盖静载试验
为了评定结构承载力、耐久性及抗震能力,对结构的材质、损伤进行检测,并选择一个普通办公室的楼盖进行静载试验。
2. 1 材料强度检测
墙砖强度的检测采用回弹与取样抗压试验相结合的方法确定,测得抗压强度平均值为10. 2 MPa ,强度标准值为5.5MPa ,据此确定黏土砖强度等级为MU7. 5。砂浆强度的检测采用贯入法,根据检测数据取底层砂浆强度为M6,其余各层为M3。混凝土强度检测采用钻芯与超声回弹综合法,综合推定强度为15.2 MPa,在对混凝土结构构件进行验算时,取混凝土强度等级为C15 。
2. 2 损伤及变形检测
混凝土实测碳化深度达到30mm以上,超过保护层厚度,混凝土构件无顺筋裂缝,经凿开检查,钢筋基本未锈蚀。内墙粉刷层完好,外墙为清水墙,调查表明,除局部外墙如雨篷及落水管处风化深度达5mm～8mm外,总体墙面风化深度小于4 mm ,属轻度风化。墙体基本无裂缝,仅在端部顶层存在八字形温度裂缝,宽度小于1mm,这也反映出地基基础满足承载力要求,无不均匀沉降。
2. 3 楼盖静载试验
取一间办公室做静载试验,计算跨度3. 0 m ×4. 5 m ,板厚100 mm。楼板的恒载标准值Gk = 2.5kN/ m2 ,活载标准值Qk =2. 0 kN/ m2 。正常使用检验荷载为短期荷载组合: Gk + Qk =4. 5 kN/m2。对楼盖结构承载能力的检验,考虑该楼盖为正常设计施工,终破坏形式应为适筋梁弯曲破坏,取容许承载能力检验系数[γu ] = 1.20,则承载力检验荷载为(1. 2 Gk + 1. 4 Qk ) ·[γu ] =6. 96 kN/ m2 。试验共分5级进行均布加载,2 级卸载,大均布荷载为4. 29 kN/ m2(不包括楼盖自重)。在楼板跨中安装张线式位移计,大弯矩截面底部沿两个方向分别安装弦变式应变计,利用放大镜读数,显微镜观测开裂情况。试验荷载—挠度实测曲线及试验荷载—应变实测曲线。
楼板正常使用极限状态下挠度增量为0. 55 mm ,原楼盖自重形成挠度为(2. 5/ 1. 71) ×0. 5 = 0.73mm ,故总挠度为1. 28 mm ,考虑荷载作用长期影响为2. 30 mm ,约为跨度的1/ 1 522 。
卸载后基本能恢复,且在大加在整个试验过程中,直到大加载,楼板挠度及裂缝宽度(约
为0. 06 mm) ,均远小于规范的限值,结构处于弹性变形状态,未
出现任何破坏标志或迹象。试验证明楼盖满足承载能力极限状
态的性能要求。
3、鉴定
3. 1 可靠性鉴定评级
依据对结构变形、裂缝等的实测,构造措施的评价及承载力的验算,对该楼进行安全性和使用性鉴定,按构件、子单元和鉴定单元各分三个层次。后按照安全性和使用性等级的关系,依据标准[2]9.0. 3 条确定可靠性等级。
3. 2 抗震鉴定
依据前述检测调查结果,对该楼进行抗震鉴定 。
1)三个结构单元的构造尺寸符合级鉴定的要求,现浇楼盖可无圈梁,综合评价满足抗震鉴定要求,不再进行第二级鉴定。
2)建筑场地属Ⅱ类场地,为抗震有利地段,该建筑已建成51年,没有发现不均匀沉降,底层墙面未见沉降裂缝,说明该场地土质良好,地震时不会因为地基破坏而加重上部结构的破坏,可不进行地基基础抗震鉴定。