渠 育 香
(山西省交通科学研究院，山西 太原 030006)
利用层次鉴定法对已有砌体房屋进行安全性评估
渠 育 香
(山西省交通科学研究院，山西 太原 030006)
通过对已有的砌体房屋的现场调查、分析、验算，依据现行的GB 50292—2015民用建筑可靠性鉴定标准和GB 50023—2009建筑抗震鉴定标准，利用层次鉴定法来快速的确定房屋的安全性，为及时疏散人员或下一步的鉴定或加固提供依据。
砌体结构，抗震鉴定，安全性评估
1 项目背景
某三层办公楼为砖砌体结构，业主在使用期间发现周围路面逐步下沉，部分房屋出现裂缝，业主提出需要尽快掌握此房屋的结构安全性。
2 现场调查
2.1 初步调查
通过业主提供的资料和收集到的图纸，此办公楼为砖混结构，位于山西省清徐县境内。竣工日期为2002年9月，建筑面积830.78 m2，平面形式为走道式组合两层，现浇钢筋混凝土坡屋顶外部墙体厚370 mm，内部墙体厚240 mm，总长×宽35 m×15.5 m，部分一层，部分三层，存在跃层现象，两年前有过装修，附近地面有沉陷，出现地裂缝，使用条件部分改变。
2.2 现场详细调查
2.2.1 建筑物外观质量调查
通过对此办公楼的观察，墙体砌块外观基本完好，没有出现鼓包、剥落以及严重的倾斜等现象，位于监控楼东南角即房间的地板砖有数条东南方向0.5 mm～1 mm的裂缝。
2.2.2 建筑物环境调查
通过调查了解此办公楼位于清徐县境内，其所处位置为晋祠—交城活动断裂带，地貌地形比较复杂，地质构造活动活跃，并且存在丰富的岩溶地下水。根据当地村民介绍及调查，从2002年开始，周围村民的很多房屋出现裂缝甚至裂开，并且日趋严重，尤其是最近这几年活动尤为强烈，此办公楼周边村民房屋破损严重，发生了明显挤压，砌体房屋开裂严重，甚至倒塌，如图1，图2所示。
根据《山西省太原至祁县高速公路清徐收费站改造工程建设用地地质灾害危险性评估报告》指出，在场地区域内有两条大型地面裂缝，裂缝较深，裂缝的开裂方向大致与当地的地质构造断裂方向一致，裂缝两侧有地面下沉的特征，地裂缝小幅度蜿蜒向前，走向与地质构造断裂走向基本一致。此断裂为活动断裂，因构造活动引起的地面裂缝处于不稳定状态，地质危害性大，其危险性大，防治难度大。
3 抗震能力鉴定
3.1 第一级鉴定
根据GB 50023—2009建筑抗震鉴定标准(后文简称《鉴定标准》)，办公楼原设计在GB 50011—2001建筑抗震规范(后文简称《抗规》)实施日期(2002年1月1日)之前设计(设计日期2001年8月)，此办公楼结构适用于《鉴定标准》1.0.5条第二款的规定，后续使用年限40年的建筑，采用此规范中规定的B类建筑抗震鉴定方法。本办公楼抗震设防烈度为8度，距离断裂带小于100 m，根据《抗规》应按提高一度采取抗震措施，所以此办公楼抗震措施复核按照抗震设防烈度9度确定。
3.2 第二级鉴定
根据《鉴定标准》以及《抗规》，本工程抗震设防烈度8度，场地类别三类，场地区域内存在构造断裂带，且断裂带活动强烈，此种情况下，应避开主断裂带，并且依据《抗规》其避让的最小距离宜100 m，在避让距离的范围内确有需要时，应按提高一度根据规范采取抗震措施。所以本工程在计算地震作用时按照8度抗震设防烈度来计算，而抗震措施就需要依据《抗规》规定的抗震设防烈度9度来采取措施。
本办公楼结构活荷载依据GB 50009—2012建筑结构荷载规范来确定其荷载，其中：档案室取7 N/m2(书柜大约2.8 m高)。
建筑结构恒荷载依据收集到办公楼的原建筑、结构、水暖电等各个专业的设计图纸确定。
此验算结果依据原有设计图纸和相关规范计算得出，未对房屋具体施工和使用情况进行测量检测，例如具体的几何尺寸，砂浆及砌体的强度检测，整体房屋的位移变化的监测，地基及基础的检测，房屋节点构造的检测，构造柱与圈梁的连接尺寸及配筋和强度的检测等，此结果仅作为初步判断的依据。通过验算表明，该建筑大部分墙体的抗震承载力相当一部分不满足要求。
3.3 综合抗震能力评定
由上述抗震性能鉴定综合分析，办公楼综合抗震能力不满足《鉴定标准》的要求。
4 安全性鉴定
4.1 第一层次鉴定[构件安全性评级au,bu,cu,du]
4.1.1 基础构件
根据现场外观观察，东南角二楼地板有一条0.5 mm～1 mm的裂缝(见图3)，以及地形地貌调查，根据收费站工作人员描述(如图4所示)房屋东南方向地面正在下沉且比较严重，与《山西省太原至祁县高速公路清徐收费站改造工程建设用地地质灾害危险性评估报告》，有一条地裂缝正好从房屋东南角穿过相吻合，但未发现上部承重构件有断裂错动迹象，推定其基础构件为cu级。
4.1.2 上部结构承重构件
承重结构构件的裂缝：
根据GB 50292—2015民用建筑可靠性鉴定标准(后文简称《可靠性标准》)第5.2节，挑檐板面亦有多开裂至面砖(见图5，图6)，建筑物主要承重构件外观完整性较好。综合上述项目，将上部承重结构构件安全性等级评定为cu级。
墙体高厚比：经计算，该办公楼所有砖墙的高度与厚度之比均满足GB 50003—2011砌体结构设计规范(后文简称《砌规》)的限值要求，依据规范确定为au级。
受压承载力验算：经验算，该办公楼各层墙体构件受压承载力均满足《砌规》的限值要求，评定为au级。
局部承压验算：
经验算，该办公楼各层墙体构件局部承压承载力均满足《砌规》的限值要求，在本文评定为au级。
4.1.3 混凝土构件
混凝土楼板：
现浇混凝土楼板大部分满足要求，二层楼板即靠西南方向房间，原设计为贮藏室，按照贮藏室复核，靠西北方向的房间按照具有密集书柜的档案室来复核，经过验算，西南房间的抗力/承载力=0.78<0.85，挠度基本满足，推定此构件为du级。西北房间的抗力/承载力=0.62<0.85，推定此构件为du级，挠度为1/106>1/150，推定此构件为cu级或者为du级，综合推定此构件为du级。
楼梯间踏步板：
楼梯间采用双跑楼梯，共两段踏步板，原设计楼梯端下部钢筋采用一级钢直径12 mm间距130 mm，抗力/承载力=0.86>0.85，推定此构件为cu级，挠度为1/106>1/200，推定此构件为cu级或者为du级，综合推定此构件为du级。
4.2 第二层次鉴定[子单元安全性评级Au,Bu,Cu,Du]
4.2.1 地基基础子单元
该建筑物二层楼板发现因地基基础沉降的不规则引起的地板开裂和墙体的开裂，所以该建筑地基基础的单元安全性等级暂时定为Cu级，进一步的评价须对地基及基础进行检测、评定。
4.2.2 上部承重结构子单元
此验算结果依据原有设计图纸和相关规范计算得出，未对房屋具体施工和使用情况进行测量检测，例如具体的几何尺寸，砂浆及砌体的强度的检测，整体房屋的位移变化的监测，地基及基础的检测，房屋节点构造的检测，构造柱与圈梁的连接尺寸及配筋及强度的检测等，此结果仅作为初步判断的依据。
按照《可靠性标准》第7.3节的规定，该建筑物上部承重结构的安全性鉴定等级应为Du级。
4.3 第三层次鉴定[鉴定单元(建筑)安全性评级Asu,Bsu,Csu,Dsu]
整体办公楼结构的安全性评定，依据《可靠性标准》的规定，安全性等级综合评定为Dsu级，即安全性不能满足本规范对结构的Asu级要求，显著影响整体承载。
5 结论与建议
根据《可靠性标准》，评定其安全性等级为Dsu级，综合抗震能力不满足《鉴定标准》要求，个别构件已显著影响到建筑的结构安全，其安全性严重不符合标准对Asu级的要求和抗震设防的要求，严重影响整体承载，必须立即采取措施。
通过此案例的分析，如若早期发现一些现象，例如墙体开裂或地面沉降等表面现象，引起对建筑物结构安全的重视，在付出比较少的代价和时间时，快速预判结构的安全性。也希望可以为其他类似结构提供一个参考的分析方法。
[1] GB 50023—2009,建筑抗震鉴定标准[S].
[2] GB 50292—2015,民用建筑可靠性鉴定标准[S].
[3] GB 50009—2012,建筑结构荷载规范[S].
[4] GB 50011—2010,建筑抗震设计规范[S].
Quicklydeterminethehousesafetybyusingofhierarchicalidentificationmethod
QuYuxiang
(ShanxiTransportationResearchInstitute,Taiyuan030006,China)
By the field investigation, analysis and checking of the available masonry buildings under the existingStandardforAppraisalofReliabilityofCivilBuildingsandSeismicEvaluationofBuildings, the use of hierarchical identification method to quickly determine the safety of the house, providing the basis for the timely evacuation of personnel or the next identification or reinforcement.
masonry structure, seismic qualification, safety assessment
TU312.3
：A
1009-6825(2017)24-0039-03
2017-06-19
渠育香(1982- )，女，工程师
