關(guān)于學(xué)校教育類建筑物結(jié)構(gòu)檢測鑒定及加固需認(rèn)識的要點

　　一、關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)工程抗震的基本概念

　　在工程抗震中，地震強度通常用地震震級和地震烈度等反映。

　　地震震級表示一次地震本身強弱程度和大小的尺度，一次地震只有一個震級，如四川汶川地震震級為8.0級，青海玉樹地震震級為7.1級。

　　地震烈度是指地震時某一地區(qū)的地面和各類建筑物遭受到一次地震影響的強弱程度，一次同樣大小的地震，若振源深淺、離震中的距離和土質(zhì)條件等因素不同，則地面和建筑物的破壞程度也不同。這時若只用震級來表示地震強度，還不足以區(qū)別地面和建筑物破壞輕重的程度。因此雖然一次地震只有一個震級，但距離震中不同的地點，地震的影響是不一樣的，即地震烈度不同。一般來說，離震中越近，地震影響程度越大，地震烈度越高；離震中越遠，地震影響程度越小，地震烈度越低。例如：四川汶川地震震級為8.0級，震中映秀鎮(zhèn)及北川縣城的地震烈度為高達11度或12度，成都市區(qū)的地震烈度為6度或7度，太原地區(qū)的地震烈度約為3度或4度。

　　而為評定地震烈度，就需要建立一個標(biāo)準(zhǔn)，這個標(biāo)準(zhǔn)就是《中國地震烈度表》，它是以描述震害宏觀現(xiàn)象為主的，即根據(jù)人的感覺、器物的反應(yīng)，建筑物的損壞程度和地貌變化特征等方面的宏觀現(xiàn)象進行判定和區(qū)分的。上面所舉例子中的烈度數(shù)值就是根據(jù)《中國地震烈度表》得到的。

　　然而，上述地震烈度是在地震發(fā)生以后，查《中國地震烈度表》才得到的烈度值。而建筑工程中進行抗震設(shè)計時，不可能事先知道建筑工程所在地區(qū)何時發(fā)生地震，震級為多大，當(dāng)?shù)氐卣鹆叶葹槎啻蟮刃畔?。這就需要事先擬定一個目標(biāo)烈度，就稱為抗震設(shè)防烈度，抗震設(shè)防烈度是按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)作為一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。當(dāng)本地區(qū)發(fā)生地震或附近地區(qū)發(fā)生地震，致使本地區(qū)達到目標(biāo)烈度（抗震設(shè)法烈度時）時，建筑物可滿足“小震不壞，中震可修，大震不倒”的設(shè)防要求。此處抗震設(shè)防烈度對應(yīng)于“中震可修”。如：《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2001（2008版）規(guī)定大同（4個市直轄區(qū)）抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計基本地震加速度值為0.15g，g為重力加速度值，因此當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，大同地區(qū)地震烈度達到7度或超過7度時，是允許建筑物出現(xiàn)一定程度的破壞的（可修復(fù)的破壞），但必須不能出現(xiàn)整體倒塌或局部倒塌。

　　二、大同地區(qū)抗震設(shè)防烈度及抗震鑒定要求

　　根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部落實國務(wù)院《汶川地震災(zāi)后重建條例》的要求，依據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306-2001第1號修改單，相應(yīng)調(diào)整了災(zāi)區(qū)的設(shè)防烈度等，并對其他部分條文進行了修訂。但本次修訂并不涉及大同地區(qū)，故《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GBJ11-89、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2001、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2001（2008版）均規(guī)定“大同（4個市直轄區(qū)）抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計基本地震加速度值為0.15g，g為重力加速度值”。

　　學(xué)校建筑均屬于教育類建筑，依據(jù)現(xiàn)行《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223-2008第6.0.8條的規(guī)定，“教育建筑中，幼兒園、小學(xué)、中學(xué)的教學(xué)用房以及學(xué)生宿舍和食堂，抗震設(shè)防類別不應(yīng)低于重點設(shè)防類”

　　依據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223-2008第3.0.2條2規(guī)定重點設(shè)防類：指地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的生命線相關(guān)建筑，以及地震時可能導(dǎo)致大量人員傷亡等重大災(zāi)害后果，需要提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的建筑，簡稱乙類。

　　因此，依據(jù)上述規(guī)定，本次鑒定所涉及的所有建筑物的建筑抗震設(shè)防類別均應(yīng)防按重點設(shè)防類（乙類）對待?，F(xiàn)行《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223-2008相比《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223-2004，提高了學(xué)校建筑的抗震設(shè)防類別，由原先的丙類提高到乙類，這一調(diào)整是隨著近年來我國經(jīng)濟水平的較大提升而提出的。

　　校舍結(jié)構(gòu)抗震鑒定需依據(jù)現(xiàn)行《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023-2009執(zhí)行。依據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023-2009第1.03條、現(xiàn)有建筑應(yīng)按《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223分為四類，其抗震措施和抗震驗算的綜合鑒定應(yīng)符合下列要求：重點設(shè)防類（乙類），6～8度應(yīng)按比本地區(qū)設(shè)防烈度提高一度的要求核查其抗震措施，9度時應(yīng)適當(dāng)提高要求；抗震驗算應(yīng)按不低于本地區(qū)設(shè)防烈度的要求采用。其中抗震驗算包括地震作用計算和抗力計算，抗震措施指除地震作用計算和抗力計算以外的抗震設(shè)計內(nèi)容，包括抗震構(gòu)造措施。

　　目前學(xué)校建筑均屬于大同地區(qū)按7度（0.15g）抗震設(shè)防的重點設(shè)防類（乙類）建筑，故本次抗震鑒定時，其抗震措施按提高一度（即8度）進行核查，抗震驗算仍按7度（0.15g）采用。

　　本次鑒定報告中出現(xiàn)“大同地區(qū)7度（0.15g）的抗震設(shè)防要求”是按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2001（2008版）規(guī)定的“大同（4個市直轄區(qū)）抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計基本地震加速度值為0.15g，g為重力加速度值”進行敘述的，并不與《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023-2009及《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223-2008相矛盾。

　　三、關(guān)于鑒定報告鑒定結(jié)論的說明

　　依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50292-1999）1.0.3條及條文說明，由于建筑場地處于地震區(qū)，本次鑒定把不考慮抗震設(shè)防時的結(jié)構(gòu)靜力安全性鑒定與結(jié)構(gòu)抗震鑒定結(jié)合進行。因此，本次報告結(jié)論總體分為3種情況：

1、現(xiàn)有結(jié)構(gòu)靜力安全性滿足要求，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)抗震性能滿足要求；

2、現(xiàn)有結(jié)構(gòu)靜力安全性滿足要求，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)抗震性能不滿足要求；

3、現(xiàn)有結(jié)構(gòu)靜力安全性不滿足要求，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)抗震性能不滿足要求；

　　其中靜力安全性鑒定部分，根據(jù)結(jié)構(gòu)具體情況，分別鑒定為ASU級、BSU級、CSU級、DSU級。通俗的可理解為“優(yōu)、良、中、差”，鑒定結(jié)論認(rèn)定“ASU級和BSU級”為安全性滿足或基本滿足，認(rèn)定“CSU級和DSU級”為安全性不滿足。對結(jié)構(gòu)抗震鑒定部分，根據(jù)結(jié)構(gòu)具體情況，分別鑒定為滿足和不滿足。

　　對于的“靜力安全性級別為BSU級，結(jié)構(gòu)抗震性能不滿足鑒定要求”的綜合鑒定結(jié)論，以下做一些說明。

　　建筑結(jié)構(gòu)在日常靜力情況下的受力狀態(tài)和偶然地震作用下的受力狀態(tài)有很大差別。在日常靜力狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)以受到豎向荷載為主，如結(jié)構(gòu)自重、樓面人員、家具等重量、屋面保溫層、防水層、下雪時雪的自重等，起承重作用的粘土磚墻及鋼筋混凝土柱以受到壓力為主。因此只要是構(gòu)件材料強度不至于很低、構(gòu)件在平時使用時沒有過大的損壞和傾斜，大體都可滿足日常靜力安全要求。比如建于五六十年代的建筑物，基本沒有什抗震設(shè)防措施，但也使用至今，未出現(xiàn)事故，表明其滿足日常使用要求。

　　而當(dāng)發(fā)生偶然地震時，地震能量以地震波的形式從震源經(jīng)地基土傳遞到建筑物，建筑物產(chǎn)生水平的或上下的振動，主要是水平振動，這一點經(jīng)歷過地震的人員都有親身體會。在水平振動時，運動的結(jié)構(gòu)物會產(chǎn)生加速度，根據(jù)物理知識中牛頓第二定理，我們知道慣性力等于質(zhì)量乘以加速度，建筑物本身具有質(zhì)量，當(dāng)其產(chǎn)生加速度時，在建筑物上就會產(chǎn)生慣性力，也就是平常說的地震力（也稱地震作用）。建筑結(jié)構(gòu)在水平地震力的作用下，墻體受到水平推力，柱受到彎矩和剪力作用，結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力形式完全不同于靜力狀態(tài)。地震作用在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的內(nèi)力往往會大于靜力荷載在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的內(nèi)力，且地震作用屬于動態(tài)作用，其作用力的大小與結(jié)構(gòu)平面布置規(guī)則性、立面布置規(guī)則性連續(xù)性、層數(shù)、層高、結(jié)構(gòu)形式、建筑物整體性等多方面因素有關(guān)。

　　因此，對一棟建筑物評定為“結(jié)構(gòu)靜力安全性滿足要求BSU級，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)抗震性能不滿足要求”屬正常情況，即指目前結(jié)構(gòu)可滿足日常安全使用，但在地震作用下抗震性能不足或抗震防災(zāi)能力差。

　　例如：一棟建筑物材料強度均滿足設(shè)計要求，施工質(zhì)量較好，日常使用沒有出現(xiàn)異常情況，一般情況下可滿足日常安全使用，即靜力安全性鑒定滿足，可評為BSU級，但結(jié)構(gòu)體型嚴(yán)重不規(guī)則，建筑平面呈現(xiàn)L型、或“工”字型或“凸”字型，這些體型在地震作用下極易出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，在建筑物拐角處出現(xiàn)應(yīng)力集中，導(dǎo)致拐角處產(chǎn)生嚴(yán)重震害；或者是結(jié)構(gòu)沒有設(shè)置鋼筋混凝土圈梁和鋼筋混凝土構(gòu)造柱，及縱橫墻體之間的拉結(jié)措施不可靠，致使結(jié)構(gòu)整體性差，使得抗震性能差。墻體構(gòu)件本身很結(jié)實、承載力滿足，但整體結(jié)構(gòu)是由構(gòu)件組合而成的，構(gòu)件之間的聯(lián)系極為重要，圈梁、構(gòu)造柱的設(shè)置及墻體之間的拉接措施正是起到加強結(jié)構(gòu)聯(lián)系和整體性的作用，正如搭積木一樣，積木塊本身很結(jié)實，但各個積木之間為虛搭，在豎向力的作用下，尚能保持承載和穩(wěn)定，但在水平推力的作用下，積木便會倒塌。

　　四、結(jié)構(gòu)檢測、鑒定與加固設(shè)計的聯(lián)系

　　建筑物的壽命與人的壽命有相似之處，建筑物在設(shè)計階段、施工建設(shè)階段可能有先天不足之處，而在使用階段，又受到各種外部因素的影響或內(nèi)部自身變化的影響，其可靠性必然會降低，建設(shè)年代越久，其出現(xiàn)事故的概率越大，可靠性越低。這一點與人的壽命有相似之處，如老年人相比青年人，其生病去醫(yī)院就診的時候就多些，發(fā)生死亡的概率就大些。

　　結(jié)構(gòu)檢測、鑒定與加固設(shè)計是一項具有明確前后因果關(guān)系的工作，沒有可靠的檢測數(shù)據(jù)，就不可能作出科學(xué)的鑒定結(jié)論，更不能給加固設(shè)計提供依據(jù)。

　　結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測是為了獲得反映結(jié)構(gòu)實際情況的第一手?jǐn)?shù)據(jù)資料，就好像人到醫(yī)院做B超、抽血化驗等檢驗一樣。

　　技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)及原始資料，依據(jù)有關(guān)規(guī)范對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進行安全性鑒定及抗震鑒定，作出鑒定結(jié)論。就好像醫(yī)生拿到B超或抽血化驗報告單后，根據(jù)檢驗結(jié)果，判斷病癥所在，指出病灶，或是內(nèi)臟問題，或是外科問題，就可作出診斷結(jié)論。

　　至于加固設(shè)計，只有在較科學(xué)的鑒定結(jié)論的指導(dǎo)下，才可能有的放矢，多快好省的完成。根據(jù)鑒定報告指出的承載力不足的構(gòu)件或存在其它缺陷的構(gòu)件，有針對性的進行加固設(shè)計。就好像醫(yī)生指出的病灶在肝部，則下一步工作就是對肝部進行處理。

　　一些設(shè)計單位拿到一些語焉不詳?shù)蔫b定報告時，由于缺乏指導(dǎo)依據(jù)，為了最大程度的免除應(yīng)承擔(dān)的設(shè)計責(zé)任，往往提出對所有結(jié)構(gòu)構(gòu)件全面加固（滿體積加固）的設(shè)計方案。首先從技術(shù)角度考慮，全面加固并不完全可靠，全面加固后，原本承載力薄弱的構(gòu)件在整個結(jié)構(gòu)中仍處于相對薄弱狀態(tài)，造成整體抗震性能不協(xié)調(diào)。其次，全面加固必然不能突出重點，造成抗震加固資金的浪費，經(jīng)濟效益降低。因此，語焉不詳?shù)蔫b定報告對于加固設(shè)計完全失去指導(dǎo)意義。

　　本次大同地區(qū)校舍建筑的抗震加固應(yīng)以提高房屋安全性（包括靜力安全性和抗震安全性）為基本原則，當(dāng)遇到加固設(shè)計困難及加固施工困難時，應(yīng)想方設(shè)法克服，采取靈活多變的技術(shù)措施，切實達到提高房屋安全性的目的，同時適當(dāng)兼顧建筑美觀和建筑經(jīng)濟指標(biāo)。

　　對磚混結(jié)構(gòu)，常規(guī)的加固方法有：基礎(chǔ)加大截面，新增鋼筋混凝土圈梁及構(gòu)造柱，設(shè)置鋼拉桿，墻體采用單面或雙面鋼筋網(wǎng)片砂漿面層，在預(yù)制樓板支座處增加角鋼支座，板面增加鋼筋混凝土網(wǎng)片疊合層，注漿法加固墻體裂縫。

　　對于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，常規(guī)的加固方法有：增加鋼筋混凝土墻將框架結(jié)構(gòu)改為框-剪結(jié)構(gòu)，對梁、柱采用加大截面法或外包型鋼法等。

　　五、抗震加固的基本原則

　　現(xiàn)有建筑，按國家鑒定標(biāo)準(zhǔn)進行抗震鑒定當(dāng)不符合鑒定要求，則需進行抗震加固

1、抗震加固設(shè)計總的要求

　　（1）根據(jù)抗震鑒定結(jié)果確定加固方案，包括整體房屋加固,區(qū)段加固或構(gòu)件加固，并宜結(jié)合維修改造，改善其使用功能;

　?。?/span>2）加固方案應(yīng)便于施工，并注意減少對生產(chǎn)，生活的影響。

　?。?/span>3）加固后，建筑物抗震措施基本滿足8度設(shè)防的構(gòu)造要求。

　?。?/span>4）有關(guān)非抗震問題一并考慮。

2、對抗震加固時的結(jié)構(gòu)布置與連接構(gòu)造的要求

　?。?/span>1）加固的總體布局，應(yīng)優(yōu)先采用增強結(jié)構(gòu)整體性能的方案，應(yīng)有利于消除不利因素，（如結(jié)合建筑物的維修改造，將不利于抗震的建筑平面形狀分割成規(guī)則單元）。

　?。?/span>2）改善構(gòu)件的受力狀況?？拐鸺庸虝r，應(yīng)注意防止結(jié)構(gòu)的脆性破壞，避免結(jié)構(gòu)的局部加強使結(jié)構(gòu)承載力和剛度發(fā)生突然變化?？蚣芙Y(jié)構(gòu)經(jīng)加固后宜盡量消除強梁弱柱不利于抗震的受力狀態(tài)。

　?。?/span>3）加固或新增構(gòu)件的布置，宜使加固后結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度布較均勻，對稱，減少扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，應(yīng)避免局部的加強，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度或強度突變。

　　（4）減少場地效應(yīng)。加固方案宜考慮建筑場地情況和現(xiàn)有建筑的類型，盡可能選擇地震反應(yīng)較小的結(jié)構(gòu)體系，避免加固后地震作用的增大超過結(jié)構(gòu)抗震能力的提高。

　　（5）加固方案中宜減少地基基礎(chǔ)的加固工程量，因為地基處理耗費巨大，且比較困難。多采取提高上部結(jié)構(gòu)整體性措施等抵抗不均勻沉降能力的措施。

　?。?/span>6）加強抗震薄弱部位的抗震構(gòu)造措施。如房屋的局部凸出部分易產(chǎn)生附加地震效應(yīng)，成為易損部位。又如不同類型結(jié)構(gòu)相接處，由于兩種結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的不協(xié)調(diào)、互相作用，其連接部位震害較大。在抗震加固這些部位時，應(yīng)使其承載力或變形能力比一般部位增強。

　?。?/span>7）新增構(gòu)件與原有構(gòu)件之間應(yīng)有可靠連接。并提出具體要求，其他構(gòu)件也應(yīng)相應(yīng)采取措施進行處理。

　?。?/span>8）新增的抗震墻、柱等豎向構(gòu)件應(yīng)有可靠的基礎(chǔ)。因為這些構(gòu)件，既是傳遞豎向荷載，而且是直接抵抗水平地震作用的主要構(gòu)件，應(yīng)該自上而下連續(xù)設(shè)置并落在基礎(chǔ)上，不允許直接承載在樓層梁板上。對于基礎(chǔ)的埋深與寬度，新建墻、柱的基礎(chǔ)應(yīng)根據(jù)計算確定。

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