新國標下某砌體教學樓抗震鑒定實例分析
[關鍵詞]抗震能力；抗震鑒定；實例；新國標；砌體結構
1引言
對世界范圍內的強烈地震的統(tǒng)計分析表明，全球地震主要集中在兩個大的地震構造系范圍內，即環(huán)太平洋地震構造系和位于北緯20º~50º之間的大陸地震構造系。我國位于世界兩大地震構造西的交匯區(qū)域，歷史上就是地震多發(fā)的國家之一。2008年5月12日14時28分，四川汶川發(fā)生8.0級大地震，震中位于阿壩州汶川縣，距離震中200km范圍內的鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有震害。這次地震造成了巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失，據(jù)民政部報告，截至2009年5月25日10時，共遇難69227人，受傷374643人，失蹤17923人，直接經(jīng)濟損失達8452億元。在財產(chǎn)損失中，房屋損失所占比例大，民房和城市居民住房的損失占總損失的27.4%。包括學校、醫(yī)院和其他非住宅用房的損失占總損失的20.4%。初步調查統(tǒng)計顯示，汶川地震已造成650多萬間房屋倒塌，2300多萬間房屋損壞。隨著我國經(jīng)濟和建筑科學技術的發(fā)展，國家對建筑安全使用的標準日益提高。由中國建筑科學研究院新修訂的《建筑抗震鑒定標準》國家標準于2009年7月1日起正式實施。新標準對現(xiàn)有建筑的抗震設防提出明確目標：經(jīng)過鑒定加固的建筑，在規(guī)定的后續(xù)使用年限內達到“小震不壞，中震可修，大震不倒”的要求。
建筑抗震鑒定是通過檢查現(xiàn)有建筑的現(xiàn)狀、施工質量和使用狀況,按規(guī)定的抗震設防要求,對其在地震作用下的安全性進行評估。建筑物進行抗震鑒定的目的是為了判明其抗震能力、評估地震時的破壞程度,為是否需要進行抗震加固或采取其它防震減災措施提供依據(jù)。砌體結構是我國農村地區(qū)建筑工程使用最廣泛的一種結構形式。歷次較大地震災后調查均表明，由于對砌體結構的抗震設計不利，易造成較大人員財產(chǎn)損失。特別是在人員相對集中的鄉(xiāng)村學校災情嚴重。因此，對地震區(qū)多層砌體房屋的抗震鑒定具有十分重要的意義。
筆者由某建科院了解到的大量相關資料，通過抗震鑒定實例,對按新國標鑒定的過程、內容及遇到問題的處理進行分析說明和總結,提出若干新見解供工程技術人員參考。
2建筑結構抗震鑒定
我國之前抗震鑒定依據(jù)的標準是《建筑抗震鑒定標準》GB50023-95，就是“結構綜合抗震能力二級鑒定方法”。所謂第一級鑒定是指以宏觀控制和構造鑒定為主的抗震能力鑒定，第二級鑒定指以構件抗震承載力驗算為主并結合構造影響系數(shù)的鑒定。“兩級鑒定”概念的引入,通過對房屋的外觀質量、結構體系、材料強度、配筋構造、填充墻等與主體結構的連接，以及構件的抗震承載力進行綜合分析，使相當一部分現(xiàn)有建筑，可采用簡單的第一級方法進行抗震鑒定，少數(shù)第一級鑒定不能通過的房屋，則繼續(xù)采取第二級鑒定予以判斷。
我國目前抗震鑒定依據(jù)的標準是《建筑抗震鑒定標準》GB50023-2009(以下簡稱“標準”)。其主要修訂內容是：1）擴大了原鑒定標準的適用范圍，即擴大到已投入使用的現(xiàn)有建筑。2）依據(jù)現(xiàn)有建筑設計使用年代及原設計依據(jù)規(guī)范的不同，將其劃分為后續(xù)使用年限分別為30年、40年、50年三個檔次，并相應給出了A、B、C三類建筑抗震鑒定方法；后續(xù)使用年限的提出明確了現(xiàn)有建筑的抗震設防目標。3）適度提高了學校等乙類建筑的抗震鑒定標準。
2.1工程概況
某學校教學樓位于河北省任丘市梁召鎮(zhèn)，為三層磚混結構房屋，平面形式呈“一”型，現(xiàn)總建筑面積2019m²。該建筑始建于1998年，后續(xù)使用年限按40年考慮，屬B類建筑。該建筑作為學校教學樓使用，抗震設防類別為乙類，任丘市區(qū)抗震設防烈度為7度（0.15g）。該建筑地上三層，層高3.6m，無地下室，無錯層且立面剛度無變化，總高度10.8m。樓板結構采用預應力混凝土空心板，預制鋼筋混凝土過梁，大梁、樓梯及雨棚等為現(xiàn)澆。各層外墻厚度為370mm，內墻厚度為240mm。經(jīng)現(xiàn)場檢測，該建筑磚的強度等級為MU10,砂漿強度等級：一層M3.0，二層M1.5，三層M0.8，采用回彈法檢測其混凝土強度等級：一~三層為C25。
2.2抗震措施鑒定
現(xiàn)場勘察現(xiàn)狀如下:1.縱橫墻交接處未發(fā)現(xiàn)拉結鋼筋。2.主梁下沒有混凝土梁墊，未設置構造柱。3.樓板屋面板為預制裝配式結構。4.走道欄桿錨固銹蝕。5.門窗邊、墻體、梁板出現(xiàn)裂縫。6.墻體，板面抹灰脫落。7.挖開一處基礎，地基基礎現(xiàn)狀未發(fā)現(xiàn)腐蝕、浸泡、裂縫等損傷狀況。
該建筑位于7度抗震有利地段，依據(jù)«建筑抗震鑒定標準»第4.1.1條，可不進行場地對建筑影響的抗震鑒定。地基基礎現(xiàn)狀無嚴重靜載缺陷，依據(jù)«建筑抗震鑒定標準»第4.2.2條，地基基礎現(xiàn)狀無嚴重靜載缺陷的乙類建筑，不需進行地基基礎的抗震鑒定。
按照“標準”對房屋進行的抗震措施鑒定表明,有以下幾點不符合鑒定標準的要求:1）承重外墻盡端至門窗洞邊最小距離僅為1m，不滿足要求。2)該建筑未發(fā)現(xiàn)設置構造柱，不符合要求。3）該建筑未發(fā)現(xiàn)設置圈梁，不符合要求。4）該建筑未發(fā)現(xiàn)設置墻體拉結鋼筋，不符合要求。
2.3抗震承載力驗算
該建筑始建于1998年，其后續(xù)使用年限按40年考慮，屬B類建筑；本教學樓層高相當且規(guī)則均勻，根據(jù)《建筑抗震鑒定標準》5.3.18各層層高相當且較規(guī)則均勻的B類多層砌體房屋可采用樓層綜合抗震能力指數(shù)的方法進行驗算。在抗震承載力驗算中，所使用的材料強度均由現(xiàn)場實地檢測獲得。樓層綜合抗震能力指數(shù)和平均抗震能力指數(shù)按下式計算:
βci=φ1φ2βi(1)βi=Ai/(Abiξoiλ)(2)
式中:βi為第i樓層的縱向或橫向墻體平均抗震能力指數(shù)；Ai為第i樓層的縱向或橫向抗震墻在層高1/2處凈的總面積,其中不包括高寬比大于4的墻段截面面積；Abi為第i樓層的建筑平面面積；ξoi為第i樓層的縱向或橫向抗震墻的基準面積率,按“標準”附錄B采用或者按“標準”條文說明中203頁的公式(1)計算；λ為烈度影響系數(shù),7度(0.15g)時B類建筑按1.5采用；βci為第i樓層的縱向或橫向墻體綜合抗震能力指數(shù)；φ1為體系影響系數(shù)；φ2為局部影響系數(shù)。
