某框架结构别墅检测鉴定与加固方案研究

(整期优先)网络出版时间:2023-12-20
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某框架结构别墅检测鉴定与加固方案研究

杨正挺

广东同辉检验中心有限公司 528200

摘要:针对某框架结构别墅进行检测鉴定与加固研究。首先根据规范要求对该结构进行检测、验算和鉴定分析,根据鉴定结果,该结构因基础和框架柱损伤构成局部危房。而后根据现场实际,对该别墅框架结构进行了加固设计,供类似工程参考。

关键词:结构检测;结构鉴定;局部危房;加固设计

引言

随着我国社会发展,人们对房屋建筑居住品质要求不断提高的同时,对房屋安全的关注也在与日俱增。近年来有多个因拆除承重墙和破坏结构柱,导致房屋结构开裂,影响结构正常使用的案例,给人民财产带来重大损失,给生活居住安全带来重大隐患[1-3]。结构遭到破坏之后,势必需要进行安全性检测鉴定,并根据鉴定结论和国家现行的相关标准规范采取加固措施。而对于整栋危房必须拆除,但对于局部危房而言,可考虑局部加固,满足结构安全规范要求[4-7]

1工程概况

位于广东的某别墅建成于2009年,结构形式为三层框架结构,建筑面积449.3m2。房屋基础形式为天然基础,主体结构采用钢筋混凝土框架结构;房屋首层层高约3.80m,二、三层层高约3.60m;房屋内墙面粘贴饰面砖、外墙面为干挂石饰面层;房屋建筑面积约419.35平方米。别墅一直作为住宅使用,目前该房已经空置。

平面图

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现场照片

2 现场结构检测鉴定

2.1 地基基础检测

经现场对房屋内外地台及上部结构检查,未发现地基基础有不均匀沉降,也未发现地基基础有不均匀沉降引起上部结构损坏的迹象。现场对房屋进行倾斜观测,各测点的倾斜率均未达到《危险房屋鉴定标准》JGJ125-2016(下称“规范”)第4.2.1条危险状态的规定。经现场检查鉴定,该房屋未出现因地基沉降、变形、倾斜引起的不均匀沉降现象,地基为非危险状态。

根据房屋结构形式、现场实测建筑平面图,别墅由20个柱、墙下条形基础。根据JGJ125-2016第5.2节规定,该房屋基础危险构件数量共计1个。

序 号

楼层

危险构件名称及数量

危险构件位置及状态描述

依据

1

基础

柱基础,1个

1×F轴柱基础损伤

JGJ125-2016

第5.2.3条第1款

该房屋基础构件数nf=20,危险构件数ndf=1。基础危险构件综合比例:Rf=ndf/nf×100%=1/20×100%=5%。根据规范第6.3.2条规定,该房屋基础层危险性等级判定为Cu级。

2.2 上部承重结构检测

框架结构上部结构检查,框架柱、梁的部分构件出现受损现象,柱根和柱顶出现受损现象,支撑系统尚未出现失稳现象。根据规范第5.3节、5.4节、5.5节规定,该房屋上部承重结构危险构件数量共计25个。

当本层下任一楼层中竖向承重构件评定为危险构件时,本层与该危险构件上下对应位置的竖向构件不论其是否评定位危险构件,均应计入危险构件数量;因此,对应首层6根处于危险状态的柱其二、三层对应柱构件也应评定为危险状态。根据规范第6.2.2条规定,在基础构件危险性呈关联状态时,应联系结构的关联性判定其影响范围;因此上表柱基础损伤处其上部框架柱以及与损伤柱基础相连框架梁也评定为危险状态。

序 号

楼层

危险构件名称及数量

危险构件位置及状态描述

依据

1

首层、二层、三层

柱,13个

首层2×A轴、4×A轴、3×F轴、3×G轴、4×F轴混凝土柱主筋多处外露,保护层剥落;混凝土有效截面削弱达15%以上。

JGJ125-2016

第5.4.3条第7、9款

2

首层、二层、三层

柱,3个

1×F轴因柱基础损伤,根据其关联性判定其上部框架柱处于危险状态

JGJ125-2016

第6.2.2条

3

首层、二层、三层

梁,9个

1×F轴因柱基础损伤,根据其关联性判定与损伤柱连接的梁也处于危险状态

JGJ125-2016

第6.2.2条、6.3.3条

根据规范第6.3.3条进行评定:首层上部结构危险构件综合比例11.7%,该房屋首层上部结构危险性等级为Cu级。二层上部结构危险构件综合比例12.3%,该房屋二层上部结构危险性等级为Cu级。三层上部结构危险构件综合比例17.3%,该房屋三层上部结构危险性等级为Cu级。房屋整体结构(含基础、地下室)危险构件综合比例R=11.9%。当5%≤R<25%,若基础及上部结构各楼层(含地下室)危险性等级中Du级的层数不超过(F+B+f)/3时,应评定为C级,否则应为D级。综合本房屋的地基、基础及上部结构危险性鉴定结果,该房屋危险性等级评定为C级。

2.3 围护结构检测

房屋内墙面粘贴饰面砖、外墙面为干挂石饰面层,该房屋围护结构的承重构件危险构件数量共计0个。

该框架结构房屋危险性等级评定为C级,当房屋危险程度为C级时,部分承重结构不能满足安全使用要求,房屋局部处于危险状态,构成局部危房。

3 结构加固设计

根据以上鉴定结论,该结构已经构成了局部危房。从总体考虑,进行局部加固,以便该结构可以继续使用,是最经济可行的。以下将根据该结构出现的问题,提出加固方案,并绘制施工图供参考。

该结构主要存在结构柱混凝土剥离,混凝土抗压性能受损严重,需要对结构柱加固。目前主流结构柱加固方案有贴碳纤维布,回顶置换等,考察现场后,笔者认为采用外包型钢浇筑混凝土方案无论从经济性,还是操作的方便性都更优。基础混凝土剥离和钢筋外露,基础局部悬空。基础加固考虑地基受到扰动,承载力一定程度下降,可以假设地基承载力为80kpa,进行验算。将基础底面积增大,采用植筋的方式,浇筑混凝土。且将上述外包型钢插入新增混凝凝土中,增强柱根。

基础加固图                                加固配筋图

             

结构柱加固图                               外包型钢详图

由于该工程加固规模较小,总预算不高,且无监理单位监管质量。因此,笔者建议施工过程中需关注的重点为:植筋一定要按规范执行,植筋要进行专业的拉拔试验验证。凿除原保护层,外包型钢未浇筑混凝土之前,基础植筋完成和钢筋绑扎完成后,浇筑混凝土之前,要通过整体验收才可以浇筑。民用住宅检测鉴定与结构加固存在较大随机性,因此笔者给出以上建议。

结语

从检测鉴定及结构加固技术的应用角度出发,介绍了广东某框架结构别墅检测鉴定的工作流程以及结果,且按照推荐的方案进行了加固,目前已经重新投入使用,使用状态较好。通过本工程的实践,结构梁柱或基础发生破坏须按照规范要求进行安全鉴定。若被鉴定为局部危房,建议进行局部加固,且本文加固方案可供类似工程提供参考。

参考文献

[1]徐强.房屋建筑工程结构加固改造技术的应用分析[J].工程管理与技术探讨,2023,5(2):56-58.

[2]岳鹏.建筑结构加固工程的施工质量与安全管理策略[J].城市建筑与发展,2022,3(6):106-108.

[3]何志锋,钱铭,赵福荣,等.某多层混合结构鉴定及加固处理[J].Guangdong Architecture Civil Engineering,2021,28(5).

[4]袁兵,黄少腾,郑华彬. 某房屋开裂的安全性检测鉴定和加固处理[J].工程抗震与加固改造,2013,35(4):136-141.

[5]徐明春.建筑结构检测鉴定加固若干问题的综合分析[D].青岛理工大学,2012.

[6]李韬.房屋结构安全性检测鉴定与加固[J].建材与装饰, 2017 (19):60-61.

[7]王志刚, 余汉谋, 蔡冰榕, 等. 基于房屋安全鉴定加固的危房改造项目应用研究[J]. 四川建材, 2022.