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某高层框剪结构倾斜房屋结构安全性检测鉴定分析

文档作者：常亮1 蒋红全2 文档来源： 1.安徽省建筑工程质量第二监督检测站2.深圳市建筑科学研究院股份有限公司		点击数：	更新时间： 2021年06月16日
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安徽建筑
2014年第4期(总198期)
某高层框剪结构倾斜房屋结构安全性检测鉴定分析
 Appraising Analysis about Structural Safety of Inclined Building
 for High-Rise Building of Frame-Shear Wall Structure
常亮1,蒋红全2
(1.安徽省建筑工程质量第二监督检测站2.深圳市建筑科学研究院股份有限公司,广东深圳518049
摘要:对某高层框剪结构倾斜房屋的结构变形情况进行现场检测
详细了解该房屋结构构件在倾斜变形作用下的损伤程度,结合结构构
件承载力校核结果,评定结构构件在倾斜变形影响下的安全性能,并
对该房屋在倾斜变形影响下出现的结构质量问题提出合理建议,为其
纠倾及加固提供依据。
关键词:高层框剪结构;结构安全性;检测鉴定;倾斜
中图分类号:TB115
文献标识码:A
文章编号:1007-7359(2014)04-0217-03
1工程概况
某商住楼为12层(局部13层)钢筋混凝土框剪结构,建于
2008年,建筑面积约4118m2,建筑总高度41.60m。该楼一层为
图1结构平面布置图
商铺,层高5.6m,二-十三层为住宅,层高均为3.0m,采用钻孔
灌注桩基础,设计桩净长13.6m,持力层为强风化岩层。该楼结
构平面布置(见图1)呈矩形,楼面及屋面设计使用荷载均为
2.0kN/m2;混凝土设计强度等级为:一-二层柱C35,三~五层
柱C30,六十三层柱C25;梁板均为C25。外墙、梯间墙及分户
检测试验与测量
墙厚190mm,卫生间和厨房隔墙厚100mm,均采用混凝土空心
砌块砌筑。经现场实地勘查,该楼的实际结构布置、层高及轴线
尺寸与设计图纸相符。
2009年11月,该楼因相邻建筑基坑开挖影响而出现了主
体结构倾斜。
2结构检测部分
图2基础加固设计图
2.1检测内容
本次检测内容主要有:①建筑物使用历史现状和周边环他损伤。为控制该楼的倾斜和不均匀沉降,2010年4月,业主
境调查;②结构变形(主体结构倾斜和地基基础沉降;③构件委托某加固公司进行加固处理。根据业主提供的加固设计图
混凝土强度;④构件截面尺寸及钢筋配置;⑤构件破损情况其(见图2),本次加固主要内容包括:在原基础桩承台边加静压
中,主体结构倾斜和地基基础沉降情况为本次检测中的重点。杆桩及扩大承台,并在0.400m标高处增设地梁。该加固工
2.2建筑物使用状况和使用环境调查
程于2010年7月完工,但实际未完全按设计图纸施工,无相关
根据业主提供的情况,南面相邻在建建筑于2009年月竣工验收资料。为了准确了解建筑的变形情况,主业委托某勘
起开始基坑开挖,基坑开挖深度约6m,基坑边线距该商住楼最察测绘公司,于2010年8月24日起对该商住楼倾斜和沉降进
近水平距离约为12m,施工期间曾采取降排水措施但存在反行了观测,并于2010年10月16日提供阶段性监测报告一份。
复停工、复工多次的情况。相邻建筑地基基础施工完成后,基坑本次现场检测时变形监测工作还在继续进行中。
于2010年年初回填完毕,现场检测时该相邻建筑上部结构正2.3结构变形检测
在施工中。
2.3.1主体结构倾斜检测
2009年11月,该建筑整体结构出现较为明显的倾斜,主
根据“某住宅变形监测测绘技术总报告”(2010年10月16安
要倾斜方向点为1×A处,当时未对该楼进行倾斜和沉降观测。日,第6次)的观测结果,该楼W-W4测点的顶点位移矢量分徽
经业主自查,当时未发现该结构存在因倾斜而产生的裂缝及其别为838mm(西南向)、758mm(西南向)、769mm(西南向)
737mm(西南向),上部主体结构倾斜率分别为1/50、1/55、1/54
筑
作者简介:常198男,安徽阜阳人,毕业于汕头大学,硕士;工程建筑可靠性鉴定标准》中第6.3.5条规定的不适于继续承载
收稿日期:2014-07-11
1/56W-W4测点结构平面内的侧超出现行《民用建
217
师,主要从事结构设计及结构检测与鉴定工作。
侧向位移评定限值H/550(H为结构顶点高度)
2014年第4期(总198期
安徽建筑
楼面倾斜度推算
表1
楼层测点观测标高(cm)
对应测点楼对应测点楼板南北端楼面总高南北端楼面施工倾斜引起南北端楼面
楼面倾斜度
板总厚度(cm)面层厚度(cm)差量推算值(cm)误差推算值(cm)产生高差推算值(cm)
西-北
131.199
170
7.2
-26.8
0.8
26.0
1.3°
西-南158.775
15.4
6.4
三
层中-北
134.659
15.6
6.1
27.8
0.3
板中-南
16.7
7.5
27.5
1.3°
161.020
东-北131.71615.06.2
158001
-27.2
-0.3
-27.5
1.3°
东-南
16.2
7.1
西-北132.658
133
4.4
-26.6
1.5
-25.1
1.2°
西-南159.099
120
4.6
八中-北
138
845
13.8
层
158.572
-25.4
-0.9
板中-南
-26.3
1.3°
13.3
31
东-北132.110
13.3
5.2
-26.6
L.1
-25.5
1.2°
东-南156.011
14.9
79
西-北133.694
136
5.0
-22.9
-0.3
西-南
155.882
146
5.7
-23.2
1.1°
二中-北
133.31013.23.4
-25.1
1.7
-23.4
1.1°
层中-南155.032
14.9
6.8
板东-北
131.840
12.1
4.7
-25.5
-2.2
-27.7
14°
检
东南156.016
15.6
6.0
测说明:1、楼面总高差量推算值正值代表南高北低,负值代表南低北高。楼面施工误差推算值正值代表南低北高,负值代表南高北低。倾斜引起南北
试端楼面产生高差推算值正值代表南高北低,负值代表南低北高。
验与测量
2、南北端楼面施工误差推算值=(北端楼板厚度实测值一北端楼板面层厚度实测值)-(南端楼板厚度实测值一南端楼板面层厚度实测值)
测3、以上推算值均为相对值,非绝对值。
混凝土强度批量检测评定结果
表2
技检测评定单元抽检数量(个)样本均值(MPa样本标准差(MPa)检测批推定区间上限值(MPa)检测批推定区间下限值MPa设计强度
术
二层墙柱15
29.5
6.7
22.0
13.9
C35
三-五层墙柱15
26.0
3.7
21.9
17.4
C30
六~十二层墙柱16
26.6
4.7
21.3
15.8
C25
二顶层梁18
28.9
4.6
236
18.6
C25
2010.10.16),该楼各沉降监测点的沉降速度小于《民用建筑可
靠性鉴定标准》第6.2.4条对地基沉降速度的规定限制(连续2
个月均不大于2mm/月),但不均匀沉降远大于现行国家标准
混凝土13
《建筑地基基础设计规范》规定的容许偏差;根据《危险房屋鉴
6沉降观测点及编号
定标准》中第4.2.3条,该房屋倾斜率大于1%,基础定为危险状
态(见图3)
△W4位移测点及编号
2.3.3主体结构整体倾斜判断
由于该楼四角顶点位移量相近,且方向基本相同,初步判
6△
C
 CA
断该楼为整体倾斜。为了更好的验证这一推论,现场分别在该
建筑上、中、下部各抽取一层楼面,在其西部、中部、东部的南
路
北两端进行楼面标高观测以及楼板总厚度、面层厚度检测。通
过计算南北端楼面总高差推算值与南北端楼面施工误差推算
在建建筑
值的差值,得到倾斜引起的南北端楼面高差推算值,进而求出
安
图3变形监测点位布置图
楼面倾斜度,并与建筑四角倾斜度进行对比,若两者倾斜角度
徽23.2地基基础沉降监测
相符,则可判断该楼为整体倾斜。检测结果表明,各观测处南北
端楼面倾斜度(楼面倾斜度1.1°~1.4)与该楼四角倾斜度(四
建
依据“某住宅变形监测测绘技术总报告”(2010年8月24角倾斜度为1.0°~1.2°)基本相符,表明该楼为整体倾斜(见表
筑日~10月16日,第1~6次)的观测结果,从2010年8月241)
日至2010年10月16日(计53d)该楼6个沉降监测点的沉2.4混凝土强度检测
218降速度在0.00~0.05mm/d;在近2个月中(2010.8.24-
该楼墙柱、梁构件混凝土强度检测采用钻芯法,混凝土强
安徽建筑
2014年第4期(总198期
度检测评定结果见表2
主体结构在整体倾斜变形的影响下,会产生较大的倾覆弯
该楼一层~二层墙柱、三层~五层墙柱和六层~十二层墙矩。当主体结构抗倾覆能力不足时,会导致房屋整体向一侧倾
柱现龄期混凝土强度推定值分别为22.0MPa21.9MPa和斜而倒塌。故需要考虑上部结构倾斜的附加作用,在风荷载与
21.3MPa,均不满足设计图纸要求;二层~十三层梁现龄期混凝地震荷载组合作用下,计算结构的抗倾覆能力。验算结果表明,
土强度推定值为23.6MPa,略低于设计图纸要求。
该楼整体结构满足抗倾覆要求。
25构件钢筋配置检测
3.3建筑倾斜成因分析
构件钢筋配置检测采用电磁感应法,共抽检48根墙柱、71根据建筑周边环境的调查结果、建筑倾斜观测数据和建筑
根梁、53块板检测结果表明①十十二层抽检框架柱纵筋物上部结构的反应综合分析,建筑物倾斜主要系南面在建建筑
数量箍筋间距满足设计图纸要求,抽检剪力墙钢筋间距满足基坑开挖过程中土体产生变形影响造成的。
设计图纸要求;②抽检梁的梁底主筋数量及箍筋间距满足设计综上所述,该楼主体结构在整体倾斜变形的影响下已不能
图纸要求;③抽检楼板板底钢筋间距满足设计图纸要求。
满足正常使用和安全使用的要求,须进行纠倾及加固处理。
26构件截面尺寸检测
构件截面尺寸检测结果表明:①抽检框架柱实测截面尺寸4建议
满足设计图纸要求;②抽检梁实测截面尺寸满足设计要求;③
抽检楼板厚度实测值满足设计要求。
针对该楼目前结构构件存在的问题,为了保证该楼结构构
2.7主体框架结构构件的破损检测
件的安全使用,提出以下处理建议:
该楼的主体结构构件没有出现由于结构受力或变形引起
①鉴于变形监测时间较短,且产生基础沉降的原因尚不明
的明显的可见裂缝或损伤。
确,目前需继续加强对结构倾斜及地基基础的变形监测,直到
变形稳定为止;
3结构鉴定部分
②进一步查明产生房屋沉降的原因,包括检测实际桩径、
桩长及桩端持力层,为基础加固及建筑物纠倾提供技术依据;
3.1结构计算及鉴定
③由于该楼倾斜率过大,建议委托有资质的设计单位先对
结构计算主要依据《混凝土结构设计规范》G基础及上部结构进行加固与纠倾处理;
500-2002(建筑抗震设计规范》GB50011-201008年④在后续使用过程中,应注意对建筑物的日常维护检查,检
版、《高层建筑混凝土结构技术规程》(JJ3-2002)、《筑结构以保证建筑物的正常使用
荷载规范》(GB50009-2001)2006年版、广东省实施《高层建筑
混凝土结构技术规程》(GJ3-2002补充规定采用PKPM软件5结语
进行建模分析。构件截面尺寸及结构混凝土强度均按实测值
测试验与测
取。
对倾斜变形建筑,特别是对于变形反应较敏感的高层建筑量
主要计算参数取值为:设防烈度7度,抗震设防类别丙类,的结构安全性检测鉴定,需主要注重两方面的内容:①通过建技
基本风压0.75km2:110mm厚楼板恒载:4.km212m、筑物结构体系,基础类型及使用历史、现状和周边环境调查,结木
180mm厚粘土砖墙2.9kNm2、4.1k/m2楼面、屋面活荷载合结构变形(主体倾斜和基础沉降)监测成果及构件变形、裂缝
2.0kN/m2混凝土强度:一层~五层墙柱C22、六层~十三层墙等损伤情况,判断倾斜变形的类型,当判断有困难时,可采取检
柱C21、梁板C24;钢筋设计强度:HPB23级,210N/mm2;测楼面倾斜度与四角倾斜度对比的方法进行验证,为下一步的
hrb335级:300N/mm2
结构分析提供依据;②结构计算分析时,需根据建筑倾斜变形
鉴定时,分两种情况进行结构承载力验算分析:①不计入的类型(整体或局部倾斜在计算模型中有针对性的计入倾斜
该楼倾斜对结构内力分析的影响;②计入该楼倾斜对结构内力对结构内力分析的影响,使得计算更符合结构实际受力情况,
分析的影响,即按整体倾斜变形情况,通过计算每层墙柱顶轴为结构安全性鉴定提供依据。
力N与每层X、Y向层间位移△的乘积得出墙柱顶附加弯矩
M进行验算。
参考文献
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荷载作用下承载力要求,一层~八层部分框架柱轴压比不满足
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不满足验算要求,其余各层剪力墙承载力均满足验算要求,轴版社2004
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在第②种情况下,该楼一层一八层部分框架柱不满足验算4GB0292-1999用建筑可靠性鉴定标准S北京中国建筑工业
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现行抗震规范要求二层个别剪力墙截面抗剪承载力不满【5]GB50010-2002混凝土结构设计规范北京中国建筑工业出版
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安
足验算要求,其余各层剪力墙承载力均满足验算要求,轴压比
均满足现行抗震规范要求二顶层部分梁不满足验算荷载作3200建混凝结构技术规程北京中国建筑工业徽
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