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1、上海益民制革厂116项目结构夹层抗震鉴定 第 16 页 共 27页上海益民制革厂116项目改建工程 结构夹层抗震鉴定（共27页）同济大学建设工程抗震鉴定委员会二OO七年十二月二十八日目 录一、委托单位及房屋概况21.1委托单位概况21.2房屋概况21.3鉴定目的与内容2二、房屋建筑结构概况32.1建筑及使用概况32.2结构概况4三、房屋损伤状况的检测43.1承重构件的损伤情况43.2非结构构件的损伤情况53.3结构复核5四、结构材料强度的检测54.1混凝土强度的测试54.2混凝土保护层厚度的检查8五、房屋倾斜和沉降情况的检测8六、改建结构抗震验算86.1荷载统计与设计参数选取86.2抗震构造鉴
2、定96.3改建结构的抗震验算和静承载力验算9七、加固建议方案11八、检测结论11九、检测单位及技术人员12十、主要技术依据12附录一、照片集14附录二、图片集21上海益民制革厂116项目 结构夹层抗震鉴定一、委托单位和房屋概况1.1 委托单位概况单位名称上海皮革房地产公司单位地址上海市江西中路56号联系人贺俊华联系电话632139871.2 房屋概况房屋地址宝山区南大路制革路65号检测日期2007年12月19日房屋用途制革车间建造年份1992年结构类别框架结构建筑面积约4979m2平面形式矩形层 数 三层产权性质产权证编号检测目的房屋结构夹层抗震鉴定备 注1.3 鉴定目的与内容上海益民制革厂1
3、16项目原设计为二层的现浇框架结构，设计于1988年11月，后经过改建，新加一层，均作为制革车间使用，总建筑面积约为4979m2。现欲改为办公楼使用，为了增加使用面积，计划在底层中间加一隔层。根据沪建建规（96）第00876号文件，上海市建设委员会印发上海市建设工程抗震鉴定管理暂行办法的通知要求，结构改变使用功能和局部改造均需做结构抗震鉴定，以 确保结构的安全使用。为此，上海制球联合公司委托同济大学建设工程抗震鉴定委员会对上海益民制革厂116项目进行结构抗震鉴定，抗震鉴定的主要内容包括：1、对上海益民制革厂116项目结构构件进行全面检查，检查墙体以及混凝土柱、梁的裂缝、变形以及损伤情况，然后进
4、行评定；2、对上海益民制革厂116项目基础进行全面检查，检查结构基础是否有不均匀沉降现象，以及结构整体是否有倾斜等情况；3、采用回弹综合法和超声回弹综合法，对柱、梁的混凝土进行现场测试，测试出柱、梁的混凝土强度；4、采用经纬仪、水准仪对楼的倾斜以及不均匀沉降进行现场测试，了解该建筑的倾斜以及不均匀沉降是否符合要求；5、根据结构竣工图纸检查抗震构造措施是否满足现行规范的有关要求；6、按现场检测结果以及国家现行规范，采用标准结构计算程序对改造后的房屋结构进行抗震性能验算；7、 根据现场检测和结构验算结果，编制抗震鉴定报告，并提出加固方案。二、房屋建筑结构概况 2.1 建筑及使用概况上海益民制革厂1
5、16项目现为三层现浇框架结构。原设计为二层的现浇框架结构，设计于1988年11月，由上海市轻工业工程设计院设计。后在原基础上新加一层，均作为制革车间使用。结构为规则矩形，长72m，宽22m，如图1所示。底层层高为8.5m，在距地面4.5m处，1112轴与AB轴、1213轴与BD轴所围区域均有夹层，用作办公楼使用。电梯和楼梯位于1213轴与AB轴所围区域。二层层高为4.2m，布局与底层相同，有少量生产设备放置其中。三层层高5.5m，布局与前两层相同。该结构无装修，内外墙均粉刷涂料。该结构现在的外貌如照片1（南立面）、照片2（北立面）、照片3（东立面）、照片4（与相邻厂房的连接）、照片5（底层）、
6、照片6（二层）、照片7（三层）、照片8（屋顶）所示。2.2 结构概况从该结构原有施工图纸可以发现，此结构为三层框架结构。结构平面长72m，宽22m。每一框架有三跨，间距为8m、8m、6m，共计13榀框架。底层层高为8.5m，框架柱的尺寸为500mm550mm，配6f186f25，箍筋为f6/200f8/200。梁尺寸主要为300mm600mm和300mm850mm。电梯和楼梯位于1213轴与AB轴所围区域，周围有厚400mm的钢筋混凝土抗震墙。二层层高为4.2m，框架柱的尺寸有500mm400mm和400mm400mm两种，主梁尺寸为300mm800mm。三层层高约6m，框架柱的尺寸为4004
7、00mm，主梁尺寸为300mm800mm。根据图纸，柱、梁、板混凝土标号均为200号。梁、柱的受力钢筋为HRB335，箍筋和分布钢筋为HPB235，各层的楼板厚均为100mm，具体布置可见原结构平面布置图。该结构采用钢筋混凝土片筏基础，片筏部分板厚300mm。基础垫层用100号混凝土。根据业主提供的改建方案，增加夹层以后的建筑，夹层及上面楼层作为办公室使用，底层仍作为厂房使用。夹层结构拟采用钢结构，楼板采用压型钢板与钢筋混凝土组合楼板，活荷载标准值取7.0KN/m2。三、房屋损伤情况的检测为了解上海益民制革厂116项目结构的现场情况以及施工质量情况，对116项目结构进行了细致的检查：3.1承重
8、构件的损伤情况（1）梁、柱情况框架柱、梁整体质量较好，表面平整密实，未发现裂缝和钢筋锈蚀现象，如照片5（底层）、照片6（二层）、照片7（三层）所示。主梁与柱，主、次梁的接头处定位准确，表面平整、密实。但有个别接头处，有偏差和跑浆现象。现场发现三层的门洞没有设置钢筋混凝土过梁，只用槽钢代替，如照片9（三层过梁上砌体开裂）所示。因过梁刚度不足，导致洞口上方的砖砌体严重开裂，影响安全，建议立即采取加固措施。（2）板楼板基本符合设计要求，表面平整，施工质量较好。底层和二层没有发现楼板漏筋，三楼部分楼板板底存在露筋现象，如照片10（三层板底漏筋）所示。（3）抗震墙抗震墙混凝土表面基本平整，密实，无裂缝和
9、露筋现象。3.2 非结构构件的损坏情况经现场勘察，外墙立面情况较好，裂缝不明显，但门窗破损严重，局部玻璃破碎，如照片11（外墙状况）所示。在三楼，发现部分墙体有开裂和倒塌的情况存在，如照片12（三层墙倾倒）、照片13（三层墙面开裂）、照片14（三层墙体部分倒塌）所示。照片12所示的位于5轴和6轴间的隔墙已经向外侧倒塌，需马上采取措施，避免事故出现。3.3 结构复核对照原来的结构图纸，现场随即抽取了构件用钢卷尺进行截面复核，复核结果表明，实际结构构件的截面尺寸与原设计尺寸基本相同。四、结构材料强度的检测4.1 混凝土强度的测试采用钻芯法、回弹法、超声回弹综合法对116项目的混凝土强度等级进行综合
10、评定钻芯法的具体操作过程按照钻芯法检测混凝土强度技术规程（DB/TJ108-002-98）进行，钻芯法测得结果见表1。表1、 钻芯法测试混凝土抗压强度测量结果试件编号芯样尺寸抗压强度MPa备注直径mm高度mm1.一层柱C-475.011331.8混凝土抗压强度平均值为26.7MPa，换算成标准立方体试验强度为25.1MPa2.一层柱C-1075.011324.73.二层柱B-775.011323.6采用回弹法、超声回弹综合法对116项目柱的混凝土强度进行了测试。回弹法的具体操作过程按照回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T23-2001）进行；超声回弹综合法的具体操作过程按照中国工程建设
11、标准化协会标准超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程（CECS 02：2005）进行。强度测试评定结果如表2 回弹法和超声回弹综合法测试柱混凝土强度结果所示。表2、 回弹法和超声回弹综合法测试柱混凝土强度结果测区回弹回弹法强度超声综合法强度测区回弹强度超声综合法强度平均值换算值平均值换算值平均值换算值平均值换算值140 34.05 4.0829.86 1630 19.65 4.0119.67 237 29.80 4.1227.48 1730 19.90 4.0219.86 343 39.60 4.2337.28 1838 30.65 4.1427.33 443 38.70 4.2035.98 1
12、934 25.05 4.1023.31 544 40.50 4.1838.32 2032 22.40 4.1421.56 640 34.65 4.1431.02 2131 22.00 4.1121.28 742 36.75 4.1732.95 2235 26.20 4.1224.40 838 31.65 4.0828.18 2336 27.45 4.1425.30 936 28.60 4.0126.00 2435 26.40 4.1524.60 1029 19.30 3.9819.39 2539 33.15 4.2028.99 1131 21.55 4.0520.99 2637 29.60 4
13、.0126.61 1232 22.15 4.0621.37 2737 29.05 3.9526.31 1332 23.10 4.0922.05 2835 27.15 3.8425.10 1432 22.30 4.0421.47 2935 27.30 3.9425.20 1530 19.40 4.0119.48 备注：混凝土回弹法测试最低强度为19.30MPa，平均强度为27.86MPa，标准差为6.316 MPa，回弹法推定混凝土强度等级为C18。超声回弹综合法测试混凝土最低强度为19.39MPa，平均强度25.89MPa，标准差5.317，综合法推定混凝土强度为C18。经过现场测试，在用回弹
14、法测试柱混凝土强度时，混凝土碳化深度取为6mm左右。回弹法测得的柱混凝土强度结果如表2回弹法和超声回弹综合法测试混凝土强度结果所示。从表2中测试结果分析可知，混凝土回弹法推定强度等级为C18，超声回弹综合法推算混凝土强度等级为C18。通过综合分析，该建筑的混凝土强度等级可最终评定为C18。原设计强度为200号（C18）， 可见，混凝土强度基本达到了原设计要求。采用回弹法、超声回弹综合法对116项目梁的混凝土强度进行了测试。回弹法的具体操作过程按照回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T23-2001）进行；超声回弹综合法的具体操作过程按照中国工程建设标准化协会标准超声回弹综合法检测混凝土强
15、度技术规程（CECS 02：2005）进行。强度测试评定结果如表3、 回弹法和超声回弹综合法测试梁混凝土强度结果所示。表3、 回弹法和超声回弹综合法测试梁混凝土强度结果测区回弹回弹法强度超声综合法强度测区回弹强度超声综合法强度平均值换算值平均值换算值平均值换算值平均值换算值144 30.65 4.1730.98 1540 24.85 3.9526.73 242 28.00 4.1429.12 1642 28.00 4.0129.12 343 28.60 4.0429.51 1747 34.05 4.1233.37 444 29.90 4.0930.49 1837 20.75 3.9823.58
16、 543 28.45 4.1429.41 1938 21.90 3.9724.49 642 27.10 4.0928.45 2037 21.30 4.0124.03 748 36.00 4.1734.69 2137 21.30 4.0224.03 842 27.20 4.0728.54 2246 32.35 4.1032.17 941 25.85 4.0427.49 2347 34.50 4.1433.67 1039 23.70 4.0525.88 2443 28.60 4.1229.51 1137 21.80 4.0124.40 2544 30.65 4.0230.98 1241 25.70
17、 4.0327.39 2635 19.20 4.0222.22 1339 23.10 4.0125.42 2737 21.20 3.9723.94 1447 33.90 4.1033.27 2842 26.85 4.0328.25 备注：混凝土回弹法测试最低强度为19.20MPa，平均强度为26.98MPa，标准差为4.686 MPa，回弹法推定混凝土强度等级为C19。超声回弹综合法测试混凝土最低强度为22.22MPa，平均强度28.26MPa，标准差3.455，综合法推定混凝土强度为C22。经过现场测试，在用回弹法测试梁混凝土强度时，混凝土碳化深度取为6mm。回弹法测得的梁混凝土强度结果如表
18、3回弹法和超声回弹综合法测试梁混凝土强度结果所示。从表3中测试结果分析可知，混凝土回弹法推定强度等级为C19，超声回弹综合法推算混凝土强度等级为C22。原设计强度为200号（C18），可见，混凝土强度达到了原设计要求。通过综合分析，该结构梁的混凝土强度等级可最终评定为C18。4.2 混凝土保护层厚度的检查从现场检测混凝土保护层情况看，发现钢筋混凝土保护层厚度均匀，梁、柱的保护层在25mm左右，板的保护层在15mm左右，局部达不到要求，有露筋现象，基本符合规范及原设计的要求，如照片10（三层板底漏筋）所示。五、房屋倾斜和沉降情况的检测采用J2光学经纬仪，按照变形测量中经纬仪投点法的有关规定，测定
19、建筑物外墙顶点相应底部的偏移值，房屋倾斜的测量结果见附图2116项目倾斜观测图。由图可知，房屋向北最大倾斜率为3.7，向南最大的倾斜率为1.3。房屋不均匀沉降的测量结果见附图3116项目沉降观测图，图中假设A点为观测基准点，从图3中可见上海益民制革厂116项目相对于A点的最大不均匀沉降率为4.4。整个结构的相对沉降较小，在规范允许的范围内。六、夹（加）层改建抗震验算6.1 荷载统计与设计参数选取地震作用：地震烈度在结构计算时取七度（0.1g），特征周期取为0.90s，设计地震分组取第一组，IV类场地。框架抗震等级取为三级 。恒载：100mm厚混凝土板自重取4.0 KN/m2，楼梯间恒载取为6.
20、0KN/m2。活载：活荷载及恒荷载参考并结合现场检测结果及荷载实际分布情况按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)规定取值。办公室活荷载取2.5KN/m2，楼梯活荷载取3.5KN/m2，上人屋面活载取2.0 KN/m2，电梯间活荷载取为7.0KN/m2。 风荷载：基本风压取0.55kN/m2，地面粗糙度取C类。材料：钢筋根据原设计数据取值，受力主钢筋取210MPa和300MPa，混凝土的柱的强度等级按实际测出的数值取，柱的强度等级取为C18，梁、板的强度等级取为C18。构件截面尺寸按照原设计图纸和现场实测取值。振型数：12个6.2 抗震构造鉴定上海益民制革厂116项目结构形式为钢筋混凝土
21、框架结构。平面形式为规则，楼层刚度及质量分部均匀且对称。框架角柱总配筋率大于0.9%，边柱和中柱纵向钢筋的总配筋率大于0.7%，符合抗震鉴定要求；框架梁纵向受力钢筋的配筋率均大于抗震规范要求的最小配筋率0.3（支座）和0.25（跨中）。梁加密区箍筋为8100,非加密区箍筋为8200；柱加密区箍筋为6150,非加密区箍筋为6200，均符合抗震鉴定要求。框架梁截面尺寸、截面高宽比均满足规范要求。框架柱截面的最小宽度为400mm，符合抗震鉴定要求。综上所述，上海益民制革厂116项目在抗震构造措施上，基本符合抗震鉴定规范的要求，但由于上海益民制革厂116项目需夹层改造，根据上海市建筑抗震设计规程（DG
22、J08-9-2003）的要求，必须进行抗震验算。6.3改建结构的抗震验算和静承载力验算根据上海宝钢设计院提供的改造方案，在标高+4.50处增加一钢结构夹层，根据此改造方案进行抗震验算。（1）结构的动力特性结构的自振周期如表4所示，结构平动为主的第一自振周期为1.2405s，扭转为主的第一自振周期为0.8711s，周期比小于规范规定的0.9。表4、结构自振周期振型号周期(s)振型号周期(s)11.24057 0.238620.92208 0.22393 0.87119 0.194740.464910 0.133850.385011 0.12046 0.3525120.1112（2）地震作用下结构
23、X、Y向的变形从表5和表6中的计算结果可知：在地震作用下，结构改造后层间位移角未超过规范要求的1/550。表5、地震作用下X向的结构变形值层号位移最大值(mm)层间位移最大值(mm)最大层间位移角（u/h）层间位移角限值(U/H)12.632.631/17111/55025.903.341/119839.583.941/1066413.774.921/1118表6、 地震作用下Y向的结构变形值层号位移最大值(mm)层间位移最大值(mm)最大层间位移角（u/h）层间位移角限值(U/H)12.062.061/21851/55023.991.971/203537.073.401/1236411.03
24、5.011/1099（3）框架柱轴压比计算结果表明，改造后结构各层的轴压比均满足规范限值，各层层柱子轴压比的详细数值见附图4-7。（4）结构静承载力验算在计算上海益民制革厂116项目改造后结构的静承载力时，只考虑该结构承受竖向恒载和竖向活载两种荷载的作用，结果表明，该大楼结构静承载力满足现行规范的要求。（5）结构梁、柱的配筋复核将计算结果与原来设计图纸进行对比发现，局部梁的配筋不足。梁可采用粘贴碳纤维进行加固。（6）地基基础验算基础采用片筏基础，片筏部分板厚为300mm，基础板分布筋8200，混凝土采用C18混凝土。采用基础结构有限元程序JCCAD进行基础验算，结果表明，该大楼结构静承载力满足
25、现行规范的要求。七、加固建议方案通过上海益民制革厂116项目的现场检测和结构抗震验算分析，提出如下加固方案：1、 对配筋不足的梁采用粘贴碳纤维加固处理。2、 现场发现，三层的一处门洞没有设置钢筋混凝土过梁，只用槽钢代替，导致洞口上方的砖砌体严重开裂，影响结构安全，建议拆除相应墙体，采用轻质隔墙。3、 三楼的倒塌墙体建议拆除，采用轻质隔墙。4、 对于三层楼板的露筋现象，采用外抹环氧砂浆加以防护。八、检测结论通过上海益民制革厂116项目的现场检测和结构抗震验算分析，可得出如下结论：1、上海益民制革厂116项目的原始资料不全，经过现场检测补齐了部分结构资料。2、对上海益民制革厂116项目结构布置和构
26、件进行了全面检测，主要承重结构构件质量较好，房屋整体结构尚可。梁、柱质量较好，表面平整密实，未发现明显可见裂缝。外墙立面情况较好，无明显可见裂缝，但门窗破损严重，局部玻璃破碎，尚未发现存在结构构件损伤的情况。3、该结构三层存在部分露筋现象，但不严重。结构构件截面尺寸和原设计尺寸基本一致，材料强度也基本满足设计要求。4、采用J2光学经纬仪对上海益民制革厂116项目结构的倾斜情况进行了测量，整个建筑物立面高度略向东北倾斜，但是倾斜值较小，在正常的范围之内。对116项目的沉降情况进行了测量，整个结构的相对沉降较小，在规范允许的范围内。5、采用钻芯法和超声回弹综合法对上海益民制革厂116项目结构强度进
27、行测试，推定梁混凝土强度等级为C18，柱混凝土强度等级为C18，达到原结构设计强度等级要求。6、按照上海宝钢设计院提供的上海益民制革厂116项目钢结构夹（加）层设计方案进行建模，梁、柱强度按实际强度取值。经过计算，发现部分梁配筋不足，需进行加固。7、按照上海宝钢设计院提供的上海益民制革厂116项目钢结构夹（加）层设计方案及本鉴定报告建议的加固方案，委托专业的设计与施工单位进行改造加固设计和施工，其结构的抗震性能符合上海市建筑抗震设计规程（DGJ08-9-2003）的要求。九、检测单位及技术人员 项目负责： 陆洲导（教 授）参加人员： 余 琼（高级工程师）余江滔（讲 师）审 核： 吕西林（教 授
28、）同济大学建设工程抗震鉴定委员会二七年十二月二十八日十、主要技术依据（1） 上海制球联合公司提供的原结构施工图纸；（2） 上海宝钢设计院提供的钢结构夹（加）层设计方案；（3） 建筑结构荷载规范（GB50009-2001）；（4） 房屋质量检测规程（DGJ08-79-90）；（5） 民用建筑可靠性鉴定标准（GB50292-1999）；（6） 混凝土结构设计规范（GBJ10-89）；（7） 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T23-2001）；（8） 钻芯法检测混凝土强度技术规程（DB/TJ108-002-98）；（9） 现有建筑抗震鉴定与加固规程（DGJ08-81-2000，J10016-2000）；（10） 现有建筑抗震鉴定与加固规程（DGJ08-81-2000，J10016-2000）；（11） 建筑抗震设计规范（GB50011-2001）。附录一、照片集 照片1、南立面照片2、北立面照片3、东立面照片4、与相邻厂房的连接 照片5、底层照片6、二层照片7、三层照片8、屋面照片9、三层过梁上砌体开裂照片10、三层板底漏筋照片11、外墙状况照片12、三层墙倾倒照片13、三层墙面开裂照片14、三层墙体部分倒塌附录二、图片集