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土木吧丨浅谈既有建筑鉴定与改造加固(十八)

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2022-06-11
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导读:鉴定、加固

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浅谈既有建筑鉴定与改造加固(十八)

抗震鉴定及抗震加固概述

王锁军

奥福科技有限公司

(原北京蓝图工程设计有限公司)


 

                           

一个新项目设计按抗震规范要求经过反复调整方案,一般总可以经济合理的符合抗规要求。而一个既有建筑的抗震鉴定却是:一个老建筑用了很多年了,规范也更新了,我们通过鉴定方法检查这个建筑是否符合某种级别的抗震性能。符合要求的就继续使用用,不符合要求采取必要的措施。

新项目设计按极限状态进行设计,抗震设计可以大致分为概念层面的抗震体系抗震措施及构造;计算层面的整体变形指标、构件配筋计算。

既有建筑抗震鉴定和加固既然是针对旧建筑的,其方法和新建结构的抗震设计有以下几个显著的不同:

1、区别对待。对于不同年代和后续使用期限的建筑,采用的鉴定合格标准、加固设计、计算方法也不一样,即年代越久后续使用用年限越短的建筑鉴定、加固标准越低。一般来说,建筑年代越久远,鉴定加固的后续使用期限越短。《建筑抗震鉴定标准》按根据建筑建成年代及后续使用年限不少于30年、40年、50年把建筑分为A、B、C三个等级。如果建设年代比较久的建筑但因为特殊要求,后续使用年代要求很长,鉴定标准应相应提高,这样的房子大概率不满足抗震鉴定要求,需要进行抗震加固,加固也要按着相应级别高的方法进行。

《既有建筑鉴定与加固通用规范》对后续使用年限具体规定和《建筑抗震鉴定标准》稍有不同,没有了建成年代的限制。既有建筑鉴定、加固的后续工作年限和原建筑建成年代、当时执行的抗震规范、加固建筑后期业主要求等密切的、复杂的交织在一起,一两句话无法说清,计划下期就这个问题单独说说。

2、强调从整体综合性能和抗震措施进行鉴定。比如A类建筑主要是考虑期综合抗震性能,B类建筑仍然是强调综合抗震、抗震措施和必要的验算,C类建筑和新建建筑一样,两者并重。

 

本期文章我们先对既有建筑抗震鉴定、加固,做一个大概的轮廓描述,下期开始再展开详细论述。

(1)先根据不同的年代和后续使用年限将既有建筑进行分类。


《既有建筑鉴定与加固通用规范》相应的条款规定如下:

《通规》虽然没有说年代,但本质是和年代联系在一起的。再就是多少年以内,就是说在这个年代以内的都是一个标准,那你在确定后续使用年代时,肯定就是该档的最高年限了,你总不会把按30年鉴定和加固标准的建筑说成25年。

(2)根据A、B、C类不同建筑、和原建筑结构形式采用不同的鉴定方法。本文先按多高层钢筋混凝土A类房屋举例说明:

① 先收集资料、对建筑进行检查,保证房屋现状使用状况良好,如何房屋现状存在较大的问题,那就不是抗震鉴定的问题而是要进行危险房屋鉴定或先进行某些必要的可靠性鉴定了。

② A类建筑分两级进行鉴定,示意图如下:


  

我们看红框中的非6度和7度ⅠⅡ类场地的一般建筑的鉴定。步骤是先按照《鉴定标准》6.2.1~6.2.7的具体规定进行第一级鉴定,即对建筑结构规则性、刚度、横墙间距、配筋构造、填充墙与主体结构连接等进行检查,符合要求时,即认为符合抗震鉴定要的要求,无需再进行第二级了。下面的情况为不符合抗震鉴定的要求,也无需继续第二级鉴定,其它情况需要进行第二级鉴定。


③ 第二级鉴定方法如下:



这条包含的内容非常多,很多人可能不理解。

二级鉴定有两种方法,分别是平面结构(规则楼层)的综合抗震能力指数法按现有规范的抗震分析法。本文先简单介绍。

   综合抗震能力指数法其实是宏观的抗震性能的数据化,体系影响局部影响系数

  


体系影响系数局部影响系数楼层屈服强度系数都是非常宏观的参数(本文暂时略过不谈),它们三个乘积大于1,即为符合抗震鉴定的要求。

第二种方法和我们新设计结构分析方法一样,即采用极限状态设计方法。



只是一些参数发生了重大变化。一是无需进行内力修正,内力修正是抗震规范体现抗震措施重要的手段,比如墙柱弱梁柱端弯矩增大的要求,而该方法不进行内力修正,即是降低了抗震鉴定的标准。二是场地的自振周期按89规范三是承载力调整系数按现行抗震规范的0.85四是考虑考虑构造的影响,即第一种方法中的体系影响系数和局部影响系数。形式如下式:

满足这个公式的即为鉴定符合标准,不满足的即为不符合鉴定标准。

A类建筑的鉴定优先采用第一种综合抗震能力指数法。


 《抗震鉴定标准》给出了针对鉴定结果的具体处理措施:

  (1)鉴定通过指满足抗震鉴定要求无须进行抗震加固,此时应特别注明其后续使用年限。

  (2)维修指不满足抗震鉴定要求,但仅需对不满足要求的非结构构件进行加固处理。此时,对于位于人流通道处的易倒塌、伤人的非结构构件应立即采取措施,其他非结构构件可结合日常维修处理即可。

  (3)加固。指不满足抗震鉴定要求,需进行抗震加固使其达到应有的抗震设防要求。

  (4)改变用途。指不满足抗震鉴定要求,且加固费用过高,但可通过改变用途的方法降低其设防类别,使其达到或通过抗震加固达到按新用途使用的抗震设防要求。

  (5)更新。指不满足抗震鉴定要求,无加固价值,或是结构体系极不利于抗震,此时可结合城市规划采取拆除的处理意见,短期需继续使用的需改变用途并采取应急的安全措施


《抗震鉴定标准》和《抗震加固技术规范》所说的抗震鉴定、加固,一般是指原有建筑不符合抗震要求进行加固满足其符合抗震要求。实际建筑的加固往往是对建筑功能的大幅度改变、改扩建等,很少单纯的进行结构抗震加固。建筑改造加固中情况千变万化,很难做一个普遍的规定。《抗震鉴定标准》条文说明提到了这点,但不可能说清楚。设计师只能参考《鉴定标准》《抗震加固》和现行抗震规范的精神灵活运用,这一块回头单独再说:



我们先按《抗震鉴定标准》和《抗震加固规程》的原则说下抗震加固,还是以A类多高层混凝土结构建筑加固为例。

(1)仍然可以采用两种方法进行加固设计。即楼层综合抗震指数法和极限状态计算法。只是楼层综合抗震指数法中的体系影响系数和局部影响系数应该按房屋加固后的值。这种加固方法是采用整体结构的宏观指数的分析法。

(2)采用现行规范的分析法时,极限状态的公式同抗震鉴定的那个公式:

系数也是按加固后的状态取值,取值原则同抗震鉴定取值。

其它加固注意的事项,诸如新旧材料、二次受力、材料年限等,我们在非抗震加固时已经说过,这点上抗震加固没什么的特殊的,特殊的是抗震加固要体现抗震性能的整体性,在具体设计中要注意改善结构整体的抗震性能和措施,加固设计法也是主要考虑其宏观整体性能指标,比如A类建筑的加固方法。

A类建筑的加固也优先采用楼层综合抗震指数法。


现有软件鉴定加固简介。

软件分别给出了综合抗震能力指数法按现有规范的抗震分析法两种鉴定法和相应的两种加固计算法(A类建筑),软件也建议优先采用综合抗震能力指数法。构造影响指数需要人工根据建筑鉴定和加固后的情况人工输入。这再一次证明了,宏观指标是需要工程师的分析判断,不是都依赖于计算机计算。


 2022年6 月8日



《点击进入减震、隔震免费帮扶平台》

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