南通市中小学房屋抗震结构检测报告/新闻
一、学校幼儿园抗震安全检测鉴定——存在的主要问题
所检测鉴定的砌体结构校舍普遍存在抗震措施不足和结构承载力偏低的问题,主要体现在以下几个方面。
1)高度和层数超限高度、层数、层高、高宽比等属于控制砌体结构抗震性能的整体性指标,尤其是层数、总高度对砌体结构的抗震性能影响很大,限制其层数和高度是主要的抗震措施,《北京地区中小学校舍抗震鉴定与加固技术细则》明确规定:“当房屋层数超过大限值或高度超过大限值的1.2倍时,应采取改变结构体系等抗震减灾措施”。所检测鉴定的砌体结构校舍中,层高、高宽比两个指标普遍符合要求,但总层数为4,5层的校舍普遍存在超高、超层的问题。《抗震鉴定标准》规定,横墙较少房屋和乙类设防时总高度限值应降低3m,层数限值应减少一层;横墙很少房屋层数限值还应再减少一层。
2) 抗震横墙间距超限抗震横墙间距也是控制砌体结构抗震性能的整体指标,也需要考虑楼( 屋)盖把地震力传递给横墙的自身刚度。所检测的教学楼、实验楼抗震横墙间距普遍超过限值,主要原因在于汶川地震后中小学校舍抗震设防类别由丙类提高到乙类,抗震措施需提高一度进行加强,当时建造的房屋普遍采用装配式混凝土楼(屋)盖,刚度较弱的楼( 屋) 盖也需要较严格的横墙间距限制来保证结构的整体抗震性能。
3) 楼( 屋) 盖类型缺陷所检测的砌体结构校舍大量存在预制混凝土圆孔板楼( 屋)盖,楼板整体性不良,板间连接处普遍存在裂缝,且板端支撑长度不足,地震作用下易脱落。部分建于20 世纪60年代的房屋还采用木屋盖,不仅影响抗震性能,也存在火灾隐患。
4) 圈梁、构造柱设置不足所检测房屋的圈梁、构造柱普遍不满足现行标准的要求。建于20 世纪70年代及以前的房屋大多没有设置圈梁和构造柱,建于80 年代以后的房屋构造柱、圈梁布置以及配筋普遍不满足现行鉴定标准的要求。
5)砂浆强度偏低所检测房屋的圈梁、构造柱等混凝土构件的实测强度基本能够满足不低于C15的混凝土强度要求。所检测房屋砖的实测强度基本能够满足鉴定标准不低于MU7.5 的砖强度等级要求,但实测强度普遍比原设计有所降低。砂浆强度是影响砌体砖墙抗震承载力的决定因素。表1统计结果表明,随使用时间增长,砂浆实测
强度明显降低,检测结果基本反映了在外界环境影响下砂浆出现碳化、粉化等导致强度降低的性能退化规律。
6)楼梯间布置及构造不足部分校舍的楼梯间布置不合理,设置在房屋的尽端或者拐角,在地震作用下作为逃生通道的楼梯间容易发生破坏。所检测房屋的楼梯间基本未采取在横墙和外墙设置通长钢筋和配筋砂浆带等抗震构造措施。
7)局部易损、易倒构件设置不良所检测房屋普遍存在砌体局部尺寸不足的现象,表现为承重门窗间墙宽、承重外墙尽端至门窗洞边小距离、内墙阳角至门窗洞边的距离偏小等。部分房屋出入口处的女儿墙、挑檐等非结构构件与主体结构连接不可靠,构造措施不足。
8)墙体抗震承载力不足经抗震承载力验算,大多数校舍在考虑体系影响系数和构造影响系数后的综合抗震能力不足。统计结果表明,使用时间越长的房屋,墙体抗震承载力不满足抗震要求的数量越多,砂浆强度对墙体抗震承载力起决定作用。
二学校幼儿园抗震安全检测鉴定过程中应注意的问题:
校舍鉴定中主体结构检测是一个很重要的环节,、教育部等十一个部委联合发布的“全国中小学校舍安全
工程技术指中,明确要求必须对校舍房屋的实体质量进行检测。本次所鉴定的中小学校舍均使用多年,由于外
界环境的侵蚀以及各南时期施工技术水平的不同,校舍房屋的实际工程质量与设计强度会有较大差异,房屋检测就显得更为重要。个别单位在鉴定当中忽视结构检测,极容易造成鉴定结论的错误。检测当中应着重注意以下几个问题:
( 1) 房屋主体结构施工质量检测,主要是砖、混凝土、砂浆等的强度检测。对于砌体结构的房屋,检测中应以砌
体强度的检测为主,其它结构构件可适当抽检。这里需要注意的是: 房屋抗震对砂浆强度的要求较低,在6 度地区,A类砌体结构不应低于M0.4、B 类砌体结构不应低于M2.5,砂浆强度较易满足抗震要求。砂浆强度还应该满足安全性要求,应根据实测的砂浆强度,对房屋结构承载力进行验算,以保证房屋的安全性要求。
( 2)房屋层数与高度的检测。《抗震设计规范》对房屋层数与高度均做出了规定,这里应注意的是,房屋抗震对房屋层数要求较严,对高度要求可以适当放松。也就是说鉴定当中如果房屋只是超高,可以对房屋加固后继续使用,如果出现超层现象,该房屋就需要改变使用用途或改变结构类型了。这里需要注意的是,校舍房屋一般属于横墙较少的房屋,个别房屋应属于横墙很少的房屋。根据《抗震设计规范》中规定,横墙较少是指同一楼层内开间大于4.2m 的房间占该层总面积的40%以上,规范并未给出横墙很少的定义,一般如果开间大于4. 2m 的房间占该层总面积的80%以上,可以认为该属于横墙很少的房屋。
( 3) 结构体系检测。结构体系中主要检测方面应包括抗震横墙间距、高宽比、房屋规则性要求及楼板类型等。
学校根据使用要求,需要大开间的房间,房屋的抗震横墙间距较多不符合要求,抗震横墙是抵抗地震力的主要受力构件,如间距过大应该增设抗震横墙。这里需要注意的是2001年以前的砌体房屋预制楼板使用的较多,个别楼房还是木屋架,而对于横墙较少的房屋宜采用现浇或装配整体式楼、屋盖等,砌体结构一旦抗震受损,预制楼板危害较大,对于预制楼、屋盖均应改为现浇或装配整体式楼、屋盖。
( 4) 房屋整体性检测。主要包括墙体平面内应闭合、纵横墙交接处应有可靠连接以及圈梁、构造柱的布置。实
际情况是,墙体在平面内不闭合、纵横墙交接处的连接,只有少部分房屋不符合要求; 而圈梁、构造柱的设置的情况是: 50、60年代的房屋基本未设置圈梁、构造柱; 70 年代、80年代初期的楼房一般设置了圈梁但未设置构造柱,到90年代至今,一般均设置了圈梁、构造柱,但个别房屋的设置位置、数量、混凝土强度不符合抗震鉴定要求。设置圈梁、构造柱是房屋整体性的重要的抗震措施,须给予足够的重视,设置不满足要求,应重新设置或采取相应的措施。
(5) 房屋中易引起局部倒塌的部件及其连接。主要包括两个部分,一是,结构构件的局部尺寸、支承长度和连
接,这里易出现的问题是一些房屋的门窗间墙小宽度和外墙尽端至门窗洞口边的距离小于规范要求。二是,非结构构件的现有构造不满足要求,比较常见的是女儿墙、门脸等装饰物高度过大且与主体无拉结。房屋中易引起局部倒塌的部件大多不是主要受力构件,这些构件不满足抗震要求,在地震中会发生局部的倒塌,但造成的危害会相当严重。
( 6) 房屋结构验算包括: ①安全性验算; 笔者认为,不管委托方是否委托做安全性鉴定,参与鉴定的技术人员都
应该根据检测结果对房屋结构安全性进行验算,在确保房屋安全性的前提下再进行抗震性能鉴定。②抗震承载力验算: 抗震验算对于A 类、B类的要求是不同的,A 类房屋: 如级抗震鉴定满足要求,可不进行第二级抗震综合抗震能力指数验算,即可认为该房屋满足抗震要求。B类房屋:级为抗震措施鉴定,第二级为抗震承载力验算及可采用综合抗震能力指数的方法进行抗震验算,一、二级抗震鉴定均需满足要求,任何一项不满足要求均需进行加固处理。
三、学校幼儿园抗震安全检测鉴定——中小学校舍结构的特点
中小学校舍中在80年代的结构型式以砌体为主,框架、底框均有,但当时的水平仍然较低,部分房屋采用混合结构,即砖砌体和混凝土结构共同承重,房屋结构体系不清晰。90年代技术有了的发展,房屋结构以砌体为主,根据不同功能房屋采用内框、框架结构,此时的设计概念就较80年代有所进步,房屋结构体系较为明确,70 年代至90年代楼、屋盖多采用预制混凝土楼板。在各个时期的校舍当中,砌体房屋占了绝大多数。由于砌体结构以墙体为承重构件,其刚度往往较大,结构自振周期小,故产生的地震作用也较大;而砌体结构材料本身的抗剪强度低,延性较差,在地震中往往震害严重,主要就砌体结构房屋进行论述。
2 中小学校舍的抗震鉴定方法及应注意的问题
2. 1 中小学校舍的抗震鉴定方法
规范中将校舍根据建成年代不同分为三类: 70 年代及以前,后续使用年限不少于30 年的为A 类; 90年代的,后续使用年限不少于40年的为B 类; 2001 年以后的,后续使用年限不少于50 年的
为C 类。在标准中规定“80 年代建造的现有,后续使用年限宜采用40 年或更长,且不得少于30年”,这就意味着80年代建造的现有宜属于B 类; 但在标准[1]条文说明中, 89 版规范正式执行前设计建造的房屋通常属于A类,而80 年代建造的大多未采用89 版的规范,通常属于A 类。在实际使用中,如遇到80年代的,可按具体房屋的时间、使用规范、使用状况确定该的所属分类。
2. 2 中小学校舍的抗震设防类别提高
原《程抗震设防分类标准》中,仅人数较多的幼儿园、小学的低层教学楼列为乙类,其余房屋均为丙类。在现行《程抗震设防分类标准》当中,幼儿园、中小学的教学用房、宿舍、食堂抗震类别均不应低于乙类,这就大大提高了对其抗震性能的要求。
2. 3 部分房屋结构不合理的处理
结构类型的不合理是造成震害的一个重要原因,前文已经说过,中小学校舍当中存在不少砖混底框、局部底框、内框架结构,还有不少砌体与混凝土混合承重结构。个别鉴定人员对此不是很重视,其实在规范已明确规定砖混底框、内框架仅适用于丙类设防的,砌体与混凝土混合承重结构尚无鉴定经验,也参考上述规定。目前中小学的教学用房、宿舍、食堂抗震类别均不应低于乙类,鉴定中如遇到此类结构房屋,宜改变其结构类型或使用用途。笔者认为如果仅是房屋入口处有局部底框、内框结构,可以采取措施改变此局部的房屋结构类型;如果房屋整体结构类型不合理,改变其结构类型不易实现且会造成较大的经济损失,应建议该房屋改变使用用途。