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房屋检测技术

C类建筑如何应用综合抗震能力法

一、问题的由来

      《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009第1.0.4条第3款规定:在2001年以后(按当时实施的抗震设计规范系列设计)建造的现有建筑,后续使用年限采用50年。第1.0.5条第3款规定:后续使用年限50年的建筑(简称C类建筑),应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的要求进行抗震鉴定。

      《现有建筑抗震鉴定与加固规程》DGJ08-81-2015第1.0.5条第3款规定:在2001年以后(按当时实施的抗震设计规范系列设计)建造的现有建筑,后续使用年限采用50年。第1.0.6条第3款规定:后续使用年限50年的建筑(简称C类建筑),应按现行上海市标准《建筑抗震设计规程》DGJ08-9的要求进行抗震鉴定。

       由上述条文我们知道,采用后续使用年限50年进行抗震鉴定,依据的都是现行的抗震设计标准,而对2001年以后建造的现有建筑,相当部分是按照GB50011-2001以及2008年版的抗震设计规范设计,相比现行的抗震设计标准,存在诸多不满足之处,比较突出的有三个问题:
 

      1.关于钢筋品种。

       现行规范要求:“钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%”,即要求钢筋为牌号带“E”的抗震钢筋,该条为强制性条文,而GB50011-2001版规范无此要求。而该问题无法通过加固解决。
 

       2.关于楼梯间。

       现行规范要求:“楼梯构件与主体结构整浇时,应计入楼梯构件对地震作用以及效应的影响,应进行楼梯构件的抗震承载力验算。”上海市还专门发文[沪建建管(2012)16号]《关于本市建设工程钢筋混凝土结构楼梯间抗震设计的指导意见》,该文件要求:“设置抗震墙可能导致结构平面特别不规则的框架结构,楼梯间也可根据国家相关技术规范要求,将梯板设计为滑动支撑于平台梁(板)上,减小楼梯构件对结构刚度的影响;楼梯间的框架梁、柱(包括楼梯梁、柱)的抗震等级应比其他部位同类构件提高一级(楼梯构件参与整体内力分析时,地震内力可不调整),并宜适当加大截面尺寸和配筋率。”而GB50011-2001版规范无此要求。
 

       3.关于填充墙的拉结措施。

       现行规范要求:“填充墙应沿框架柱全高每隔500-600mm设2A6拉结,6、7度宜全长贯通;楼梯间和人流通道的填充墙应采用钢丝网砂浆面层加强”,而GB50011-2001版规范则要求“填充墙应沿框架柱全高每隔500mm设2A6拉结,6、7度不应小于墙长的1/5且不小于700mm”。

        由于存在上述问题,按现行规范对按GB50011-2001版抗震设计规范设计的房屋进行鉴定,则其抗震性能往往不能满足C类建筑的要求,从而带来较大的加固量,且部分抗震构造措施无法通过加固解决,比如钢筋种类的问题。
 

二、鉴定方法

       由以上对C类建筑的描述可知,国家标准对2001年以后建造的现有建筑,后续使用年限是“”采用50年,这就为变通的鉴定方法提供了可能性。国家抗震鉴定标准的编制者之一史铁花在《<建筑抗震鉴定标准>(GB50023-2009)与<建筑抗震加固技术规程>(JGJ116-2009)疑问解答》一书中,对于建造于2001年后,但未按现行抗震设计规范的设计的现有建筑,结合业主要求和房屋的使用状况给出了两种鉴定方法:

       方法一:依据现行抗震设计规范,按后续使用年限50年进行抗震鉴定。按该方法进行鉴定,其结果或导致部分现有建筑的抗震性能不能满足要求,会带来较大的加固量,且有些加固可操作性较差。
 

       方法二:按原设计依据的标准进行抗震鉴定,但此时的后续使用年限按原设计使用年限减去房屋已经使用的年限或按鉴定后的后续使用年限45年考虑。该方法已经体现在中国建筑标准研究院编制的国家建筑设计标准图集《结构设计规范应用图示(抗震鉴定)》19G108-5中。

 


 

三、综合抗震能力方法(第三种方法)
 

         尽管按国家标准可以按照变通的方法进行处理,但是在某些情况下这种变通的方法难以实施。而且若按上海的抗震鉴定标准,其对2001年以后建造的现有建筑,后续使用年限是“”采用50年,只能按现行设计规范进行鉴定,这样还是不能解决所有的问题。

       我们知道,按现行设计规范对房屋进行鉴定,与按抗震鉴定规范相比,最大的不同在于能不能按综合抗震能力法进行鉴定。按现行设计规范进行鉴定,其抗震措施和抗震承载力鉴定是分开的,而按抗震鉴定规范进行鉴定,其抗震措施和抗震承载力两者可以有机的结合,给出房屋的综合抗震能力。由于现行的抗震鉴定规范中,仅规定了C类建筑应按现行抗震设计规范的要求进行抗震鉴定,没有给出具体的鉴定方法,因此在实践中,对抗震措施和抗震承载力鉴定只能分开进行。那么能不能采用综合抗震能力法对C类建筑进行鉴定呢?完全可以。理由如下:
 

         1. 95版抗震鉴定标准开始,综合抗震能力评定方法就已经成为了现有建筑抗震鉴定的常规方法,并且摒弃了抗震措施和抗震承载力鉴定分开的方法。按综合抗震能力法对C类建筑进行评定,是符合我国抗震鉴定规范的精神的;
 

        2.具体的规范条文也有类似表述,比如《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009第3.0.1条第3款规定:现有建筑的抗震鉴定应根据各类建筑结构的特点、结构布置、构造和抗震承载力等因素,采用相应的逐级鉴定方法,进行综合抗震能力分析。《现有建筑抗震鉴定与加固规程》DGJ08-81-2015第3.1.1条第3款规定:现有建筑的抗震鉴定应根据各类建筑结构的特点、结构布置、构造和抗震承载力等因素,采用相应的抗震鉴定方法,进行综合抗震能力分析。
 

       3.规范的主编者之一程绍革在其编著的《中国建筑抗震鉴定五十年》一书中,多次指出:“对于C类建筑,应按现行国家标准的方法进行鉴定,相关条文未列入鉴定标准中,但可参照鉴定标准的精神进行综合抗震能力的评定。”
 

        如果我们可以采用综合抗震能力法对C类建筑进行抗震鉴定,那么剩下的问题就是如何确定体系影响系数。《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009第6.3.13条和《现有建筑抗震鉴定与加固规程》DGJ08-81-2015第6.3.11条均规定:对B类建筑,当抗震构造措施符合现行规范要求时,体系影响系数可取1.1。由此我们可以反推,当C类建筑符合B类建筑的抗震构造措施时,体系影响系数可取1/1.1=0.9,而当抗震构造措施符合2001版规范时,体系影响系数可取0.9-1.0之间的数值。当然若保守考虑,取体系影响系数为0.9也是完全可以接受的。
 

       我们从《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009的相关条文也可以看出上述推理的合理性,比如该标准6.2.12条规定,A类建筑的抗震构造符合B类建筑的要求时,体系影响系数可取1.25,6.3.13条规定,B类建筑的抗震构造符合A类建筑的要求时,体系影响系数可取0.8,。两者互为倒数关系。
 

         这样我们就得到了C类建筑(按GB50011-2001抗震设计规范设计)进行抗震鉴定的第三个方法,即先按GB50011-2001的要求对其进行抗震措施鉴定,若其能符合GB50011-2001的要求,则考虑体系影响系数为0.9对其抗震承载力进行验算,若可以满足要求,则可以认为其抗震性能达到了C类建筑的要求。

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