摘要：目前，高层建筑、超高层建筑应运而生，这些建筑物结构体系，多为框架结构、框剪结构、筒体结构及其组合等形式，建筑材料多为钢筋混凝土、钢结构或是型钢+ 混凝土等材料。本文结合工程实例分析高层建筑混凝土框架结构检测。
关键词：高层建筑；混凝土框架结构；检测
1工程概况
某办公楼为地上 13 层混凝土框架结构，楼电梯间局部出屋面层，地下1层，预应力混凝土管桩承台基础，现浇楼板，建筑平面近似弧形，两端对称布置，框架柱基本呈矩形布置，东西1～13 轴总长 94.0ｍ，南北向 B～J轴总长 27.0ｍ，建筑总高度51.9m，建筑面积约 31000m2，7度抗震设防，建筑场地类别Ⅲ类，设计地震分组第一组，框架抗震等级二级，地基基础设计等级乙级，基本地震加速度0.1g，特征周期0.45s，设计使用年限50年。该工程经过地质勘察，设计图纸经过审图单位审查合格，水泥、钢材、混凝土及砂浆试块等检测报告均显示符合设计要求。
2现场检测
2.1地基基础
本工程地基基础工程已完成质监验收，综合上部结构检测及荷载情况综合判断地基基础安全性满足要求。
2.2上部承重结构
2.2.1结构布置及构造
现场依据设计图纸对该建筑上部结构布置、结构构造等进行了详细检查。从结构平面布置看，框架柱平面基本呈矩形对称布置，梁柱节点通常呈中轴对称布置。从建筑立面布置看，自地下室至地上13层立面布置基本规则。地下1层外墙为混凝土剪力墙，地上除东西两端、楼电梯四周砌筑砖墙外，外围护结构为玻璃幕墙和石材幕墙，内部大空间结构。检查结果表明该建筑结构布置与图纸基本相符。
2.2.2构件损伤及外观缺陷
承重外观构件主要包含混凝土梁、板、柱，地下室因长期处于阴暗潮湿环境，梁柱多处表面因钢筋锈蚀引起混凝土涨裂，地下室外墙局部渗水，部分地下室顶板出现裂缝，地上1～6层现浇楼板多处出现贯穿裂缝。
2.2.3构件尺寸
抽检的梁柱截面尺寸符合设计要求；各层随机抽检楼板厚度，其中部分楼层实测板厚偏差低于设计（120mm）要求，具体如下：4层楼面抽检的4块楼板平均板厚分别为95mm、104mm、105mm、106mm；5层楼面抽检的4块楼板平均板厚分别为 132mm、100mm、103mm、109mm；12层楼面抽检的 4块楼板平均板厚分别为109mm、105mm、108mm、104mm。
2.2.4混凝土碳化深度
随机抽检部分混凝土梁柱，检测碳化深度，部分构件在取芯试件上直接滴定检测，其他为现场凿开滴定溶剂检测，碳化深度通常在8～20mm，结合凿开验证框架柱箍筋表面基本未出现明显锈蚀迹象。地下室梁柱碳化深度部分超出箍筋保护层厚度，小于主筋保护层厚度。
2.2.5钢筋、楼板负弯矩区钢筋保护层厚度
设计现浇楼板设置双层钢筋，其中上层钢筋为全长拉通设置，抽检的混凝土框架结构梁、板、柱钢筋数量及直径均符合设计要求；每层选择部分楼板，检测支座边缘负弯矩区楼板钢筋保护层厚度，钢筋保护层厚度普遍在40～50mm之间，设计保护层厚度为15mm。
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2.2.6混凝土抗压强度
随机抽取部分框架梁柱，共钻取31只芯样，按照规范要求进行切割、磨平处理，待干燥后进行抗压试验，其中27#芯样表面有一钢筋，且芯样侧面有孔洞，不符合要求，应予剔除。31只芯样强度在32.2～56.6MPa 之间，基本满足设计要求。设计强度等级 C35。
2.3 围护系统承重结构
该建筑围护系统承重结构主要包括围护墙体、屋面及幕墙等，因后期重新装饰需要拆除原有外立面幕墙，因此，本次检测不包含外立面玻璃及石材幕墙。内围护墙体为240mm厚九五多孔砖墙，墙体未见渗水、变形等异常，粉刷层外观基本完好。采用贯入法检测砂浆强度，检测结果均满足设计要求。现浇平屋面，目前整体使用情况良好，板底未见露筋、变形及渗漏等异常缺陷。
3抗震性能
3.1场地、地基和基础
本工程场地不属于危险地段，该建筑场地非条状突出山嘴、高耸孤立山丘、非岩石和强风化岩石陡坡、河岸和边坡的边缘等不利地段，按 GB 50023－2009《建筑抗震鉴定标准》第4.1节，可不进行场地对建筑影响的抗震鉴定。本工程建筑为7度区丙类建筑，地基基础现状无严重静载缺陷，按 GB 50023－2009《建筑抗震鉴定标准》第 4.2.2 条，可不进行其地基基础的抗震鉴定。
3.2上部结构
3.2.1抗震承载力验算按照前述计算参数，根据 GB 50023－2009《建筑抗震鉴定标准》第 6.3.10条，按照现行国家标准GB 50011－2010《建筑抗震设计规范》，并结合 JGJ3－2010《高层建筑混凝土结构技术规程》要求进行抗震复核验算，主要计算结果如下：
（1）结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比为 1.619 7/1.896 1=0.85，满足 JGJ 3－2010《高层建筑混凝土结构技术规程》（3.4.5条）要求；（2）在各种工况荷载作用下，楼层竖向构件最大层间位移与平均层间位移比为 1.03，楼层竖向构件最大的水平位移与平均水平位移比为 1.02，均满足 JGJ 3－2010《高层建筑混凝土结构技术规程》（3.4.5 条）要求；（3）x向最小刚度比 1.058 9、y向最小刚度比1.217 0，满足 JGJ 3－2010《高层建筑混凝土结构技术规程》（3.5.2条）要求；（4）在各种工况荷载作用下，楼层最大层间位移角为1/1422，满足《高层建筑混凝土结构技术规程》规定的层间位移角最大限制为1/550的要求；（5）计算结果显示 x向最小刚重比23.20、y 向最小刚重比 23.02，JGJ 3－2010《高层建筑混凝土结构技术规程》（5.4.4条）要求的结构最小刚重比 10，故该结构整体稳定性满足要求；（6）计算结果显示 y向楼层最小剪重比为 0.019，GB 50011－2010《建筑抗震设计规范》（5.2.5条）要求的y向楼层最小剪重比 0.016，故楼层的水平地震剪力符合规范要求；（7）底层楼、电梯四周4根框架柱最大轴压比0.69～0.72，满足 JGJ 3－2010《高层建筑混凝土结构技术规程》中 6.4.2 条轴压比限制（0.75）要求。
3.2.2 综合抗震能力评定
通过上述抗震措施鉴定，该建筑框架柱箍筋加密区范围、柱加密区箍筋肢距、砌体填充墙与框架的连接、楼梯间周围墙体不符合 GB 50011－2010《建筑抗震设计规范》关于 C 类钢筋混凝土房屋的要求；作为办公楼使用，经抗震承载力验算，抗震计算结果满足 C 类钢筋混凝土房屋的要求。综合以上两点，按 GB 50023－2009《建筑抗震鉴定标准》判定该建筑不满足C类房屋抗震鉴定要求。
4结束语
综上所述，在高层建筑混凝土结构检测鉴定过程中，应根据委托要求采用相应的检测鉴定规范、标准，对抽检的不符合项应扩大检测范围，确保检测结果的判定能全面、真实反映结构现状，对鉴定结论中不符合事项给出安全、经济的处理方案，便于后期处理时供加固设计单位参考。
参考文献
[1]四川省建筑科学研究院.GB/T 50344－2004 建筑结构检测技术标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2004
[2]中国建筑科学研究院.GB 50011－2010 建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.
论文作者:张国军
论文发表刊物:《基层建设》2016年36期
论文发表时间:2017/3/29
标签：建筑论文; 梁柱论文; 混凝土论文; 楼板论文; 结构论文; 高层建筑论文; 钢筋论文; 《基层建设》2016年36期论文;