1.1 工程背景及問題 1.1.1 工程背景
惠州理工大學近春園西樓,位于惠州市惠陽區(qū)理工大學校內(nèi),始建于1985年,為地下一層、地上兩層的裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)。
2001年,由于功能要求改變,對其進行整體加層及擴大改建。在原結(jié)構(gòu)基礎上,采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),向北和向西各擴建一跨。加蓋第三層,采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu),并加蓋弧形鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架。改造后,地下一層為辦公室,地上一、二層為賓館,三層為射擊訓練館。
2010年,使用功能再次改變,重新進行內(nèi)部裝修和改造,將改造成為清華大學國際數(shù)學交流中心,作為多功能教學辦公樓,使用期暫定不超過5年
由于兩次結(jié)構(gòu)改造均未進行必要的安全性鑒定評估,結(jié)構(gòu)安全存在隱患,為確保學校對該項目進行停工處理,并委托清華大學房屋安全鑒定室進行結(jié)構(gòu)安全檢測鑒定,給出結(jié)構(gòu)的安全性鑒定和處理意見。
次擴建在原結(jié)構(gòu)完成之后16年,擴建的一跨,外層柱子立于新基礎上,內(nèi)層柱子為舊結(jié)構(gòu)柱子加固后直接使用。舊結(jié)構(gòu)基礎沉降基本完成,新結(jié)構(gòu)基礎沉降還為完成,即新建一跨左右兩側(cè)的柱子沉降不一致,外側(cè)柱子沉降比內(nèi)側(cè)柱子多,導致結(jié)果在新舊連接處出現(xiàn)裂縫,且新跨梁的兩端節(jié)點處應力集中。
次擴建時還在原來基礎上加蓋第三層,整個第三層為單跨屋面網(wǎng)架結(jié)構(gòu),同樣,屋面網(wǎng)架兩端的柱子一邊是舊結(jié)構(gòu)上延伸的立柱,另外一端是新基礎上的立柱。這樣不但兩端沉降不一致,而且給舊結(jié)構(gòu)施加了新的荷載,施加的荷載并未在舊結(jié)構(gòu)上完全分布,而是集中在在南側(cè)的一排柱子上,必然導致南側(cè)的柱子重新沉降。結(jié)果就是,新建一跨北側(cè)一排柱子沉降,舊結(jié)構(gòu)南側(cè)一排柱子沉降,舊結(jié)構(gòu)中間2排柱子沉降不明顯,即整個結(jié)構(gòu)兩端沉降大,中間沉降小,裂縫出現(xiàn)在沉降差大的節(jié)點處。
第二次改造沒有大的結(jié)構(gòu)變更,主要是內(nèi)裝修和使用功能的改變。對每層的地板和吊頂進行內(nèi)部裝修,并增加部分的設備。直接影響結(jié)構(gòu)的是荷載,新改造方案在使用功能上的改變是否改變了荷載參數(shù)?新設備的安裝方式和荷載是否給結(jié)構(gòu)帶來新的影響?這是兩個新出現(xiàn)的問題。
1.1.1 工程問題
除一般的監(jiān)測鑒定內(nèi)容之外,近春園西樓項目存在新舊結(jié)構(gòu)之間的相互作用問題。新結(jié)構(gòu)對老結(jié)構(gòu)的影響主要有三方面。
一是新增荷載與約束。老結(jié)構(gòu)為裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu),設計時并未考慮次改造和第二次改造增加的荷載、約束等條件,這些新增條件對原有結(jié)構(gòu)有重大影響。特別是第二次改造時,新掛在屋面網(wǎng)架上的設備,對屋面網(wǎng)架的荷載影響很大,沒有經(jīng)過計算評估,對將來使用存在安全隱患。
二是新、舊結(jié)構(gòu)作為整體,兩者之間的差異對整個結(jié)構(gòu)的影響。特別是在兩方面,一個是新、舊結(jié)構(gòu)之間的沉降,二是新舊結(jié)構(gòu)在地震中的相互作用。連接節(jié)點處怎樣處理,
1.2 檢測鑒定范圍
根據(jù)委托方的要求,本次檢測鑒定范圍為大學近春園西樓主體結(jié)構(gòu)及屋面網(wǎng)架部分,主要工作內(nèi)容如下:
1、對該樓承重體系及結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸進行查勘,判斷其與原設計圖紙資料的符合程度;對于無圖紙資料的結(jié)構(gòu)部分,現(xiàn)場測得的尺寸數(shù)據(jù)作為建筑物結(jié)構(gòu)復核驗算的基本依據(jù)。
2、對該樓主體結(jié)構(gòu)的材料強度進行檢測,據(jù)此確認主體結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件材料及其強度的目前狀況,為對建筑物結(jié)構(gòu)進行復核驗算、安全性鑒定評估提供必要的依據(jù)。
3、對該樓主要混凝土承力構(gòu)件的鋼筋配置情況進行抽檢(鋼筋數(shù)量、箍筋間距及保護層厚度等)。
4、對該樓的現(xiàn)有損傷情況進行檢測,判定損傷對構(gòu)件承載力及結(jié)構(gòu)安全的影響程度。
5、根據(jù)現(xiàn)場檢測的有關數(shù)據(jù)及設計圖紙資料,對該樓結(jié)構(gòu)進行承載力復核驗算(包括混凝土結(jié)構(gòu)和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)兩部分),為其后的鑒定評估提供參考依據(jù)。
6、根據(jù)現(xiàn)場檢測的有關數(shù)據(jù)及承載力復核驗算結(jié)果,對該樓的結(jié)構(gòu)安全進行鑒定評估,并提出相關的處理意見及建議。