既有建筑主体结构鉴定与评价方法的分析研究

张晓华

(山西省建筑科学研究院，山西太原　030001)



既有建筑主体结构鉴定与评价方法的分析研究

张晓华

(山西省建筑科学研究院，山西太原030001)

摘要:简述了我国建筑结构鉴定与评价的方法，介绍了民用建筑鉴定评价工作的主要内容与流程，并提出了既有建筑主体结构安全性及抗震性鉴定评价的原则，以确保既有建筑鉴定评价工作的有效性。

关键词:建筑结构，安全性，抗震性，评价原则

我国自改革开放以后，房屋建筑的数量急剧增长，据统计，我国目前既有建筑保有量约为430亿m2，其中至少有80%以上的建筑属于老旧建筑，受当时国民生产总值的制约，老旧建筑在建设之初主要是为了解决人们日常生活和生产困难的问题，随着国家2010版新标准、新规范的颁布和执行，既有建筑很大一部分都无法满足现行规范的要求，尤其是一些2001年之前建成的建筑物

1　建筑结构鉴定评价的类型

建筑结构的鉴定评价类型有各种各样的划分标准，常见的有以下几种分类方法:

1)按性质划分，可分为一般常规性鉴定和司法鉴定评估两种类型，前者为一般性质的鉴定，后者为带纠纷性质的鉴定，后期需要进入司法程序出庭作证;

2)按建筑物的用途来划分，可分为工业建筑、民用建筑、交通建筑及其他建筑的鉴定评估等类型;

3)按结构受力体系来划分，主要可分为主承重结构鉴定评估和围护结构鉴定评估;

4)按鉴定的主要内容来划分，可分为可靠性鉴定、安全性鉴定、正常使用性鉴定、适修性鉴定等;

5)按鉴定的范围来划分，可分为单个构件、结构子单元和鉴定单元三个层次;

6)按构件的重要性来划分，可分为主要构件和一般构件的鉴定评估;

7)按主体结构的安全性能来划分，可分为结构安全性鉴定和抗震性能的鉴定。

一般在实际工程中，人们主要看重的是房屋主体结构的安全性和抗震性能。下面本论文重点依据国家现行的GB 50292—1999民用建筑可靠性鉴定标准和GB 50023—2009建筑抗震鉴定标准中的相关要求，对受检房屋的安全性及抗震性能的鉴定评价进行分析说明。

2　民用建筑安全性鉴定评价的程序及内容

2．1民用建筑鉴定评价的程序

依据国家规范GB 50292—1999中第3．2．1条的规定，民用建筑安全性鉴定评价的工作流程图见图1。

图1　民用建筑安全性鉴定评价的工作流程图

2．2现场检查检测的工作步骤及内容

根据委托方提出的鉴定原因和要求，民用建筑安全性鉴定工作内容可分为现场检测和室内起草报告两个阶段，现场检测又可划分为初步调查阶段和详细检测阶段，初步调查阶段应搞清楚鉴定的目的、范围和内容，详细检测阶段应对受检建筑物使用状况、材料性能、结构的受力情况等搞清楚，为下一步的分析、评定打好基础。

2．2．1初步调查阶段的工作内容

1)调查并收集建筑场地的勘察报告、施工图纸及变更等相关技术资料。

2)调查建筑物的过去及现在的使用状况。

3)根据收集到的资料，调查建筑物的周边环境及实际使用的条件，并听取委托及有关人员的介绍。

4)编制检测鉴定方案，并提出需要委托方配合完成的准备工作。

2．2．2详细检测阶段的工作内容

1)对建筑物的使用条件及环境进行调查后，勘查结构的现况，测量结构构件的实际尺寸、结构构造等，绘制现场勘察的图纸。

2)对建筑物的地基基础进行实地勘察测量，对重点部位进行开挖，必要时应进行地基承载力的试验。

3)对内外观质量的缺陷性，如裂缝、变形、连接部位及围护系统等进行详细检测。

4)对砖、砂浆、混凝土及钢材等承重材料强度进行实地测量或抽样检测。

5)建立计算模型，根据现场勘察及室内试验分析的结果，对受力系统进行验算。

6)根据规范的要求进行鉴定评价。

2．3鉴定评级的工作步骤及内容

民用建筑安全性鉴定评级应按照从单个到整体、从部分到全局的由低到高的层次进行。首先对单个构件进行评级，依据现场检测、室内分析计算及损伤程度，分别评出au，bu，cu，du四个等级;其次对子单元进行评定，分别评出地基基础、上部结构及围护系统承重部分的Au，Bu，Cu，Du四个等级;最后对结构整体按地基基础与上部结构承重部分的较低者作为鉴定单元的安全性等级，有Asu，Bsu，Csu，Dsu四个等级。具体的检查鉴定的项目和步骤应按表1的规定进行。

表1　安全性鉴定评级的层次、等级划分及工作内容

3　结构抗震性能鉴定的工作内容及评价原则

3．1鉴定工作内容

建筑结构的抗震性能鉴定评价是通过对既有建筑结构外观质量、材料强度、受力性能等的检测、计算、分析，判定其抗震能力的一种评估评定方法，对既有建筑物抗震鉴定评价的工作内容主要包括以下三个过程:

亚里士多德在《尼各马可伦理学》中这样写到“幸福总是带有愉快之感，而哲学智慧的活动恰是被公认为所有美德的活动中最愉快的无论如何,追求哲学智慧是被认为能给人愉快的,这种愉快因其纯粹和持久而更可贵,并且我有理由认为那些有知识的人比那些正在研究的人会生活得更愉快”，“而有节制的人、勇敢的人以及有其它美德的人也都如此,但是哲学家即使当一个人的时候,也能够沉思真理,并且他越有智慧就越好”[3]。

1)资料的收集和整理阶段。

收集被鉴定建筑物的勘察报告、设计图纸、施工设计变更、工程竣工验收报告等相关的技术文件，必要时还应进行补充勘查。

2)现场检测及试验阶段。

检查房屋内外观质量缺陷、变形、沉降、房屋抗震构造措施及构件的连接性能，现场取样试验。

3)根据原始资料、现场检查、检测及抗震验算的结果，分析现有结构对抗震不利的因素，依据抗震鉴定标准的规定，对建筑的抗震性能做出单项及综合评价，编写评估报告并提出加固改造的建议。

3．2评价原则及要求

1)评价原则。

一般来说，对既有建筑抗震性能的鉴定评价原则可分为如下两级进行:

第一级鉴定:以宏观控制为主对建筑物的抗震性能进行评估评价的准则，主要是检查建筑物的平立面形式、高度、质量分布、刚度、抗侧力构件的布置等宏观构造，对于A类建筑(后续使用年限30年)，规范要求较低，若能满足宏观构造上的各主要项目的要求时，可不进行第二级鉴定，直接判定其抗震能力符合规范的要求，若存在主要的宏观指标达不到要求，除特殊情况外，均应进行第二级鉴定;对于B类建筑(后续使用年限40年)和C类建筑(后续使用年限50年)，即便符合第一级宏观抗震鉴定的各项要求，也应当进行第二级鉴定。

第二级鉴定:结合第一级鉴定对宏观构造方式的评价结果，以抗震承载力的计算分析为主，对建筑物的抗震性能进行评估评价的准则，第二级鉴定以计算分析为主，对于A类建筑(砌体结构)，主要计算楼层墙体的受压面积，计算其纵横墙体的平均抗震能力指数和综合抗震能力指数，在指数大于1的情况下，可判定其承载能力满足要求;对于B类建筑，主要是依据89抗震设计规范计算承重构件的抗震承载能力，对于抗力与作用效应的比值在大于1的情况下，可判定其承载能力满足要求，在主要构件的抗力与作用效应的比值大于0．95，次要构件的抗力与作用效应的比值大于0．90的情况下，若其宏观的构造措施能满足规范要求，也可判定其抗震能力满足要求;对于C类建筑，主要是依据现行的抗震设计规范计算承重构件的抗震承载能力，在各项指标均符合现行规范的情况下，可判定其承载能力满足要求。

2)第一级鉴定评价的要求。

当现有的建筑结构按宏观控制和抗震构造措施进行鉴定评价时，应符合下列规定的要求:

a．结构的总高度、总层数、最大高宽比、层高、抗震横墙最大间距、承重窗间墙尺寸等指标，一般情况下均不应大于规范规定的最大限值的要求。

b．如结构的质量、刚度、抗侧力及竖向构件的刚度在平立面内呈现明显不对称、上下不连续、沿高度分布存在突变时，应进行分析地震扭转效应对抗震的不利影响，鉴定结构的薄弱部位是否满足规范要求。

c．为满足结构抗震整体性能的要求，预制楼板、预制梁等装配式结构不仅应具有可靠的连接措施，其支撑系统还应较为完整。

d．找出结构体系的破坏会严重损坏建筑整体抗震性能的关键构件或部位，且对该关键或薄弱部位的抗震鉴定要求相应提高。

e．对承重结构的材料强度应现场实测或现场取样后室内试验，对于承重材料强度值不满足承载力的要求甚至达不到规范要求的最低值时，应考虑对承重结构的补强加固措施。

f．人流通道、凸出屋面的构件、附属构件与主体结构的连接处及出入口处均应具有可靠的连接措施。

3)第二级鉴定评价的要求。

第二级鉴定评价主要是计算墙体受压面积、主要承重构件及结构整体的承载力，第二级鉴定的基本要求应满足以下内容:

a．对于A类建筑物(砌体结构)，若第一级鉴定不满足主要条款的要求时，第二级鉴定应计算墙段的抗震能力指数，楼层平均抗震能力指数和综合抗震能力指数，计算应根据宏观构造上的现状，确定其体系影响系数、局部影响系数的取值。

b．对于B，C类的建筑结构，可按抗震设计规范的要求，按式(1)分别在两个主轴方向上进行抗震验算:

其中，γRa为调整系数，A类建筑(混凝土结构)可按现行抗震设计规范中构件的抗震承载力调整系数值的0．85倍采用;S和R分别为结构构件的内力组合设计值和承载力设计值。

c．一般情况下，6度区的建筑物可根据抗震能力指数法评定，不进行抗震验算。

4)鉴定评价结果的处理。

根据被检测建筑物的鉴定结果，对不符合鉴定要求的建筑，结合建筑物现状，同时考虑建筑单位的意见，视结构不满足抗震鉴定规范所要求的程度，提出修缮、改造、加固的处理建议，确定建筑结构的安全、可靠。

4　结语

本文对我国既有建筑主体结构安全与抗震性能鉴定评价工作的程序、方法和内容进行了一番分析说明，研究的主要结论如下:

1)通过论述既有建筑鉴定评价工作的主要程序，提出了鉴定评估工作的一般流程为接受委托、初步调查、制定方案、详细调查、鉴定评级、受损评估和编写报告，鉴定评估工作步骤的规范化，可有效地提高其工作效率。

2)既有建筑主体结构安全性能的评定，应按照从单个到整体、从部分到全局的由低到高的顺序逐层进行。

3)对既有建筑结构的抗震鉴定应采用定性与定量相结合的原则，评价工作内容应分两级进行，第一级应以鉴定宏观构造措施为主的方式进行;第二级应以抗震承载力计算为主，并结合抗震构造措施进行。

参考文献:

［1］GB 50292—1999，民用建筑可靠性鉴定标准［S］．

［2］GB 50011—2010，建筑抗震设计规范［S］．

［3］GB 50023—2009，建筑抗震鉴定标准［S］．

中图分类号:TU317

文献标识码:A

文章编号:1009-6825(2016)17-0041-04

收稿日期:2016-04-03

作者简介:张晓华(1979-)，男，工程师安全性能较差，房屋的防灾、抗灾能力较弱，研究既有建筑鉴定与评价的方法，延长建筑物的使用寿命，在确保安全的前提条件下，力求加以充分利用，使有限的建设资金用于急需的工程，当前是我国的一项十分重要的任务。

Analysis and research on existing building major structure evaluation and evaluation methods

Zhang Xiaohua
(Shanxi Academy of Building Research，Taiyuan 030001，China)

Abstract:The paper briefly describes domestic building structure evaluation and assessment methods，introduces major civil building evaluation contents and procedures，and puts forward existing building major structure safety and seismic-resisting evaluation principles，with a view to guarantee existing building evaluation efficient．

Key words:building structure，safety，seismic-resisting performance，evaluation principle