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优秀历史建筑质量检测

2018-07-30

山西建筑 2018年18期
关键词:外立面耳鼻喉科抗震

曹 春 生

(上海市岩土工程检测中心,上海 200436)

复旦大学附属眼耳鼻喉科医院里面的10号楼位于汾阳路83号,建造于1942年,由国外建筑事务所设计,原为三德堂。汾阳路在1902年—1943年之间称为毕勋路,是上海法租界的一条街道,大体呈南北走向,北起淮海中路,南至岳阳路,全长815 m。1934年,上海犹太圣裔社依靠上海犹太富商的资助,成立了上海圣裔社医院。太平洋战争爆发后,上海的俄国犹太人正式入住这家医院,改名为“上海犹太医院”。此后该房屋仍一直为医院所使用,复旦大学附属上海眼耳鼻喉科医院于1952年创建于现址,由中国红十字会第一医院及中山医院的眼科和耳鼻喉科合并而成,是上海医学院的一所专科性的教学医院。1999年上海医科大学与复旦大学合并后,医院更名为复旦大学附属眼耳鼻喉科医院,复旦大学附属眼耳鼻喉科医院10号楼于2005年被列为上海市第四批优秀历史建筑,保护类别为三类(见图1,图2)。

1 现场检测

1.1 倾斜测量

为了解房屋的整体倾斜情况,使用RTS112R5L型全站仪采用坐标法对房屋的可测棱线进行了测量,测量结果示意图见图3。

从测量结果可知,10号楼所测测点在南北方向北倾斜,最大向北倾斜6.7‰,在东西方向上主要向东倾斜,最大向东倾斜4.1‰,所测测点倾斜率均低于JGJ 125—99危险房屋鉴定标准2004年版中容许值(10.0‰)[1]。

1.2 房屋完损状况

复旦大学附属眼耳鼻喉科医院10号楼于2005年被列为上海市第四批优秀历史建筑,保护类别为三类[2]。重点保护部位:建筑风貌和外观,以及外墙、外立面装饰等。

经现场检测,除南立面窗有改动外,建筑风貌和外观总体保护较好。该房屋在横竖两个方向均做“三段式”划分,外立面多处有弧形墙面造型,西立面还有层层收进的做法。房屋外立面保护部位基本完好,室内原有特色装饰基本完好。但部分外立面上的阳台、楼梯栏杆,窗台混凝土构件铁胀露筋、混凝土剥落(存在安全隐患)以及部分外立面上的阳台、楼梯栏杆,窗台混凝土构件铁胀露筋、混凝土剥落(存在安全隐患),部分外立面窗角等洞口墙体存在裂缝(非贯穿)、粉刷脱落等不良现象;立面钢窗锈蚀;还存在室内楼梯间墙面、平顶、走廊两侧墙面粉饰层开裂,部分脱落等不良现象。

2 结构承载力验算

2.1 10号楼承载力验算

根据房屋结构布置情况,并对该房屋的结构体系进行判断和分析,采用PKPM系列程序对房屋的上部结构进行结构分析和验算。

2.1.1荷载取值

1)恒荷载标准值。楼面恒载取1.0 kN/m2,屋面恒载取2.5 kN/m2。

2)活荷载标准值。楼面活载取2.0 kN/m2,走廊活载取2.5 kN/m2,不上人屋面活载0.5 kN/m2。

3)风荷载。根据GB 50009—2012建筑结构荷载规范,上海市的基本风压为0.55 kN/m2,地面粗糙程度为C类[3]。

2.1.2材料强度取值

砖强度等级取MU10,砂浆强度为M3.0。

2.1.3房屋构件承载能力验算结果

根据该房屋结构布置情况、构件强度等级,对房屋的上部结构进行承载力验算,房屋承载力验算结果见图4。

由承载力验算可知,房屋墙体轴压比满足规范要求,各段墙体的抗力与荷载效应之比均大于1,墙体受压承载力满足正常使用的要求。

2.2 地基基础承载力验算

该房屋的基础采用墙下钢混凝土条形基础,条基埋深约1.56 m,条形基础下设木桩,桩径100 mm,桩长3.66 m,桩端持力层为3层淤泥质粘土;基础底板为宽1 525 mm~1 830 mm,高760 mm。

2.2.1单桩承载力计算

根据GB 50007—2011建筑地基基础设计规范,取桩侧极限摩阻力:fs=15 kPa,桩端极限摩阻力:fp=200 kPa[4]。

Rsk=3.142×0.1×15×3.66=17.25 kN;

Rpk=200×0.25×3.142×0.1×0.1=1.57 kN;

Rd=17.25/1.67+1.57/1.04=11.84 kN。

按照桩材强度控制单桩承载力,桩材采用洋松,参考我国的东北落叶松(顺纹抗压强度设计值为15 MPa):

11.84/(0.25×3.142×0.1×0.1)=1.51 MPa<15 MPa。

故取单桩承载力设计值为11.84 kN。

2.2.210号楼地基承载力验算

桩基承台及上浮土重量(地下水位按照0.5 m计算):

1.2×1.56×20-1.0×(1.56-0.5)×10=37.44-10.6=26.84 kN/m2。

取典型墙段下地基验算其承载力。

取6/B-C轴计算。

桩基承台宽1.525 m,上部荷载为216.8×5.82=1 261.8 kN;

基础及上覆土荷载为1.525×5.82×26.84=238.2 kN。

墙段下木桩共61根,桩基分担荷载为:

11.84×61=722.2 kN。

地基分担荷载为:

(1 261.8+238.2-722.2)/(5.82×1.525)=87.6 kPa。

上海天然地基的承载力约为80 kPa[5],考虑到该房屋已经安全使用70多年,因此,地基承载力设计值可以乘以长期压密系数1.20,即为96 kPa。所以地基承载力能满足要求,但富余量不大(相差8.7%)。

3 抗震性能分析

10号楼结构为砖木结构,建造于1942年,当时房屋设计建造尚没有关于抗震设防的规定要求。该房屋为纵横墙承载的木楼面结构体系,未设圈梁和构造柱,西南角加装电梯等结构改动,结构整体抗变形能力较差,在地震作用下很容易造成结构破坏。因此房屋的原结构整体性较差,是本房屋结构抗震的薄弱环节。

该房屋原为4层,后来又加建1层,对地基基础没有采取任何加固等处理措施,通过上面计算分析可知,该房屋的地基基础为其结构薄弱环节。

按本地区设防烈度提高一度即8度要求[6]对该房屋进行第一级抗震鉴定,按照砌体结构对该房屋现有情况进行抗震措施鉴定,具体鉴定结果见表1。房屋较多横墙间距超过4 m,综合抗震能力不满足抗震鉴定要求,可不再进行第二级鉴定,需要对房屋采

取加固或其他措施。

表1 房屋抗震构造措施对照表

4 结论与建议

经现场检测可知除南立面窗有改动外,10号楼外立面总体保护较好,室内原有特色装饰基本完好。现场完损检测可知10号楼目前未发现明显影响结构安全的损坏,根据相应规范要求,10号楼损坏等级均评定为一般损坏。上部结构静力计算结果表明,10号楼上部结构(不考虑结构损伤和地震作用)各层各段墙体的抗力与荷载效应之比大于1,各层墙体受压承载力满足正常使用的要求。地基基础承载力验算可知地基基础承载基本满足正常使用要求,房屋后期加建第5层,地基基础未做处理,现基础承载力富余较少,为其薄弱环节。通过对10号楼结构体系进行抗震性能分析可知,房屋未设置圈梁(除第5层外)和构造柱,抗变形能力较弱,整体性能较差,为房屋的薄弱环节,然后对该房屋现有情况进行抗震措施鉴定,部分构造措施不能满足相应规范要求,该房屋的综合抗震能力不满足抗震鉴定要求,需采取加固或其他措施进行处理。

后期修复施工应采取措施避免或减少损伤原结构构件,发现原结构或相关工程隐蔽部位的构造有严重缺陷时(例如发现承重构件损坏等),应会同设计单位采取有效措施后方可继续施工。

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