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上海八十年代砖木结构标志性历史保护建筑抗震鉴定研究

文章出处:网络????编辑:酋顺房屋鉴定所????时间:2019-07-25 11:17:52????点击:

  一、优秀历史建筑概述及保护要求

  1、优秀历史建筑的概述及历史沿革

  某公寓位于上海市徐汇区,2005年被列为上海市第四批优秀历史建筑),保护类别为四类。

  公寓建于1933年。是20世纪20~30年代上海主要施工企业之一。1922年,为保证建筑工程质量,落地分包合同时,将质量优劣奖惩条款列入其中;专业分包,不仅要招标挑选,还要保人做保;施工严密监督,杜绝“豆腐渣”;建筑材料采购由专人负责,严控质量价格。1949年后公寓被改建成上海市运动员宿舍。1997年由新成立集团对该幢大楼进行了全面整修,并对内部建筑布局进行调整与装修(未改动原结构),成为全上海最早被改建成的酒店式公寓,底层以沿街商铺取代了原有锅炉房与水泵房,并开设了某咖啡餐厅和一家美发厅。2008年,公寓再次进行了设计改造。2009年3月,改造后的公寓式精品酒店。

房屋检测

  2、建筑特色

  公寓沿衡山路布置,入口设在东侧,建筑平面呈120°夹角,左右布局对称。公寓建筑为装饰艺术风格,采用中间隆起,两侧阶梯式向下的设计手法,外观设计简洁。公寓立面现状为浅黄色水泥拉毛墙面,层间使用红褐色的墙面砖作为装饰,加上层间墙面的凹凸处理和红褐色面砖贴面强调了水平线条,外立面一层有红褐色面砖横向装饰脚线,与公寓整体浅黄色涂料形成色差和材质的鲜明对比,具有显著的现代风格特色。公寓阳台栏杆与门框上的花纹图案大气简约并富有装饰性,艺术装饰特征贯穿于公寓室内外各个细节部分。外门窗为深灰色钢质外门窗,一层入口大门嵌有铁艺几何装饰图案,水泥门套有装饰纹样。东立面窗下部及屋面处设有铁艺装饰纹样围栏。

  公寓具有分层住宅形态,各居住单元设有室号,分户门出入,是成套单独使用的高层住宅。一层大堂局部占用两层通高空间,大堂地面原设计有马赛克瓷砖地砖,墙面贴砖和装饰壁龛,梁上无装饰元素,后经历次改造,2015年,入口大堂不再保留马赛克装饰瓷砖的装饰元素,并与梁板底等处增设石膏装饰脚线,大堂现状移除了原有部分设备设施,未改变后期增设的天花线脚等装饰元素。二层与大堂通高空间之间设有黑色铁艺栏杆。公寓中央设有一部三跑钢筋混凝土楼梯,楼梯一至二层为地砖铺地,二至顶层为人字纹木地板铺地,楼梯栏板用白色涂料粉刷,有三道流线型装饰,深褐色木质扶手,楼梯间墙面为浅黄色涂料粉刷墙面,设有彩色玻璃窗扇。楼梯范围自一层至屋顶,每层面对电梯栏板处设有楼层标示。标准层每层设客房6间,每侧三间。

  3、结构特色

  公寓建筑主体为钢筋混凝土框架结构,其梁、柱、板均为现浇结构构件。我国最早的钢筋混凝土框架结构房屋被认为是1908年建造的上海电话企业大楼,之后该种结构类型在我国便不断发展开来。

  公寓为1933年建造的9层钢筋混凝土框架结构,设有电梯,为20世纪30年代上海地区高层公寓的典型建筑,在一定程度上反映了这一时期上海公寓建筑的主要结构特点。

  4、建筑环境

  受检房屋横向布置于场地西面;西侧为绿地,植有花木等,东侧为居民住宅楼。交通便利,环境十分优雅。

  5、建筑重点保护部位及保护要求

  公寓位于上海市,保护类别为:四类。根据《上海市历史学问风貌区和优秀历史建筑保护条例》第二十五条,建筑的立面不得改变,根据《上海市优秀历史建筑保护技术规定》(2014年版),该保护建筑的南立面、东立面、北立面等为外部重点保护部位,楼梯、门厅、典型单元套间、原有装饰为内部重点保护部位。

  根据2015年徐汇区第四批优秀历史建筑一幢一册保护指南记录,公寓“二层套间已经改造为茶室、健身房、办公等功能;三至九层室内重新装修,改为酒店客房,原格局不存”。受检房屋室内布局虽为重点保护部位,“但风貌不存,建议不作为重点保护内容”。

  公寓外部重点保护部位浅黄色水泥拉毛墙面基本保存完好,红褐色面砖贴面保存完整。受检房屋室外一层横向装饰脚线局部被砂浆覆盖,深灰色钢窗保存完好,东侧朝内院窗扇下方铁艺装饰围栏保存完好,屋顶露台铁艺装饰栏杆保存完好,东侧入口铁艺装饰图案嵌玻璃门局部损伤,水泥门套装饰线条保存完好,门框及门扇漆面局部脱落褪色。室内一层大堂设有二层通高空间,石膏线条保存完好。中央楼梯栏板有三道流线型装饰保存完好,深褐色木质扶手保存完好,楼梯栏板侧面粉刷局部开裂起皮。

  二、 检查检测分析结果

  1、现场调查及建筑结构测绘

  根据委托方提供的资料,结合现场调查,可知:受检房屋几经易主,主要使用功能亦发生改变,通过现场调查,房屋在使用过程中未发生火灾、使用荷载过大等情况,但1997年上海徐房集团对公寓进行大修和改造,调整内部分隔,改为酒店式公寓,并将底层锅炉房、水泵房改为沿街咖啡店。

  为全面准确地反映该住宅建筑结构现状,我站工作人员采用钢卷尺、全站仪、激光测距仪等仪器对受检房屋的墙体分布、门窗位置及尺寸等建筑布置情况及房屋的轴网尺寸、钢筋尺寸、结构层高、构件截面尺寸等结构现状进行了现场测绘。

  2、房屋倾斜检测

  现场采用徕卡TCR1202型全站仪对受检房屋进行倾斜观测。根据检测结果,受检房屋整体倾斜无明显规律,最大倾斜率为向南8.74‰(倾斜观测包含施工误差),未超过《优秀历史建筑修缮技术规程》(DGJ08-108-2014)二级修缮规定的限值10.0‰。

  3、房屋相对高差检测

  根据现场可操作条件,采用WILD NA2型水准仪,对房屋进行相对高差检测。检测结果表明,房屋相对高差最大相对沉降为3.98‰(沉降观测包含施工误差),未超过《地基基础设计规范》(DGJ08-11-2010))规定限值4‰。

  4、梁柱变形检测

  (1)梁挠度检测

房屋检测

  现场采用TCR1202全站仪按照无棱镜反射法对房屋横向受力构件挠度进行测量,确定其挠度值。由于现场条件所限,本次检测仅对房屋主梁挠度进行抽查检测。检测结果表明,受检构件挠度值均满足《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015年版)要求。

  (2)柱垂直度检测

  因竖向构件垂直度是衡量构件使用性能的重要指标,同时还会影响构件承载力,因此混凝土柱倾斜测量非常必要。现场使用建筑工程检测器对受检房屋混凝土柱倾斜进行测量。检测结果表明,大部分构件倾斜率均≤1/400=2.5‰,根据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-2015)属于BS级以上,满足规范评定要求。

  5、混凝土构件碳化深度及保护层厚度检测

  混凝土碳化是导致钢筋锈蚀的一个重要因素,是影响钢筋混凝土耐久性的主要因素之一。当碳化深度达到钢筋表面时,正常混凝土的强碱性环境遭到破坏,钢筋产生电化学反映,锈蚀加速,从而导致混凝土结构耐久性下降。混凝土碳化深度检测采用浓度为1%的酚酞酒精溶液进行,现场将其注入凿出的孔内,用游标卡尺量得碳化深度。

  检测结果表明,柱碳化深度在58~70mm之间,梁碳化深度在33~40mm之间,楼板碳化深度在13~15mm之间;受检房屋混凝土碳化深度大于混凝土保护层厚度,碳化深度到达钢筋所在位置,但构件表面保护较好,未发现钢筋存在严重锈蚀现象。

  6、混凝土强度检测

  现场检查混凝土结构质量发现,除局部保护层脱落、钢筋轻微锈蚀外,混凝土外观质量尚可,无严重蜂窝、麻面现象。现场采用回弹法检测混凝土强度,然后依据《结构混凝土抗压强度检测技术规程》(DG/TJ08-2020-2007)进行钻芯修正。现场凿除表面涂料层直至其露出混凝土表面,用砂轮处理混凝土表面后,采用ZC3-A型回弹仪测定其回弹值,并对局部构件进行钻芯取样,以修正房屋整体混凝土强度。

  检测结果表明:受检房屋混凝土芯样抗压强度均值为20.8MPa,标准差为4.2MPa。对应部位混凝土强度回弹推定值均值为24.3 MPa,标准差为3.43 MPa。总体修正量△tot为-3.5 MPa。修正后混凝土抗压强度均值为23.3 MPa,标准差为3.61 MPa,推定强度为17.3 MPa。

  7、主体结构钢筋强度检测

  根据《既有建筑物结构检测与评定标准》(DB/TJ08-804-2005),现场采用里氏硬度法对混凝土构件的钢筋强度进行检测,按钢材硬度与强度之间的关系来获得钢材强度。

  8、结构损伤情况检测

  房屋目前空置,大部分室内装饰已拆除,内部隔墙被拆除,构件粉刷层被凿除,主体结构构件裸露。

  (一) 结构部分

房屋检测

  (1)受检房屋倾斜及相对高差均在规范允许范围之内。现场检测未发现由房屋地基基础不均匀沉降引起的上部结构的损伤现象。

  (2)受检房屋承重梁柱均未发现明显裂缝,但局部梁柱边角混凝土存在缺失情况。

  (3)受检房屋内隔墙基本拆除完毕,外侧围护墙体整体基本完好。

  (4)受检房屋局部楼板存在混凝土缺失开洞情况。

  (5)受检房屋屋面防水基本完好,排水基本畅通。

  (二) 非结构部分

  (1)门窗:受检房屋门窗基本完好,开关灵活。

  (2)抹灰:外围护墙内抹灰多数楼层拆除完毕,剩余内抹灰无明显空鼓、开裂现象;墙体外抹灰基本完好。

  (3)水卫设备:室外排水管基本完好。

  (三)完损等级评定

  检测结果表明,受检房屋存在混凝土梁、柱局部破损,局部楼板开洞破损,外墙内抹灰多处拆除等损伤。参考《房屋完损等级评定标准(试行)》(城住字(84)第678号),根据受检房屋的结构、装修、设备损坏情况,受检房屋可评为一般损坏房。

  三、主要技术依据

  (1)《上海市优秀历史建筑检测与评定指南(试行)》;

  (2)《上海市历史学问风貌区和优秀历史建筑保护条例》;

  (3)《关于进一步加强对本市优秀历史建筑保护的若干意见》;

  (4)《房屋质量检测规程》(DG/TJ08-79-2008);

  (5)《既有建筑物结构检测与评定标准》(DB/TJ08-804-2005);

  (6)《建筑结构检测技术标准》(GB/T50344-2004);

  (7)《砌体工程现场检测技术标准》(GB/T50315-2011);

  (8)《危险房屋鉴定标准》(JGJ125-2016);

  (9)《回弹仪评定烧结普通砖强度等级的方法》(JC/T796-2013);

  (10)《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》(JGJ/T 136-2017);

  (11)《结构混凝土抗压强度检测技术规程》(DG/TJ08-2020-2007);

  (12)《混凝土中钢筋检测技术规程》(JGJ/T 152-2008);

  (13)《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2011);

  (14)《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011);

  (15)《房屋完损等级评定标准(试行)》(城住字(84)第678号);

  (16)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015年版);

  (17)《砌体结构设计规范》(GB50003-2011);

  (18)《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-2015);

  (19)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012);

  (20) 《优秀历史建筑保护修缮技术规程》DG/TJ08-108-2014;

  (21) 《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008);

  (22) 《现有建筑抗震鉴定与加固规程》(DGJ08-81-2015);

  (23) 《建筑变形测量规范》(JGJ8-2016);

  (24)《工程测量规范》(GB50026-2007);

  (25)《黑金属硬度及强度换算值》(GB/T 1172-1999);

  (26)《金属材料 里氏硬度试验 第1部分:实验方法》(GB/T17394.1-2014);

  (27) 其他与本检测项目相关的标准、规范、工程设计图纸资料等。

  四、 建筑结构概述

  1、建筑概述

  某公寓沿衡山路布置,平面呈120°夹角,建筑东西向进深约13.0m,每侧南北向面宽约19.0m,总长度24.902m,总宽度12.909m,总高度35.550m。总建筑面积为3522m2。房屋共九层(局部七层),左右布局对称。底层主要作为理发厅及咖啡馆使用,二至七层主要作为公寓使用。房屋室内外高差约0.2m,底层层高约3.0m,二层以上均约为3.4m。房屋轴网尺寸主要为4.6m,房屋外立面墙厚约为300mm(含抹灰),室内设有钢筋混凝土楼梯及电梯各一部。

  2、结构概述

  (1) 地基基础

  受检房屋无基础设计相关资料,考虑到房屋安全及实际可操作条件,现场未对房屋基础进行开挖。经相关资料显示,二十世纪三四十年代的公寓有的采用木桩基础,条件允许时建议对受检房屋地基基础进行详细查勘。

  (2) 上部结构

  受检房屋为框架结构,无结构图。经现场检测,受检房屋梁、柱、板均为现浇结构构件,框架柱主要截面尺寸主要为500mm×500mm、550mm×550mm、600mm×400mm、250mm×600mm、430mm×430mm等,框架梁主要截面尺寸为200mm×250mm、250mm×300mm、250mm×400mm、250mm×450mm、250mm×500mm,楼板厚主要为100mm。混凝土构件纵筋局部采用边长为25mm带肋方钢,主要采用18mm、20mm、22mm、25mm、28mm的带肋钢筋,箍筋主要采用直径为8mm的带肋钢筋。楼板钢筋主要为直径8mm带肋钢筋。

  五、房屋抗震性能评估

  根据中华人民共和国国家标准《建筑抗震鉴定标准》(GB 50023-2009)规定,受检房屋建造于1933年,属于A类建筑。

  (一)抗震设防基本要求

  抗震设防类别:根据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008),受检房屋抗震设防类别应划分为标准设防类,即设防类别为丙类。

  抗震设防烈度:7度

  基本地震加速度:0.10g

  地震分组:第二组

  场地:IV类

  抗震鉴定分类:A类建筑,后续使用年限30年

  (二)地基和基础

  根据《建筑抗震鉴定标准》(GB 50023-2009)第4.2.2条规定,7度时地基基础现状无严重静荷载缺陷的乙类、丙类建筑可不进行地基基础的抗震鉴定。

  根据现场检测结果,该房屋的地基基础无严重静载缺陷,故不进行地基基础的抗震鉴定。

  六、结构承载能力计算分析

  1、房屋使用荷载调查

  本次计算按照该房屋拟改造的公寓用房进行,荷载取值按照国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)确定。

  (1)屋面恒活荷载标准值

  恒荷载标准值

  钢筋混凝土屋盖 2.5kN/m2

  屋面找平层、防水层、板底吊顶等 3.0kN/m2

  活荷载标准值

  屋面为非上人屋面,活荷载标准值取为0.5kN/m2。

  (2)楼面恒活荷载标准值

  楼面恒荷载标准值

  钢筋混凝土楼盖 2.0kN/m2

  考虑后期装修的附加荷载 1.5kN/m2

  活荷载标准值

  活荷载标准值 2.0kN/m2

  楼梯间荷载 3.5kN/m2。

  (3)墙体荷载

  外墙:厚度为300mm,由二孔空心砖砌筑,荷载取为8.0kN/m;

  (4)风荷载

  房屋所在地的地面粗糙度类别为C类,基本风压取为0.55kN/m2。

  (5)抗震设防要求

  抗震设防类别:丙类;

  抗震设防烈度:7度;

  基本地震加速度:0.10g;

  地震分组:第二组,反应谱特征周期取0.9s;

  场地类别:Ⅳ类;

  抗震鉴定分类:A类建筑,后续使用年限为30年;

  2、房屋抗震计算

  (一)验算依据:

  混凝土强度等级:按实测强度取C15;

  钢材:根据实测强度,纵筋按HRB335级钢取值,箍筋按HRB335级钢取值。

  (二)验算结果分析

  验算按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)等国家标准,采用中国建筑科学研究院结构研究所PKPM系列App,建立合理的力学计算模型进行抗震承载力验算。

  (1)主要动力特性及地震响应计算结果

  计算结果表明,除X向最大位移比为1.60 > [1.50],X向最大层间位移比为1.61 > [1.50]外,其他指标均在规范允许范围内。

  (2)楼屋盖承载力分析

  由于受检房屋改造装修后仍作为公寓使用,房屋楼屋盖使用功能未发生改变,故本次未对房屋楼屋盖承载力重新计算。

  (3)地基基础承载力分析

  经检测,目前被检房屋相对高差和倾斜均未超过相关规范允许值,上部结构无因不均匀沉降和倾斜产生的裂缝、变形等结构性损伤,且经历80余年固结,地基土已基本沉降稳定,考虑到后续使用荷载未发生改变,可认定房屋的地基基础能满足现有使用荷载的要求。

  七、检测结论与建议

  1、 结论

  (1)受检房屋位于徐汇区衡山路525号,为一幢九层(局部七层)的框架结构房屋,总高度35.550m,总长度24.902m,总宽度12.909m,总建筑面积为3522m2。房屋于1931年由上海最大的设计机构公和洋行设计,由新仁记营造厂承建于1933年,2005年被列为上海市第四批优秀历史建筑(编号121),保护类别为四类。

  (2)受检保护建筑的南立面、东立面、北立面等为外部重点保护部位;楼梯、门厅、典型单元套间、原有装饰为内部重点保护部位,“但风貌不存,建议不作为重点保护内容”。

  (3)该住宅历经多年使用,长期未得到良好的养护修缮,目前外立面墙体及楼梯尚无明显损伤,但室内典型单元套间、原有装饰已基本被拆除。

  (4)经检测,受检房屋的倾斜最大值为向南8.74‰,相对高差最大值为3.98‰,均未超过规范允许限值。

  (5)结构构件耐久性检测结果表明,混凝土碳化深度大于混凝土保护层厚度,碳化深度到达钢筋所在位置,但由于构件表面保护较好,未发现钢筋存在严重锈蚀现象。

  (6)承重结构材料强度检测结果表明,受检房屋混凝土强度推定值为17.3MPa;受检钢筋强度达到现行规范的HRB335级钢筋的要求。

  (7)结构承载力验算结果表明,受检房屋的梁柱承载力基本满足规范要求。

  (8)受检房屋平面不规则、填充墙与主体结构的连接不满足要求,但受检房屋的沉降、梁柱的变形及强度均基本满足规范要求,房屋整体结构基本完好,可判定满足A类建筑后续使用30年的一级鉴定,但在今后的修缮过程中,应对破损开洞的板进行处理。

  (9)本项目下阶段工作应符合房屋主管部门对历史保护建筑管理的相关规定,修缮方案应经主管部门批准。修缮设计和施工应由有资质和经验的施工单位承担。修缮设计单位应按照有关规范、本报告的实测数据,选择合理的修缮方法。

  2、 建议

  (1)建议本次修缮为保护性修缮而非整体性加固处理。制定修缮方案时,应充分考虑使用功能与保护要求的协调一致,内部隔墙可采用轻质材料以避免增加过大荷载。

  (2)内隔墙施工时,建议按现行规范增设墙体拉结筋。

  (3)建议定期对房屋进行维护检查和变形观测。

  (4)修缮时,对混凝土构件表面采取相应措施,起到保护钢筋的作用,提高混凝土构件的耐久性。

  (5)应对各层楼板破损严重部位进行必要的封堵和修复工作,进而提高混凝土耐久性。对检测中梁、柱钻芯取样部位可采用高强度灌浆料进行封堵,并适当考虑加强房屋结构的整体性能。

  (6)建议在此次修缮过程中,对房屋的历次改动部位调查考证,尽量按原样恢复,尽量恢复原貌。


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