1某鋼鐵廠1號(hào)高爐出鐵場主廠房是80年代末建成投入使用,主廠房為單層單跨排架結(jié)構(gòu),主廠房排架柱是鋼筋混凝土工字形截面,屋架,天窗架,支撐,檁條均為鋼結(jié)構(gòu),吊車梁為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。無圍護(hù)結(jié)構(gòu),局部有雨遮。現(xiàn)因環(huán)保除塵要求,需將1號(hào)高爐出鐵主廠房封閉和安裝除塵設(shè)備。
2現(xiàn)場勘察
現(xiàn)有建筑物的抗力取決于材料性能、幾何參數(shù)和計(jì)算模型。它隨著時(shí)間推移而衰退,其主要原因是混凝土老化、鋼筋銹蝕導(dǎo)致截面減小和鋼筋與混凝土握裹力的下降而引起結(jié)構(gòu)抗力下降,結(jié)構(gòu)承受持續(xù)震動(dòng)荷載而產(chǎn)生的疲勞損傷逐步發(fā)展而導(dǎo)致抗力下降。因此要準(zhǔn)確計(jì)算既有建筑物抗力,就必須以結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有條件為基礎(chǔ)。現(xiàn)以有代表性的排架柱(PZ4)為對象,分析其承載能力。
(1)依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,廠房排架柱為預(yù)制工字形柱,混凝土等級(jí)為300號(hào)(相當(dāng)于C28) ,受力鋼筋為25M nSi(相當(dāng)于鋼)。
(2)截面尺寸測量和鋼筋位置探測經(jīng)現(xiàn)場測量,排架柱截面尺寸基本滿足設(shè)計(jì)要求(具體尺寸見圖1)。鋼筋探測無損檢測方法是一種新的檢測技術(shù)。
目前主要有兩種鋼筋檢測方法:一是利用電磁波波動(dòng)原理的檢測,二是利用電磁感應(yīng)原理的鋼筋檢測儀檢測。前一種方法由于設(shè)備較為昂貴、定量性較差,應(yīng)用面較小,目前國內(nèi)外廣泛使用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行檢測。儀器通過傳感器在被測結(jié)構(gòu)內(nèi)部局部范圍發(fā)射電磁場,同時(shí)接收在發(fā)射電磁場內(nèi)金屬介質(zhì)產(chǎn)生的感應(yīng)電磁場,并轉(zhuǎn)換為電信號(hào),主機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)分析處理數(shù)字化的電信號(hào),從而判定鋼筋位置、保護(hù)層厚度和鋼筋直徑。經(jīng)現(xiàn)場檢測,并結(jié)合圖紙,略去由于施工因素的影響,為研究問題的方便,取保護(hù)層厚度為30 mm。
3材料強(qiáng)度檢測
考慮到混凝土鉆芯檢測對結(jié)構(gòu)有所損傷,且混凝土齡期已超過1000天,按一般回彈法檢測混凝土強(qiáng)度已不適用。所以排架柱采用回彈超聲綜合法無損檢測方法檢測混凝土材料的強(qiáng)度。
3. 1超聲波檢測
采用超聲波檢測混凝土質(zhì)量,一般是根據(jù)構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的幾何形狀、所處環(huán)境、尺寸大小以及所能提供的測試表面等條件,選用不同的測試方法。一般常用的檢測方法有以下幾種:
(1)對測法當(dāng)混凝土被測部位能提供一對相互平行的測試表面時(shí),可采用對測法檢測。即將一對厚度振動(dòng)式換能器(發(fā)射簡稱F換能器,接收簡稱S換能器) ,分別耦合于被測構(gòu)件同一測區(qū)兩個(gè)相互平行的表面逐點(diǎn)進(jìn)行測試, F、S換能器的軸線始終位于同一直線上; (2)角測法當(dāng)混凝土被測部位只能提供2個(gè)相鄰表面時(shí),無法進(jìn)行對測,可以采用丁角方法檢測。即將一對F、S換能器分別耦合于被測構(gòu)件的2個(gè)相鄰表面進(jìn)行逐點(diǎn)測試,兩個(gè)換能器的軸線形成90度夾角; (3)平測法當(dāng)混凝土被測部位只能提供一個(gè)測試表面時(shí),可采用平測法檢測。將一對F、S換能器置于被測結(jié)構(gòu)同一個(gè)表面,以一定測試距離進(jìn)行逐點(diǎn)檢測。由于排架柱截面為工字形截面,為了能夠準(zhǔn)確的檢測混凝土的強(qiáng)度,在工字形的腹板處采用對測方面,在翼緣處采用對測和平測2種方法。

1.1建筑物概況
該建筑位于深圳市龍崗區(qū)南灣街道丹竹頭社區(qū)立信北路68號(hào)，設(shè)計(jì)單位為中信建筑設(shè)計(jì)（深圳）研究院有限公司。為滿足生產(chǎn)需要，現(xiàn)在建筑物五層樓面局部區(qū)域（軸線編號(hào)為五層樓板9-12-C-D）布置生產(chǎn)線，放置生產(chǎn)設(shè)備，為了解該區(qū)域樓面的承載能力，以確定設(shè)備放置的生產(chǎn)安全，深圳市鑫雁郵電印刷包裝有限公司委托我公司對此進(jìn)行檢測評(píng)估。
本建筑物處在7度抗震設(shè)防區(qū)，框架抗震等級(jí)為，建筑物安全等級(jí)為二級(jí)，建筑物場地類別為Ⅱ類，基本風(fēng)壓為0.75kN/㎡，地面粗糙度為B類。采用Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)熱軋鋼筋。
1.2.1目的
評(píng)估建筑物五層樓面局部區(qū)域的承載能力。
1.2.2內(nèi)容
a) 檢測建筑物的外觀質(zhì)量、現(xiàn)狀和使用情況。
b) 結(jié)構(gòu)布置和軸線尺寸。
c) 構(gòu)件截面尺寸檢測。
d) 框架柱、框架梁混凝土強(qiáng)度檢測。
e) 框架柱、框架梁和樓板鋼筋配置檢測。
f) 結(jié)構(gòu)和構(gòu)件損傷及缺陷情況檢測。
g) 根據(jù)檢測結(jié)果和國家規(guī)范對本建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)復(fù)核驗(yàn)算，根據(jù)復(fù)核驗(yàn)算結(jié)果提出檢測結(jié)論和建議。
1.2.3結(jié)論：
1.該建筑物結(jié)構(gòu)平面布置合理。
2.所測主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度檢測結(jié)果：框架柱為25.9MPa，框架梁為27.6MPa，均滿足設(shè)計(jì)要求。
3.所測框架柱截面尺寸、鋼筋配置及鋼筋保護(hù)層厚度滿足設(shè)計(jì)要求。框架柱構(gòu)件外觀質(zhì)量良好，無明顯損傷情況。
4.所測框架梁截面尺寸、鋼筋配置及鋼筋保護(hù)層厚度滿足設(shè)計(jì)要求。框架梁構(gòu)件外觀質(zhì)量良好，無明顯損傷情況。
5.所測樓板結(jié)構(gòu)層厚度、樓板底部鋼筋配置及鋼筋保護(hù)層厚度均滿足設(shè)計(jì)要求。
6.根據(jù)現(xiàn)場抽檢結(jié)果和委托方提供的資料，進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。驗(yàn)算表明，在樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值不大于7.5kN/㎡（擬放置設(shè)備換算樓面活荷載小于該值）時(shí)，該建筑所測樓面區(qū)域滿足安全使用的要求。
1.2.4建議：
1.在生產(chǎn)使用過程中，應(yīng)進(jìn)行正常維護(hù)、定期觀察，如發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)立即停止使用并報(bào)當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)管理部門。 2.設(shè)備放置時(shí)應(yīng)盡量將支點(diǎn)固定于框架梁上，且支點(diǎn)下應(yīng)設(shè)置相應(yīng)墊片，防止對樓面造成局部損傷。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件。 
柱、墻 
1柱產(chǎn)生裂縫，保護(hù)層部分剝落，
主筋外露；或一側(cè)產(chǎn)生明顯的水平裂縫，另一側(cè)混凝土被壓碎，主筋外露；或產(chǎn)生明顯的交叉裂縫。 
2墻中間部位產(chǎn)生明顯的交叉裂縫，或伴有保護(hù)層剝落。 
3柱、墻產(chǎn)生傾斜，其傾斜量超過高度的1／100。 
4柱、墻混凝土酥裂、碳化、起鼓，其破壞面超過全面積的1／3，且主筋外露，銹蝕嚴(yán)重，截面減少。 
梁、板 
1單梁、連續(xù)梁跨中部位，底面產(chǎn)生橫斷裂縫，其一側(cè)向上延伸達(dá)梁高的2／3以上；
或其上面產(chǎn)生多條明顯的水平裂縫，上邊緣保護(hù)層剝落，下面伴有豎向裂縫；或連續(xù)梁在支座附近產(chǎn)生明顯的豎向裂縫；或在支座與集中荷載部位之間產(chǎn)生明顯的水平裂縫或斜裂縫。 
2框架梁在固定端產(chǎn)生明顯的豎向裂縫或斜裂縫，或產(chǎn)生交叉裂縫。 
3簡支梁、連續(xù)梁端部產(chǎn)生明顯的斜裂縫，挑梁根部產(chǎn)生明顯的豎向裂縫或斜裂縫。 
4搗制板上面周邊產(chǎn)生裂縫，或下面產(chǎn)生交叉裂縫。 
5預(yù)制板下面產(chǎn)生明顯的豎向裂縫。 
6各種梁、板產(chǎn)生超過跨度1／150的撓度，且受拉區(qū)的裂縫寬度大于1mm。 
7各類板保護(hù)層剝落，半數(shù)以上主筋外露，嚴(yán)重銹蝕，截面減少。

需要進(jìn)行檢測： 1、對于既有鋼結(jié)構(gòu)建筑物和構(gòu)筑物： （1）建（構(gòu)）筑物擬改變用途、改變使用條件和使用要求； （2）擬對建（構(gòu)）筑物進(jìn)行擴(kuò)建、加層、插層、較大規(guī)模維修或其他形式結(jié)構(gòu)改造； （3）擬對建（構(gòu)）筑物進(jìn)行整移； （4）鋼結(jié)構(gòu)本身出現(xiàn)明顯的結(jié)構(gòu)功能退化現(xiàn)象或有明顯的變形； （5）鋼結(jié)構(gòu)受到災(zāi)害、事故等作用影響，并產(chǎn)生明顯損傷； （6）對鋼結(jié)構(gòu)的抗力產(chǎn)生有根據(jù)的懷疑； （7）出于保護(hù)要求，需要了解歷史建筑的工作現(xiàn)狀以及在目標(biāo)使用期內(nèi)的可靠性； （8）對建（構(gòu)）筑物超過設(shè)計(jì)使用年限，擬延長建（構(gòu)）筑物使用年限； （9）擬對建（構(gòu)）筑物進(jìn)行抗震加固； （10）在既有鋼結(jié)構(gòu)附近進(jìn)行有關(guān)活動(dòng)而可能對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損傷時(shí)，活動(dòng)方與被影響方雙方協(xié)議需要檢測與； （11）對重要建筑及大型公共建筑的鋼結(jié)構(gòu)按規(guī)定進(jìn)行定期檢測與； （12）其他需要了解結(jié)構(gòu)可靠性的情形
常用的既有房屋分析:
傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)法:傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)法房屋檢測主要以原設(shè)計(jì)規(guī)范或規(guī)程為依據(jù),按個(gè)人目視觀察及規(guī)范定值計(jì)算結(jié)果來評(píng)定結(jié)構(gòu)與實(shí)際差異的一種經(jīng)驗(yàn)評(píng)定法。
傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)法的特點(diǎn)是荷載汁算以實(shí)際調(diào)查為準(zhǔn),材料強(qiáng)度取值一般按經(jīng)驗(yàn)評(píng)定,圖紙規(guī)定的材質(zhì)數(shù)據(jù)僅僅作為參考,對原設(shè)計(jì)中采用的規(guī)范依據(jù)、理式、汁算圖形,主要看是否與實(shí)際結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)相符;否則,按照實(shí)際狀況進(jìn)行修改。這種程序,花費(fèi)人力物力少。所以對于那些受力簡單、傳力路線明確、較易分析的一般性建筑物和構(gòu)筑物的,經(jīng)驗(yàn)法仍是一種可行的。經(jīng)驗(yàn)法的程序如下圖所示:
傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)法一般不使用檢測設(shè)備和儀器,主要憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn),受個(gè)人主觀因素影響較大。這樣,即使是人員技術(shù)水準(zhǔn)較高,也未必判斷準(zhǔn)確。例如,某筑物頂層墻體部位發(fā)生裂縫,材料可能判定為建筑材料因干縮或溫度作用引起的,屬于材料問題;結(jié)構(gòu)可能判定為荷載作用下結(jié)構(gòu)抗力不足,屬于結(jié)構(gòu)受力問題,地基可能判定為地基基礎(chǔ)沉降作用引起,屬于地基基礎(chǔ)問題;結(jié)構(gòu)檢測則可能判定為墻體材料內(nèi)部缺陷作用引起,屬于內(nèi)部隱患問題。不同背景的人員很容易受個(gè)人特長的制約,可能判斷錯(cuò)誤。 經(jīng)驗(yàn)法的程序主要以個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)為前提,調(diào)查過于簡單,準(zhǔn)確數(shù)據(jù),故在工程處理上多偏于保守。但傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)法在工程實(shí)踐中不斷發(fā)展,經(jīng)驗(yàn)在不斷豐富,若結(jié)合進(jìn)行一定的、觀察和驗(yàn)證,便可大大工作的可靠程度.
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