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。

混凝土裂縫種類：
1、外荷載引起的裂縫： 外荷載作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)裂縫一般具有很強(qiáng)的規(guī)律性，通過計(jì)算分析就可以讀出正確的結(jié)論。如：矩形樓板板面裂縫成環(huán)狀，沿框架梁分布，板底裂縫成十字或米字集中于跨中；轉(zhuǎn)角陽臺(tái)或挑檐板裂縫位于板面起始于墻板交界以角點(diǎn)為中心成米字形向外延伸。受力裂縫，其裂縫與荷載有關(guān)，預(yù)示結(jié)構(gòu)承載力可能不足或存在嚴(yán)重問題。
2、溫度收縮裂縫：溫度收縮裂縫是一種建筑常見的裂縫，主要是由于結(jié)構(gòu)的溫度變形及材料的收縮變形受阻及應(yīng)力超標(biāo)所致。現(xiàn)澆板收縮裂縫主要集中在房屋的中部和房屋四周陽角處，裂縫成棗核狀止于梁邊。房屋四周陽角處的房間在離開陽角１米左右，即在樓板的分離式配筋的負(fù)彎矩筋以及角部放射筋未端或外側(cè)發(fā)生４５度左右的樓地面斜角裂縫。其原因主要是砼的收縮特性和溫差雙重作用所引起的，并且愈靠近屋面處的樓層裂縫往往愈大。從設(shè)計(jì)角度看，現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范側(cè)重于按強(qiáng)度考慮，未充分按溫差和混凝土收縮特性等多種因素作綜合考慮，配筋量因而達(dá)不到要求。而房屋的四周陽角由于受到縱、橫二個(gè)方向剪力墻或剛度相對較大的樓面梁約束，限制了樓面板砼的自由變形，因此在溫差和砼收縮變化時(shí)，板面在配筋薄弱處（即在分離式配筋的負(fù)彎矩筋和放射筋的未端結(jié)束處）首先開裂，產(chǎn)生４５度左右的斜角裂縫。雖然樓地面斜角裂縫對結(jié)構(gòu)安全使用沒有影響，但在有水的情況下會(huì)發(fā)生滲漏，影響正常使用。
3、地基不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫：由于地基沉降不均勻使上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力，導(dǎo)致樓板裂縫。不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫多屬貫穿性裂縫，其走向與沉降情況有關(guān)。
4、使用商品混凝土引起的收縮裂縫：商品混凝土由于采用泵送，混凝土的流動(dòng)性要好，因此一般商品混凝土的坍落度都較大，水灰比較大，如保證水灰比則要增加水泥用量，這樣就使混凝土在硬化階段出現(xiàn)收縮裂縫。裂縫的產(chǎn)生大多在砼澆筑初期，即澆搗后4～6小時(shí)左右，裂縫形狀不規(guī)則且長短不一，互不連貫，產(chǎn)生裂縫部分大多為水泥浮漿層和砂漿層。有于砼坍落度偏大，表面經(jīng)過振搗形成一層水泥含量較多，收縮性較大的水泥浮漿層及砂漿層一方面由于砼初凝時(shí)表面游離水分蒸發(fā)過快產(chǎn)生急劇的體積收縮，而此時(shí)砼早期強(qiáng)度較低(面層為砂漿層 強(qiáng)度更低)，不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致砼表面開裂，另一方面由于面層浮漿或砂漿的收縮值比基層砼大許多，而造成變形值不同導(dǎo)致面層開裂。
5、預(yù)埋管線引起的樓板裂縫：預(yù)埋線管處沿管線方向出現(xiàn)表面裂縫；局部出現(xiàn)呈發(fā)散狀或龜裂狀的不規(guī)則裂縫。預(yù)埋線管，特別是多根線管的集散處是截面砼受到較多削弱，從而引起應(yīng)力集中，容易導(dǎo)致裂縫發(fā)生的薄弱部位。當(dāng)預(yù)理線管的直徑較小，并且房屋的開間寬度也較小，同時(shí)線管的敷設(shè)走向又不垂直于砼的收縮和受拉方向時(shí)，一般不會(huì)發(fā)生樓面裂縫。反之，當(dāng)預(yù)埋線管的直徑較大，開間寬度也較大，并且線管的敷設(shè)走向又垂直于砼的收縮和受拉力向時(shí)，就很容易發(fā)生樓面裂縫。因此對于較粗的管線或多根線管的集散處，應(yīng)按要求增設(shè)垂直于線管的短鋼筋網(wǎng)加強(qiáng)。
6、施工原因引起混凝土樓板裂縫：養(yǎng)護(hù)不到位，強(qiáng)制性規(guī)范要求混凝土養(yǎng)護(hù)要覆蓋并澆水，現(xiàn)在大多數(shù)不覆蓋，澆水也不能保證經(jīng)常性濕潤；施工速度過快，上荷早，特別是磚混住宅樓板，前澆筑完樓板，第二天即上磚、走車，造成早期混凝土受損；拆模過早或模板支撐系統(tǒng)剛度不夠；施工時(shí)樓板混凝土蓋筋被踩彎、踩倒，保護(hù)層過厚，承載力下降。

結(jié)構(gòu)相關(guān)要求：
一、在結(jié)構(gòu)布置分析中，應(yīng)重點(diǎn)對結(jié)構(gòu)體系、平面布置、傳力路徑、連接方式、支撐布置、構(gòu)造措施等進(jìn)行檢查和評(píng)價(jià)。
二、在結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫分析中，應(yīng)根據(jù)裂縫位置、形態(tài)和其它檢測結(jié)果判斷該裂縫是否屬于受力裂縫。對受力裂縫應(yīng)通過承載力驗(yàn)算，對非受力裂縫應(yīng)進(jìn)一步區(qū)分沉降、收縮、施工、溫度、耐久性等并分析產(chǎn)生原因。
三、結(jié)構(gòu)復(fù)核時(shí)，應(yīng)明確驗(yàn)算所采用的規(guī)范、計(jì)算軟件及版本、抗震設(shè)防烈度、抗震等級(jí)、場地類別、基本風(fēng)壓、地面粗糙度、材料強(qiáng)度等參數(shù)。
四、結(jié)構(gòu)復(fù)核時(shí)所依據(jù)的設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)根據(jù)目的和類型確定。對涉及改造、使用功能改變的應(yīng)按現(xiàn)行規(guī)范執(zhí)行，結(jié)構(gòu)安全性宜采用建造時(shí)期處在有效期內(nèi)相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范但不低于89系列規(guī)范。
五、結(jié)構(gòu)復(fù)核時(shí)，普通民用建筑樓面的附加恒載應(yīng)不低于1.5KN/m2，屋面的附加恒載應(yīng)不低于3.0KN/m2，如有可靠數(shù)據(jù)的可按實(shí)際取值。廠房活荷載取值除設(shè)計(jì)文件明確說明外應(yīng)不低于3.5KN/m2。樓梯恒載取值應(yīng)根據(jù)截面尺寸計(jì)算確定。
六、結(jié)構(gòu)復(fù)核時(shí)混凝土強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)檢測結(jié)果按照構(gòu)件的類別、批次進(jìn)行取值。
1在條件許可情況下，可考慮對相鄰若干樓層同設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)、同類型構(gòu)件混凝土強(qiáng)度進(jìn)行合并后的批量評(píng)定。
2對混凝土強(qiáng)度離散的，應(yīng)先依據(jù)規(guī)范進(jìn)行異常值剔除再作區(qū)間評(píng)定。如不能進(jìn)行區(qū)間評(píng)定可通過試算確定滿足承載力要求的混凝土限值，根據(jù)混凝土實(shí)測值和限值的比較結(jié)果確定應(yīng)加固構(gòu)件及是否需進(jìn)行普查（GB/T 50344-2004）。
3當(dāng)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度低于13.0MPa時(shí)，鋼筋截面面積在驗(yàn)算時(shí)需考慮折減10%。
七、框架柱、梁箍筋和樓板縱向鋼筋驗(yàn)算時(shí)應(yīng)考慮構(gòu)造要求（小配筋率）控制還是承載力控制，在構(gòu)件評(píng)級(jí)時(shí)注意區(qū)分。
八、對不均勻沉降的判斷應(yīng)綜合考慮頂點(diǎn)側(cè)向位移量，構(gòu)件裂縫分布、形態(tài)、走向，裂縫指向與結(jié)構(gòu)變形方向的吻合程度、地面變形等。
九、災(zāi)害事故應(yīng)考慮受損構(gòu)件在強(qiáng)度、截面尺寸、鋼筋截面面積等方面的損失。

1.1提到廠房，很多人都會(huì)想到生產(chǎn)，提到生產(chǎn)務(wù)必想到員工，企業(yè)以人為本，員工的安全性必須放在位，這也是企業(yè)必須做到的一點(diǎn)。
1.2在我們?nèi)粘Ｉ芍校?jīng)常碰到廠房需要做廠房樓面承載力的情況有以下幾種
1、隨著時(shí)間的推移，廠房不斷的老化，結(jié)構(gòu)構(gòu)件甚至出現(xiàn)損壞，造成廠房的安全隱患2、廠房上設(shè)置大型廣告牌、水箱、水池、鐵塔、花園、游泳池、空調(diào)、太陽能熱水器等施設(shè)備影響房屋結(jié)構(gòu)安全的
1.3報(bào)建手續(xù)不全或者無許可證已投入使用，未確定廠房承載能力的
1.4、廠房設(shè)備更新或是放置大型設(shè)備，對廠房樓板承載能力存疑的
通常廠房樓面承載力一般性過程如下：
1、廠房的建造、使用和修繕的歷史沿革、建筑風(fēng)格、結(jié)構(gòu)體系等資料。
2、建立總平面圖、建筑平面、立面、剖面、結(jié)構(gòu)平面、主要構(gòu)件截面等資料。
3、抽樣檢測廠房承重結(jié)構(gòu)材料的性能，構(gòu)件抽樣數(shù)量和部位應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。抽樣部位應(yīng)含有代表性的損壞構(gòu)件。
4、檢測廠房的結(jié)構(gòu)、裝修和設(shè)備等的完損程度、分析損壞原因。
5、檢測廠房傾斜和不均勻沉降現(xiàn)狀。
6、根據(jù)實(shí)測廠房結(jié)構(gòu)材料力學(xué)性能，按現(xiàn)有荷載、使用情況和廠房結(jié)構(gòu)體系，建立合理的計(jì)算模型，驗(yàn)算廠房現(xiàn)有承載能力。
7、根據(jù)實(shí)測廠房結(jié)構(gòu)材料力學(xué)性能，按現(xiàn)有使用荷載情況和廠房結(jié)構(gòu)體系，以當(dāng)?shù)氐卣鸱磻?yīng)譜特征，建立合理的計(jì)算模型，驗(yàn)算房屋現(xiàn)有抗震能力并復(fù)核抗震構(gòu)造措施。
8、檢查房屋設(shè)備的運(yùn)行狀況。
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