1某鋼鐵廠1號(hào)高爐出鐵場(chǎng)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(chǎng)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(duì)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(cè)量和鋼筋位置探測(cè)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(cè)無損檢測(cè)方法是一種新的檢測(cè)技術(shù)。
目前主要有兩種鋼筋檢測(cè)方法:一是利用電磁波波動(dòng)原理的檢測(cè),二是利用電磁感應(yīng)原理的鋼筋檢測(cè)儀檢測(cè)。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(guó)內(nèi)外廣泛使用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行檢測(cè)。儀器通過傳感器在被測(cè)結(jié)構(gòu)內(nèi)部局部范圍發(fā)射電磁場(chǎng),同時(shí)接收在發(fā)射電磁場(chǎng)內(nèi)金屬介質(zhì)產(chǎn)生的感應(yīng)電磁場(chǎng),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(chǎng)檢測(cè),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(cè)
考慮到混凝土鉆芯檢測(cè)對(duì)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(cè)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(cè)方法檢測(cè)混凝土材料的強(qiáng)度。
3. 1超聲波檢測(cè)
采用超聲波檢測(cè)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(cè)試表面等條件,選用不同的測(cè)試方法。一般常用的檢測(cè)方法有以下幾種:
(1)對(duì)測(cè)法當(dāng)混凝土被測(cè)部位能提供一對(duì)相互平行的測(cè)試表面時(shí),可采用對(duì)測(cè)法檢測(cè)。即將一對(duì)厚度振動(dòng)式換能器(發(fā)射簡(jiǎn)稱F換能器,接收簡(jiǎn)稱S換能器) ,分別耦合于被測(cè)構(gòu)件同一測(cè)區(qū)兩個(gè)相互平行的表面逐點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試, F、S換能器的軸線始終位于同一直線上; (2)角測(cè)法當(dāng)混凝土被測(cè)部位只能提供2個(gè)相鄰表面時(shí),無法進(jìn)行對(duì)測(cè),可以采用丁角方法檢測(cè)。即將一對(duì)F、S換能器分別耦合于被測(cè)構(gòu)件的2個(gè)相鄰表面進(jìn)行逐點(diǎn)測(cè)試,兩個(gè)換能器的軸線形成90度夾角; (3)平測(cè)法當(dāng)混凝土被測(cè)部位只能提供一個(gè)測(cè)試表面時(shí),可采用平測(cè)法檢測(cè)。將一對(duì)F、S換能器置于被測(cè)結(jié)構(gòu)同一個(gè)表面,以一定測(cè)試距離進(jìn)行逐點(diǎn)檢測(cè)。由于排架柱截面為工字形截面,為了能夠準(zhǔn)確的檢測(cè)混凝土的強(qiáng)度,在工字形的腹板處采用對(duì)測(cè)方面,在翼緣處采用對(duì)測(cè)和平測(cè)2種方法。

現(xiàn)場(chǎng)查勘與檢查工作的要點(diǎn)與要求：
對(duì)建筑外部進(jìn)行檢查時(shí)，需要調(diào)查和查明以下內(nèi)容：建筑的結(jié)構(gòu)體系及其高度、寬度和層數(shù)；建筑的傾斜、變形；場(chǎng)地類別及地基基礎(chǔ)的變形情況；建筑外觀損傷和破壞情況；建筑附屬物的設(shè)置情況及其損傷與破壞現(xiàn)狀；建筑疏散出口及其周邊的情況；建筑局部坍塌情況及其相鄰部分已外露的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件損傷情況。
對(duì)建筑內(nèi)部進(jìn)行檢查時(shí)，應(yīng)對(duì)所有可見的構(gòu)件進(jìn)行外觀損傷及破壞情況的檢查，并著重區(qū)分抹灰層等裝飾層的損壞與結(jié)構(gòu)的損壞、震前已有的損壞與震后的損壞；對(duì)重要部位、關(guān)鍵構(gòu)件及連接，應(yīng)剔除其表面裝飾層或障礙物進(jìn)行核查。
其中，對(duì)多層砌體建筑和磚混民房進(jìn)行震害檢查時(shí)，應(yīng)著重檢查承重墻、樓、屋蓋與樓梯間墻體構(gòu)件及墻體交接處的連接構(gòu)造；砌體結(jié)構(gòu)的整體牢固性（包括縱橫墻拉結(jié)、圈梁與構(gòu)造柱設(shè)置的完整性和全閉合性、樓板與墻、梁聯(lián)系的牢固性）；圈梁、構(gòu)造柱的設(shè)置與連接構(gòu)造；承重（包括自承重）構(gòu)件的損壞與非承重構(gòu)件的損壞以及沿灰縫發(fā)展的裂縫與沿塊材斷裂、貫通的裂縫等，并注意檢查非承重墻和容易倒塌的附屬構(gòu)件。
對(duì)鋼筋砼框架房屋進(jìn)行檢查時(shí)，應(yīng)著重檢查框架柱、框架梁和樓板以及框架填充墻和圍護(hù)墻。檢查時(shí)，應(yīng)著重區(qū)分主要承重構(gòu)件及抗側(cè)向作用構(gòu)件的損壞與非承重構(gòu)件及非抗側(cè)向作用構(gòu)件的損壞；一般裂縫與剪切裂縫、有剝落或壓碎前兆的裂縫、粘結(jié)滑移的裂縫及搭接區(qū)的劈裂裂縫等。
對(duì)高層鋼筋砼結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查時(shí)，應(yīng)著重檢查框架柱、梁、抗震墻和連梁，并檢查樓、屋蓋梁、板及框架填充墻和圍護(hù)墻，以及突出屋面的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和設(shè)施。
對(duì)底部框架砌體房屋進(jìn)行檢查時(shí)，應(yīng)著重檢查底部抗震墻和底部框架柱，并檢查框架梁和上部磚墻以及容易倒塌的附屬構(gòu)件；同時(shí)應(yīng)檢查兩種結(jié)構(gòu)結(jié)合部及框架托墻梁的損壞。檢查時(shí)，應(yīng)區(qū)分底部抗震墻的損壞與填充墻的損壞。
對(duì)多層內(nèi)框架砌體房屋進(jìn)行檢查時(shí)，應(yīng)著重檢查其結(jié)構(gòu)體系、承重墻體、頂層墻體，并檢查內(nèi)框架柱、梁及柱頭、梁端的損壞；支承處墻體開裂等，以及非承重墻包括縱向外墻（墻垛）的損壞狀況。
對(duì)單層鋼筋混凝土柱廠房進(jìn)行檢查時(shí)，應(yīng)著重檢查屋蓋與屋架支撐、柱頂與屋架連接，并檢查天窗架，柱間支撐和墻體（圍護(hù)墻），并注意檢查高低跨封墻、山墻頂部、女兒墻封檐墻等的狀況。
對(duì)單層砌體柱廠房進(jìn)行檢查時(shí)，應(yīng)著重檢查砌體柱（墻垛）、縱墻和山墻，并檢查屋蓋及其與柱的連接。
對(duì)單層空曠房屋進(jìn)行檢查時(shí)，應(yīng)著重檢查山墻、大廳與前、后廳連接處和大廳與前、后廳的承重墻及舞臺(tái)口大梁等；若為影劇院和大會(huì)堂，尚應(yīng)檢查舞臺(tái)口的懸墻、屋蓋等。
對(duì)傳統(tǒng)簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)民房進(jìn)行檢查時(shí)，應(yīng)著重檢查木柱、磚、石柱、磚、石過梁、承重磚、石墻和木屋蓋，以及其相互間錨固、拉結(jié)情況，并檢查非承重墻和附屬構(gòu)件。

1、既有結(jié)構(gòu)延長(zhǎng)使用年限、改變用途、改建、擴(kuò)建或需要進(jìn)行加固、修復(fù)等，均應(yīng)對(duì)其進(jìn)行評(píng)定、驗(yàn)算或重新設(shè)計(jì)。重新設(shè)計(jì)由申請(qǐng)單位確定。
2、 對(duì)既有結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全性、適用性、耐久性及抗災(zāi)害能力進(jìn)行評(píng)定時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的原則要求，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
（1）應(yīng)根據(jù)評(píng)定結(jié)果、使用要求和后續(xù)使用年限確定既有結(jié)構(gòu)的安全情況。
（2）既有結(jié)構(gòu)改變用途或延長(zhǎng)使用年，承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算宜符合《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定；
（3）對(duì)既有結(jié)構(gòu)進(jìn)行改建、擴(kuò)建或加固改造而重新設(shè)計(jì)時(shí)，承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；
（4）既有結(jié)構(gòu)的正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算及構(gòu)造要求宜符合相關(guān)規(guī)范的規(guī)定；
（5）必要時(shí)可對(duì)使用功能作相應(yīng)的調(diào)整，提出限制使用的要求。
3、 既有結(jié)構(gòu)的檢測(cè)報(bào)告編寫過程中遵循以下幾大原則：
（1）結(jié)構(gòu)既有部分混凝土、鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)根據(jù)強(qiáng)度的實(shí)測(cè)值確定；當(dāng)材料的性能符合原設(shè)計(jì)的要求時(shí)，可按原設(shè)計(jì)的規(guī)定取值；
（2）設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮既有結(jié)構(gòu)構(gòu)件實(shí)際的幾何尺寸、截面配筋、連接構(gòu)造和已有缺陷的影響；當(dāng)符合原設(shè)計(jì)的要求時(shí)，可按原設(shè)計(jì)的規(guī)定取值；
（3）應(yīng)考慮既有結(jié)構(gòu)的承載歷史及施工狀態(tài)的影響。歷史年代，建筑背景等時(shí)代因素相結(jié)合，考慮既有房屋對(duì)周邊建筑及居民的影響，也要考慮建筑實(shí)際的當(dāng)前狀況，給申請(qǐng)檢測(cè)的單位提供中肯適宜的修繕或改造方案，為后續(xù)建筑改造或修繕提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

廠房結(jié)構(gòu)：按建筑物以其結(jié)構(gòu)類型的不同，可以分為磚木結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)類。
1、磚木結(jié)構(gòu)：
用磚墻、磚柱、木屋架作為主要承重結(jié)構(gòu)的建筑，像大多數(shù)農(nóng)村的屋舍、廟宇等。這種結(jié)構(gòu)建造簡(jiǎn)單，材料容易準(zhǔn)備，費(fèi)用較低。
2、磚混結(jié)構(gòu)：
磚墻或磚柱、鋼筋混凝土樓板和屋頂承重構(gòu)件作為主要承重結(jié)構(gòu)的建筑，這是目前在住宅建設(shè)中建造量大、采用普遍的結(jié)構(gòu)類型。
3、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)
即主要承重構(gòu)件包括梁、板、柱全部采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，此類結(jié)構(gòu)類型主要用于大型公共建筑、工業(yè)建筑和高層住宅。
鋼筋混凝土建筑里又有框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、框-筒結(jié)構(gòu)等。目前25-30層左右的高層住宅通常采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。
4、鋼結(jié)構(gòu)
主要承重構(gòu)件全部采用鋼材制作，它自重輕，能建超高摩天大樓;又能制成大跨度、高凈高的空間，特別適合大型公共建筑。
5.其他分類
1)按承重結(jié)構(gòu)類型分類：1、磚混結(jié)構(gòu);2、框架結(jié)構(gòu);3、框架-剪力墻結(jié)構(gòu);4、剪力墻結(jié)構(gòu);5、筒體結(jié)構(gòu);6、排架結(jié)構(gòu)。
2)按使用功能可分為：建筑結(jié)構(gòu)、特種結(jié)構(gòu)、地下結(jié)構(gòu)。
3)按外形特點(diǎn)可分為：?jiǎn)螌咏Y(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)、高送結(jié)構(gòu)等。
4)按施工方法可分為：現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)、裝配式結(jié)構(gòu)、裝配整體式結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。
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