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。

檢測(cè)方法有哪些：
（1）傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)法，主要以原設(shè)計(jì)規(guī)范為依據(jù)，是按個(gè)人經(jīng)驗(yàn)觀察及計(jì)算結(jié)果來評(píng)估結(jié)構(gòu)可靠性的一種經(jīng)驗(yàn)方法。其特點(diǎn)是荷載計(jì)算以實(shí)際調(diào)查為準(zhǔn)，材料取值以經(jīng)驗(yàn)評(píng)定為依據(jù)，對(duì)原設(shè)計(jì)采用的規(guī)范依據(jù)、理論計(jì)算、計(jì)算圖形加以分析，判定其與實(shí)際結(jié)構(gòu)是否相符，是否可靠。這種方法主要是憑借所掌握的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)結(jié)構(gòu)可靠性做宏觀評(píng)價(jià)，其具有程序少、花費(fèi)低、方法簡(jiǎn)單、速度快等特點(diǎn)。但結(jié)構(gòu)比較粗糙保守，與的水平密切相關(guān)。
（2）實(shí)用法，是在傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)法的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)測(cè)手段和試測(cè)技術(shù)，對(duì)結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度等實(shí)測(cè)值進(jìn)行分析和計(jì)算，按規(guī)范要求進(jìn)行綜合性的一種方法。這種方法是在初步分析事故原因的基礎(chǔ)上，進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查、材料試驗(yàn)和結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)。然后逐項(xiàng)評(píng)價(jià)、綜合評(píng)定，對(duì)建筑物作出較準(zhǔn)確的。這種方法的適用范圍比較廣，且有效性較高，是目前普遍采用的可靠性方法。
（3）概率法，是運(yùn)用概率和數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理，采用非定值統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)結(jié)構(gòu)的可靠性進(jìn)行。其是將結(jié)構(gòu)抗力和作用效應(yīng)之間建立一定的數(shù)量關(guān)系。只要計(jì)算出失效概率，也就能得出建筑物的可靠度。但失效概率是建立在大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的，而建筑物事故事先恰恰缺乏這些資料的收集，因而概率法有待進(jìn)一步完善。

一、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的驗(yàn)算應(yīng)按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。一般情況下，應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強(qiáng)度、穩(wěn)定、連接的驗(yàn)算，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行疲勞、裂縫、變形、傾復(fù)、滑移等的驗(yàn)算。 對(duì)國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范沒有明確規(guī)定驗(yàn)算方法或驗(yàn)算后難以判定等級(jí)的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，可結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和結(jié)構(gòu)實(shí)際工作情況，采用理論和經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合（包括必要時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)）的方法，按照國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行綜合判斷； 二、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件驗(yàn)算的計(jì)算圖形應(yīng)符合其實(shí)際受力與構(gòu)造狀況； 三、結(jié)構(gòu)上的作用及作用效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)及組合系數(shù)應(yīng)分別按本標(biāo)準(zhǔn)第3.0.2條和第3.0.3條確定，并應(yīng)考慮由于變形、溫度等因素造成的附加內(nèi)力； 四、當(dāng)材料種類和性能符合原設(shè)計(jì)要求時(shí)，材料強(qiáng)度應(yīng)按原設(shè)計(jì)值取用。 當(dāng)材料的種類和性能與原設(shè)計(jì)不符或材料已變質(zhì)時(shí)，材料強(qiáng)度應(yīng)采用實(shí)測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》有關(guān)規(guī)定確定。 取樣時(shí)不得損害結(jié)構(gòu)的正常工作； 五、當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)表面溫度長(zhǎng)期大于60℃，鋼結(jié)構(gòu)表面溫度長(zhǎng)期大于150℃時(shí)，應(yīng)考慮溫度對(duì)材質(zhì)的影響； 六、驗(yàn)算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的幾何參數(shù)應(yīng)采用實(shí)測(cè)值,并應(yīng)考慮構(gòu)件截面的損傷、腐蝕、銹蝕、偏差、斷面削弱以及結(jié)構(gòu)或構(gòu)件過度變形的影響。

樓板承載力檢測(cè)可供執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)有《預(yù)應(yīng)力混凝土空心板》(GB/T 14040-2007)和《鄉(xiāng)村建設(shè)用混凝土圓孔板》(GB 12987-2008)兩個(gè)，檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)依據(jù)哪個(gè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行呢？根據(jù)GB/T 14040-2007和GB 12987-2008的適用范圍、03ZG401結(jié)構(gòu)圖集和96EG404設(shè)計(jì)圖集，結(jié)合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010-2010)和房屋建筑設(shè)計(jì)規(guī)范，3層以下房屋用作建筑的樓面，可執(zhí)行GB 12987-2008、GB/T 14040-2007或現(xiàn)澆，而4層以上房屋用作建筑的樓面須執(zhí)行GB/T 14040-2007或現(xiàn)澆。　　
樓板的檢驗(yàn)項(xiàng)目　　
無論樓板執(zhí)行哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，一級(jí)樓板均不允許出現(xiàn)裂縫。按照《混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》(GB/T 50081-2008)和《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收方法》(GB 50204-2002)及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)之規(guī)定，樓板主要檢驗(yàn)外觀質(zhì)量、尺寸偏差、混凝土強(qiáng)度、撓度、承載力和抗裂6項(xiàng)指標(biāo)，而不需用檢測(cè)裂縫寬度?！　?br/>外觀質(zhì)量：主控項(xiàng)目不應(yīng)有露筋、孔洞和裂縫等嚴(yán)重缺陷，還應(yīng)在明顯部位標(biāo)明生產(chǎn)單位、規(guī)格型號(hào)、生產(chǎn)日期和質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)志。　　
尺寸偏差：幾何尺寸中高度(±5)、側(cè)向彎曲(l/750且<20)和主筋保護(hù)層厚度(＋5，-3)不應(yīng)有影響結(jié)構(gòu)性能和安裝、使用功能的尺寸偏差。　　
混凝土強(qiáng)度：混凝土的強(qiáng)度等級(jí)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分。樓板的混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)不小于30MPa,檢驗(yàn)依據(jù)《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50107-2010)進(jìn)行。
力學(xué)性能：樓板的力學(xué)性能只檢驗(yàn)承載力、抗裂和撓度3個(gè)參數(shù)。進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)必須符合以下條件：應(yīng)在0℃以上的溫度環(huán)境中進(jìn)行試驗(yàn)；遠(yuǎn)離振源，場(chǎng)地平整，支墩基礎(chǔ)應(yīng)堅(jiān)實(shí)；外觀質(zhì)量和尺寸偏差應(yīng)經(jīng)檢驗(yàn)合格；嚴(yán)禁碰撞受力的樓板用于力學(xué)性能檢驗(yàn)；混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間達(dá)到28天。進(jìn)行力學(xué)性能的樓板是在外觀質(zhì)量檢驗(yàn)和尺寸偏差檢驗(yàn)合格的基礎(chǔ)上抽取3塊，1塊用于檢驗(yàn)，另外2塊備檢。
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