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。

使用活荷載折減系數(shù)時(shí)，注意以下幾點(diǎn)：（1）充分理解《荷規(guī)》5.1.2第1項(xiàng)和第2項(xiàng)，規(guī)范對(duì)于樓面梁和墻、柱和基礎(chǔ)折減系數(shù)取值方法不同，在使用SATWE程序計(jì)算時(shí)，要注意參數(shù)設(shè)置，避免造成計(jì)算結(jié)果失真。（2）對(duì)于梁的荷載從屬面積大結(jié)構(gòu)，注意按照民用建筑類別來選擇折減系數(shù)。一根梁上，根據(jù)每跨梁的從屬面積不同，折減系數(shù)也不同，可以在折減系數(shù)補(bǔ)充定義上查看與修改，保證程序計(jì)算準(zhǔn)確性。（3）現(xiàn)在結(jié)構(gòu)計(jì)算程序，多數(shù)不具備活荷載分類功能，無法區(qū)分《荷載規(guī)范》表中5.1.1中第1（1）項(xiàng)與第1（2）～12項(xiàng)，不可能真正按照《荷載規(guī)范》實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同活荷載的折減，需要設(shè)計(jì)人員自己判斷，在SATWE中選出與實(shí)際工程情況符合的折減系數(shù)。（4）樓面活荷載折減只是針對(duì)樓面層，對(duì)于屋面層并不折減。設(shè)計(jì)樓面梁時(shí)折減系數(shù)只是影響梁，而不應(yīng)該影響與其相連的豎向構(gòu)件柱、墻或基礎(chǔ)。注：1 樓面等效均布活荷載，包括計(jì)算次梁、主梁和基礎(chǔ)時(shí)的樓面活荷載，可分別按本規(guī)范附錄B 的規(guī)定確定。
2 對(duì)于一般金工車間、儀器儀表生產(chǎn)車間、半道體器件車間、棉紡織車間、輪胎廠準(zhǔn)備車間和糧食加工車間，當(dāng)缺乏資料時(shí)，可按本規(guī)范附錄C 采用。
工業(yè)建筑樓面(包括工作平臺(tái))上無設(shè)備區(qū)域的操作荷載，包括操作人員、一般工具、零星原料和成品的自重，可按均布活荷載考慮，采用2.0kN/m2。生產(chǎn)車間的樓梯活荷載，可按實(shí)際情況采用，但不宜小于3.5kN/m2。
工業(yè)建筑樓面活荷載的組合值系數(shù)、頻遇值系數(shù)和準(zhǔn)值系數(shù)，除本規(guī)范附錄C 中給出的以外，應(yīng)按實(shí)際情況采用；但在任何情況下，組合值和頻遇值系數(shù)不應(yīng)小于0.7，準(zhǔn)值系數(shù)不應(yīng)小于0.6。

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(duì)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(duì)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(zhǎng)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(duì)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(rùn)；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。

表面上看資質(zhì)并不是很重要的問題.其實(shí)不然.目前房屋安全性工作.大多結(jié)論都要依賴于檢測(cè)數(shù)據(jù).若檢測(cè)的數(shù)據(jù)全面.詳細(xì).準(zhǔn)確.其結(jié)論也就科學(xué).公正.報(bào)告才具有性.那么.什么樣的檢測(cè)數(shù)據(jù)才具有法律效力呢?根據(jù)“*共和國計(jì)量法"的規(guī)定:“為社會(huì)提供公證數(shù)據(jù)的產(chǎn)品檢驗(yàn)機(jī)構(gòu).必須經(jīng)省級(jí)以上計(jì)量行政部門對(duì)其.測(cè)試能力和可靠性考核合格".其內(nèi)容應(yīng)該有四點(diǎn): a經(jīng)省級(jí)以上計(jì)量行政部門計(jì)量認(rèn)證.取得檢測(cè)資質(zhì).具有cma章的單位.b用經(jīng)計(jì)量認(rèn)證的檢測(cè)儀器檢測(cè).c經(jīng)持證上崗的技術(shù)人員檢測(cè)和試驗(yàn).d在其出具的檢測(cè)報(bào)告上蓋有cma章.只有具備上述四點(diǎn)方具有法律效力.其它單位或個(gè)人提供的數(shù)據(jù)均不具有法律效力. 復(fù)核驗(yàn)算的判斷依據(jù)問題.在已建房屋受到損傷后.需對(duì)建設(shè)工程的許多環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測(cè).校核.其中包括對(duì)原設(shè)計(jì)文件的校核.用什么計(jì)算手段對(duì)原設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容進(jìn)行校核呢?有些技術(shù)人員用pkpm程序.有的用tat程序.有的用手算.檢測(cè)部門的不同.采用的手段也不同.其校核結(jié)果均可能出現(xiàn)一定的差異.后對(duì)設(shè)計(jì)文件是否正確進(jìn)行判斷時(shí)是比較困難的.特別是復(fù)核結(jié)果同原設(shè)計(jì)文件相接近.而工程又有一定問題時(shí).其判為困難(已排除了其它因素的影響).目前有些部門對(duì)框架結(jié)構(gòu)就用pkpm程序作為判斷依據(jù).
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