1某鋼鐵廠1號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構,主廠房排架柱是鋼筋混凝土工字形截面,屋架,天窗架,支撐,檁條均為鋼結構,吊車梁為預應力鋼筋混凝土結構。無圍護結構,局部有雨遮。現因環保除塵要求,需將1號高爐出鐵主廠房封閉和安裝除塵設備。
2現場勘察
現有建筑物的抗力取決于材料性能、幾何參數和計算模型。它隨著時間推移而衰退,其主要原因是混凝土老化、鋼筋銹蝕導致截面減小和鋼筋與混凝土握裹力的下降而引起結構抗力下降,結構承受持續震動荷載而產生的疲勞損傷逐步發展而導致抗力下降。因此要準確計算既有建筑物抗力,就必須以結構的現有條件為基礎。現以有代表性的排架柱(PZ4)為對象,分析其承載能力。
(1)依據設計圖紙,廠房排架柱為預制工字形柱,混凝土等級為300號(相當于C28) ,受力鋼筋為25M nSi(相當于鋼)。
(2)截面尺寸測量和鋼筋位置探測經現場測量,排架柱截面尺寸基本滿足設計要求(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。
目前主要有兩種鋼筋檢測方法:一是利用電磁波波動原理的檢測,二是利用電磁感應原理的鋼筋檢測儀檢測。前一種方法由于設備較為昂貴、定量性較差,應用面較小,目前國內外廣泛使用電磁感應原理進行檢測。儀器通過傳感器在被測結構內部局部范圍發射電磁場,同時接收在發射電磁場內金屬介質產生的感應電磁場,并轉換為電信號,主機系統實時分析處理數字化的電信號,從而判定鋼筋位置、保護層厚度和鋼筋直徑。經現場檢測,并結合圖紙,略去由于施工因素的影響,為研究問題的方便,取保護層厚度為30 mm。
3材料強度檢測
考慮到混凝土鉆芯檢測對結構有所損傷,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度。
3. 1超聲波檢測
采用超聲波檢測混凝土質量,一般是根據構件或結構的幾何形狀、所處環境、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)對測法當混凝土被測部位能提供一對相互平行的測試表面時,可采用對測法檢測。即將一對厚度振動式換能器(發射簡稱F換能器,接收簡稱S換能器) ,分別耦合于被測構件同一測區兩個相互平行的表面逐點進行測試, F、S換能器的軸線始終位于同一直線上; (2)角測法當混凝土被測部位只能提供2個相鄰表面時,無法進行對測,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件的2個相鄰表面進行逐點測試,兩個換能器的軸線形成90度夾角; (3)平測法當混凝土被測部位只能提供一個測試表面時,可采用平測法檢測。將一對F、S換能器置于被測結構同一個表面,以一定測試距離進行逐點檢測。由于排架柱截面為工字形截面,為了能夠準確的檢測混凝土的強度,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。

撓度的檢驗：撓度是樓板在荷載作用下抵抗變形的能力，檢驗樓板的撓度不僅是為了在正常使用短期荷載檢驗值作用下判斷撓度指標是否合格，還可以根據撓度增長的快慢判定樓板是否開裂。撓度的計算公式已在《混凝土結構工程施工質量驗收方法》(GB 50204-2002)中給出，即a0t=a0q＋a0g……
(1)，但在實際檢驗中因個人理解的差異將樓板的自重和加荷設備重量引起的撓度a0g往往忽略不計，而直接將在第5級荷載作用下樓板跨中撓度實測值a0q計算為在標準荷載檢驗值QS作用下樓板跨中短期撓度實測值a0t，導致a0t比實測值要小。a0q可根據樓板在正常使用短期荷載檢驗值作用下的跨中實測位移值求出，即第5級荷載作用下樓板跨中撓度實測值a0q，而a0g在均布增加荷載時通過下列公式(2)計算a0g =GK/Qb×a0b……
(2)　　GK—樓板的自重和加荷設備重量(N)；　　
Qb—樓板開裂前一級的外加荷載值(N)；　　
a0b—樓板開裂前一級的外加荷載產生的跨中撓度實測值(N)
房屋承重安全性檢測主要為調查房屋的使用歷史和結構體系；測量房屋的傾斜和不均勻沉降情況；采用文字、圖紙、照片或錄像等方法，記錄房屋主體結構和承重構件損 壞部位、范圍和程度。房屋結構材料力學性能的檢測項目，應根據結構承載力驗算的需要確定，必要時應根據房屋結構特點，建立驗算模型，按房屋結構材料力學性 能和使用荷載的實際狀況，根據現行規范驗算房屋結構的安全儲備。分析房屋損壞的原因，綜合判斷房屋結構損壞狀況，確定房屋危險程度，房屋安全檢測應按《危 險房屋標準》CJ13執行。對工業廠房進行安全檢測時，尚應符合《工業廠房可靠性標準》GBJ144－90等相關標準的規定。

廠房結構：按建筑物以其結構類型的不同，可以分為磚木結構、磚混結構、鋼筋混凝土結構和鋼結構類。
1、磚木結構：
用磚墻、磚柱、木屋架作為主要承重結構的建筑，像大多數農村的屋舍、廟宇等。這種結構建造簡單，材料容易準備，費用較低。
2、磚混結構：
磚墻或磚柱、鋼筋混凝土樓板和屋頂承重構件作為主要承重結構的建筑，這是目前在住宅建設中建造量大、采用普遍的結構類型。
3、鋼筋混凝土結構
即主要承重構件包括梁、板、柱全部采用鋼筋混凝土結構，此類結構類型主要用于大型公共建筑、工業建筑和高層住宅。
鋼筋混凝土建筑里又有框架結構、框架-剪力墻結構、框-筒結構等。目前25-30層左右的高層住宅通常采用框架-剪力墻結構。
4、鋼結構
主要承重構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)按承重結構類型分類：1、磚混結構;2、框架結構;3、框架-剪力墻結構;4、剪力墻結構;5、筒體結構;6、排架結構。
2)按使用功能可分為：建筑結構、特種結構、地下結構。
3)按外形特點可分為：單層結構、多層結構、大跨度結構、高送結構等。
4)按施工方法可分為：現澆結構、裝配式結構、裝配整體式結構、預應力混凝土結構等。

1 現場檢測情況綜述
　　現場調查結果表明，十幢房屋的上部結構均為磚混結構縱橫向承重體系。126~128號房屋共五層，承重墻體厚度為240mm，為燒結多孔磚砌筑，其余房屋原結構為三層，承重墻體厚度220mm，為燒結普通磚砌筑實心墻體，其中一層外墻后采用燒結普通磚加厚至340mm。后加蓋二層承重墻體為空斗墻，墻體厚度220mm，十幢房屋的砌筑砂漿均為混合砂漿。
　　十幢房屋樓面、屋面均為預制板，126~128號房屋二層、四層及五層頂設有圈梁，其余房屋三層至五層頂設有圈梁；十幢房屋均未設置構造柱。房屋均采用天然地基， 對部分房屋基礎進行開挖，111~113號、114~115號及119~122號房屋采用砌體大放腳基礎，基礎寬度為0.68~0.69m；126~128號房屋為混凝土條形基礎，基礎寬度為1.28m。
　　材料強度檢測結果表明，102~128號十幢房屋燒結磚抗壓強度評定為MU10、MU15或MU20；砌筑砂漿抗壓強度評定為M0.5~M2.5；混凝土抗壓評定為C15。
　　現場傾斜測量結果表明，十幢房屋東西向大傾斜率為2.66‰，南北向大傾斜率為向南5.04‰。各單元室內外相對高差在0.006m~0.170m之間。
　　2 主要損傷及原因分析
　　現場調查結果表明，102~128號房屋室內公共區域主要存在的損傷為：
　　(1) 部分墻面和樓屋面滲漏普遍，主要是由于墻面和樓屋面防水層老化造成。
　　(2) 局部預制板拼接處開裂，主要是由于材料溫度收縮變形或預制板受力變形協調不一致造成。
　　(3) 部分頂板及墻體存在粉刷起殼、剝落、開裂等現象，主要是房屋面層材料老化、溫度收縮及受潮所致。
　　(4) 個別墻面門窗洞口角部斜向開裂，主要是由于材料溫度收縮應力集中造成。
　　曹楊三村102~128號房屋外墻損傷主要表現為墻面涂料起皮脫落普遍，部分窗角有斜裂縫，裂縫寬度在0.2mm~1.0mm之間，個別墻體存在水平裂縫，主要是由于材料老化及溫度收縮造成。
　　3 房屋安全性評價
　　經驗算，102~103號、104~106號、107~108號、119~122號房屋一~二層部分承重墻體的豎向承載力不滿足要求，三層承重墻體的豎向承載力均滿足要求；109~110號、111~113號、116~118號、123~125號房屋一層部分承重墻體的豎向承載力不滿足要求，二~三層承重墻體的豎向承載力均滿足要求；114~115號、126~128號房屋承重墻體的豎向承載力均滿足要求
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