受检烟囱位于吉林省长春市,该烟囱建造于2006年,烟囱高度为50m,筒体底部直径为5.4m,**部直径约为3.2m。该烟囱结构图纸大部分缺失烟囱筒体由烧结普通砖和水泥石灰混合砂浆砌筑而成,烟囱筒壁厚度在240~620之间,底部筒壁厚度约为620,**部筒壁厚度为240。烟囱西侧外立面上设置有预埋式钢爬梯,北侧为后加钢结构楼梯,**部设置防雷接地。
本次烟囱检测结果及损伤原因分析:
(1)经检测,烟囱筒壁西侧存在竖向裂缝,长约5m,砖墙灰缝风化普遍,烟囱**部局部粉刷存在破损、脱落等现象。现有钢爬梯与平台与主体结构链接锚固情况基本完好,但爬梯、等部分钢结构涂层脱落、失效、钢结构构件表面锈蚀普遍;避雷针设置完整、连接可靠;烟道口无腐蚀、渗漏情况。
(2)材料强度检测结果表明,烟囱筒壁烧结砖抗压强度在21.3MPa~23.2MPa之间,达到MU10的要求;砂浆抗压强度推定值在19.5MPa~30.4MPa之间,达到5.0MPa的要求。
(3)变形检测结果表明,烟囱整体向东南方向倾斜,向东倾斜率为0.12‰,向南倾斜率为0.72‰,小于《建筑地基基础设计规范》(G007-2011)中规定的高耸结构基础的倾斜限值3.0‰(注:测量结果包括施工误差)。
现场检测结果表明,现有烟囱筒壁结构基本完好,烟囱**部局部粉刷存在破损、保护层脱落等现象,部分位置存在竖向开裂,爬梯等部分钢结构涂层脱落、失效、钢结构构件表面锈蚀普遍;此部分损伤主要是由于温度变形、材料收缩、材料老化、年久失修等原因造成的。
烟囱结构安全性验算与分析
1.计算模型
根据烟囱结构特点,采用SAP2000程序对烟囱进行整体计算分析。建立模型时采用整体坐标系,坐标原点(0,0,0)设在烟囱地平面内外筒圆心处,Z轴垂直向上为正。根据实测的烟囱结构图纸,建立如下有限元模型:几何尺寸按现场实测的尺寸取值,烟囱筒壁采用单元,采用线弹性本构模型;烟囱底端与基础固结,约束三向位移和转角。
2 .计算输入条件
地震作用:建筑物抗震设防为丙类,抗震设防烈度为7度,设计地震分组为*二组,设计基本地震加速度值为0.15g。
风载:基本风压值为0.40kN/m2;地面粗糙度为B类。
恒载(标准值):容重按25kN/m3考虑。
材料:参照现场检测结果,混凝土按照C25取值,钢筋HRB335。
计算模型:三维整体有限元模型。
3.验算结果
(1)自振周期:根据模态分析结果,该烟囱**阶自振周期分别为:T1=1.63765s,T2=0.37313s,T2=0.15537s。
(2)计算结果:选择烟囱底部为代表性截面,计算结果表明烟囱实配钢筋满足计算配筋要求。
火力发电厂的烟囱、冷却塔和水塔等高耸建筑物在建造和运行时一旦发生倾斜,其后果是不言而喻的。同时,随着使用年限的延伸,因周围地形不均匀沉降、风吹日晒、自身反复热胀冷缩等原因,也会产生一定的倾斜变形,且不同高度变形量的大小和规律也不同。因此应定期对烟囱进行检测,以确保烟囱的安全运行。
传统的烟囱倾斜观测方法主要有前方交会法和竖直投点法两种。
1、前方交会法是通过在建筑物附近两个观测基点上架设仪器,利用前方交会原理测量观测点的坐标变化量,以确定其水平位移值及位移方向。优点是观测精度较高,缺点是精度由交会角的大小决定,一般要求交会角满足60°~ 120°,但监测现场往往受通视条件限制,难以满足图形条件的要求。
2、竖直投点法,首先放样出两条相互垂直的控制轴线作为性测量控制桩。在轴线控制点上安置全站仪,并在垂直于该轴线的烟囱边缘放置钢尺,用仪器将烟囱**部边缘和底部边缘投放到钢尺上,设其读数为T ′1、T ′2 和F ′1、F ′2。将仪器移至另一轴线控制点上,按同样方法测量和计算出烟囱在该轴线上的偏移分量e2,此方法原理简单,观测精度也较高。但需在烟囱底部安置高精度的水平读数设备,故对场地和通视条件要求较高,易影响观测精度。
另外,三点圆心监测法。根据烟囱周围已知控制点A 和B,利用免棱镜全站仪较坐标测量法,直接测量出观测点坐标,由坐标差值计算水平位移分量和位移方向,根据各个不同高度的观测圆和底部中心坐标,可以较方便地计算各点位移量和位移方向。实际工程中常采用增加观测组求均值的方法,以剔除粗差,提高测量精度和可靠性。
烟囱检测-检测依据
(1)《建筑结构检测技术标准》(GB/T50344-2004);
(2)《建筑变形测量规范》(JGJ8-2016);
(3)《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2011);
(4)《钻芯法检测混凝土强度技术规程》(CECS 03:2007)。
烟囱检测-判定标准
(1)《建筑抗震标准》(GB 50023-2009);
(2)《建筑结构荷载规范》(G009-2012);
(3)《混凝土结构设计规范》(G010-2010)(2015版);
(4)《混凝土结构现场检测技术标准》(GB/T 50784-2013);
(5)《烟囱设计规范》(G051-2013);
(6)《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068-2018);
(7)《建筑工程抗震设防分类标准》(G223-2008);
(8)《建筑抗震设计规范》(G011-2010)(2016年版);
(9)《工业建筑可靠性标准》(G144-2019)。
通际质量检测(上海)有限公司是业内成员之一的检测、鉴定、认证机构,从事建设工程质量检测,工程测量勘察,房屋质量检测,工程监理,工程咨询,隔震减震,地震安全性评价,建筑能源审计,能效测评,在工程技术服务领域享有较高度。 通际检测在多年的技术服务实践中,形成了以房屋检测、工程检测和绿建认证为代表的“房屋检测鉴定”产业,以基坑监测、健康监测、变形监测为代表的“结构健康监测”产业,以加固设计、加固改造、纠偏平移为代表的“加固设计施工”产业,和以灌浆料、轨道胶泥、加固料为代表的“新型建材产销”产业等**产业板块。集房屋检测鉴定、结构健康监测、加固设计施工、新型建材产销于一体,专注科研、检测和技术服务的工程技术服务商,产业互为促进,互为支撑,在延伸产业链的同时也为客户提供了一站式的便捷服务。 通际检测拥有以博士、硕士**的检测技术团队。公司下设房屋质量检测站、桥梁检测研究所、新型建筑材料长、结构健康监测研究所、特种加固事业部和一个建筑设计院。多产业的协同,为客户提供了便捷的技术服务体验。