1某钢铁厂1号高炉出铁场主厂房是80年代末建成投入使用,主厂房为单层单跨排架结构,主厂房排架柱是钢筋混凝土工字形截面,屋架,天窗架,支撑,檩条均为钢结构,吊车梁为预应力钢筋混凝土结构。无围护结构,局部有雨遮。现因环保除尘要求,需将1号高炉出铁主厂房封闭和安装除尘设备。
2现场勘察
现有建筑物的抗力取决于材料性能、几何参数和计算模型。它随着时间推移而衰退,其主要原因是混凝土老化、钢筋锈蚀导致截面减小和钢筋与混凝土握裹力的下降而引起结构抗力下降,结构承受持续震动荷载而产生的疲劳损伤逐步发展而导致抗力下降。因此要准确计算既有建筑物抗力,就必须以结构的现有条件为基础。现以有代表性的排架柱(PZ4)为对象,分析其承载能力。
(1)依据设计图纸,厂房排架柱为预制工字形柱,混凝土等级为300号(相当于C28) ,受力钢筋为25M nSi(相当于钢)。
(2)截面尺寸测量和钢筋位置探测经现场测量,排架柱截面尺寸基本满足设计要求(具体尺寸见图1)。钢筋探测无损检测方法是一种新的检测技术。
目前主要有两种钢筋检测方法:一是利用电磁波波动原理的检测,二是利用电磁感应原理的钢筋检测仪检测。**种方法由于设备较为昂贵、定量性较差,应用面较小,目前国内外广泛使用电磁感应原理进行检测。仪器通过传感器在被测结构内部局部范围**电磁场,同时接收在**电磁场内金属介质产生的感应电磁场,并转换为电信号,主机系统实时分析处理数字化的电信号,从而判定钢筋位置、保护层厚度和钢筋直径。经现场检测,并结合图纸,略去由于施工因素的影响,为研究问题的方便,取保护层厚度为30 mm。
3材料强度检测
考虑到混凝土钻芯检测对结构有所损伤,且混凝土龄期已**过1000天,按一般回弹法检测混凝土强度已不适用。所以排架柱采用回弹超声综合法无损检测方法检测混凝土材料的强度。
3. 1超声波检测
采用超声波检测混凝土质量,一般是根据构件或结构的几何形状、所处环境、尺寸大小以及所能提供的测试表面等条件,选用不同的测试方法。一般常用的检测方法有以下几种:
(1)对测法当混凝土被测部位能提供一对相互平行的测试表面时,可采用对测法检测。即将一对厚度振动式换能器(**简称F换能器,接收简称S换能器) ,分别耦合于被测构件同一测区两个相互平行的表面逐点进行测试, F、S换能器的轴线始终位于同一直线上; (2)角测法当混凝土被测部位只能提供2个相邻表面时,无法进行对测,可以采用丁角方法检测。即将一对F、S换能器分别耦合于被测构件的2个相邻表面进行逐点测试,两个换能器的轴线形成90度夹角; (3)平测法当混凝土被测部位只能提供一个测试表面时,可采用平测法检测。将一对F、S换能器置于被测结构同一个表面,以一定测试距离进行逐点检测。由于排架柱截面为工字形截面,为了能够准确的检测混凝土的强度,在工字形的腹板处采用对测方面,在翼缘处采用对测和平测2种方法。
一、结构或构件的验算应按国家现行标准执行。一般情况下,应进行结构或构件的强度、稳定、连接的验算,必要时还应进行疲劳、裂缝、变形、倾复、滑移等的验算。 对国家现行规范没有明确规定验算方法或验算后难以判定等级的结构或构件,可结合实践经验和结构实际工作情况,采用理论和经验相结合(包括必要时进行试验)的方法,按照国家现行标准《建筑结构设计统一标准》进行综合判断; 二、结构或构件验算的计算图形应符合其实际受力与构造状况; 三、结构上的作用及作用效应分项系数及组合系数应分别按本标准*3.0.2条和*3.0.3条确定,并应考虑由于变形、温度等因素造成的附加内力; 四、当材料种类和性能符合原设计要求时,材料强度应按原设计值取用。 当材料的种类和性能与原设计不符或材料已变质时,材料强度应采用实测试验数据。材料强度的标准值应按国家现行标准《建筑结构设计统一标准》有关规定确定。 取样时不得损害结构的正常工作; 五、当混凝土结构表面温度长期大于60℃,钢结构表面温度长期大于150℃时,应考虑温度对材质的影响; 六、验算结构或构件的几何参数应采用实测值,并应考虑构件截面的损伤、腐蚀、锈蚀、偏差、断面削弱以及结构或构件过度变形的影响。
荷载计算分析:
1、均摊载荷验算法
该方法的原理是:
将设备的重量均摊到每一个设备的平均占地面积上,然后将该均摊的载荷与楼房的设计承重(单位面积)进行对比,如果均摊载荷小于设计承重,则楼房是安全的,反之则是不安全的。
例:一台设备重量
Q=1000
公斤,外形尺寸:长×宽×高=600mm×800mm×2200mm,设备四周均有走道,走道宽度均为800mm,楼房的设计承重是P=600kg/m2。Q = 1000 kg
A =(0.6+0.8/2+0.8/2)×(0.8+0.8/2+0.8/2)=2.24 m2 设备对地面产生的均摊荷载q=Q/A=1000/2.24=446 kg/m2由于q <=,设备可以安全安装。
对于我们的情况:
LVG1200
设备的重量:
Q=6800kg,平均占地面积(将过道均摊):A=18m2,楼房设计承重:P = 1000kg/m2
设备对地面产生的均摊荷载q=Q/A=6800/18=377 kg/m2 由于q <=P,设备可以安全安装。
该方法不是很准确,因为它是将设备的重量均摊在总的占地面积上,它没有考虑把设备集中一点放置时情况,因此不是很科学,只能作为一个简单的估算。
1.1建筑物概况
该建筑位于深圳市龙岗区南湾街道丹竹头社区立信北路68号,设计单位为中信建筑设计(深圳)研究院有限公司。为满足生产需要,现在建筑物五层楼面局部区域(轴线编号为五层楼板9-12-C-D)布置生产线,放置生产设备,为了解该区域楼面的承载能力,以确定设备放置的生产安全,深圳市鑫雁邮电印刷包装有限公司委托我公司对此进行检测评估。
本建筑物处在7度抗震设防区,框架抗震等级为,建筑物安全等级为二级,建筑物场地类别为Ⅱ类,基本风压为0.75kN/㎡,地面粗糙度为B类。采用Ⅰ级、Ⅱ级热轧钢筋。
1.2.1目的
评估建筑物五层楼面局部区域的承载能力。
1.2.2内容
a) 检测建筑物的外观质量、现状和使用情况。
b) 结构布置和轴线尺寸。
c) 构件截面尺寸检测。
d) 框架柱、框架梁混凝土强度检测。
e) 框架柱、框架梁和楼板钢筋配置检测。
f) 结构和构件损伤及缺陷情况检测。
g) 根据检测结果和国家规范对本建筑物进行结构复核验算,根据复核验算结果提出检测结论和建议。
1.2.3结论:
1.该建筑物结构平面布置合理。
2.所测主体结构混凝土强度检测结果:框架柱为25.9MPa,框架梁为27.6MPa,均满足设计要求。
3.所测框架柱截面尺寸、钢筋配置及钢筋保护层厚度满足设计要求。框架柱构件外观质量良好,无明显损伤情况。
4.所测框架梁截面尺寸、钢筋配置及钢筋保护层厚度满足设计要求。框架梁构件外观质量良好,无明显损伤情况。
5.所测楼板结构层厚度、楼板底部钢筋配置及钢筋保护层厚度均满足设计要求。
6.根据现场抽检结果和委托方提供的资料,进行结构分析。验算表明,在楼面活荷载标准值不大于7.5kN/㎡(拟放置设备换算楼面活荷载小于该值)时,该建筑所测楼面区域满足安全使用的要求。
1.2.4建议:
1.在生产使用过程中,应进行正常维护、定期观察,如发现异常情况应立即停止使用并报当地建设管理部门。 2.设备放置时应尽量将支点固定于框架梁上,且支点下应设置相应垫片,防止对楼面造成局部损伤。
深圳市中测建筑检测鉴定有限公司专门从事建筑工程结构安全性检测鉴定、建筑结构加固设计及施工等工作,公司技术力量雄厚,立足深圳,与各街道行政职能部门、租赁管理部门、公安系统、教育主管部门关系融洽,熟悉办理房屋租赁类房屋安全检测、酒店宾馆、学校幼儿园、建筑加层、外企验厂、楼面承重、危房鉴定、火灾后损伤检测、装修改造安全影响评估等各类房屋结构安全性检测业务办理流程,确保报告真实有效,科学准确。经过公司苦心经营,现公司业务已辐射整个华南片区,在深圳、惠州、东莞、江门、汕头、福建、湖南等等地区均有展业房屋安全检测鉴定业务。 公司拥有一支既能承担工程结构检测与鉴定业务,又能为社会提供各种房屋结构安全方面疑问的专业咨询顾问团队。公司现有技术人员二十多人,有注册结构工程师、**工程师、工程师、实验工程师、助理工程师,检测专业技术人员等,。各主要检测人员均持有经*共和国劳动和社会保障部或广东省建设工程质量安全监督检测总站培训合格的上岗证。 公司拥有办公室、档案资料室和试验室;拥有磁粉探伤仪、裂缝综合测试仪、混凝土钢筋探测仪、电子经纬仪、数字水准仪、激光垂准仪、非金属超声检测仪、钢筋锈蚀检测仪、裂缝宽度观测仪、数字超声波探伤仪、岩石切割机、双端面磨石机、氯离子含量测定仪、密封式化验制样粉碎机、电热恒温干燥机、锚杆拉拔仪、混凝土钻芯机、贯入式砂浆强度检测仪、红外线测距仪、混凝土强度回弹仪、砂浆回弹仪、砖回弹仪等等齐全的建筑物主体结构安全性检测鉴定工作所需要的仪器设备以及相应的结构计算软件。 本公司向社会公开承诺:正确履行行政职能,满足社会广泛需求,以严谨求实、客观公正、科学准确的态度为社会提供可靠的检测数据, 全面确保以高科技手段、专业化水准和良好的职业道德为社会提供公平、公正、科学、准确、优质、高效的技术服务;严格执行相关法律、 法规、规范、标准和工作程序;我们将以