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(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號高爐出鐵主廠房封閉和安裝除塵設(shè)備。2現(xiàn)場勘察現(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(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)為對象,分析其承載能力。(1)依據(jù)設(shè)計圖紙,廠房排架柱為預(yù)制工字形柱,混凝土等級為300號(相當(dāng)于C28)?,受力鋼筋為25M?nSi(相當(dāng)于鋼)。(2)截面尺寸測量和鋼筋位置探測經(jīng)現(xiàn)場測量,排架柱截面尺寸基本滿足設(shè)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(shù)。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(yīng)原理的鋼筋檢測儀檢測。**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。儀器通過傳感器在被測結(jié)構(gòu)內(nèi)部局部范圍發(fā)射電磁場,同時接收在發(fā)射電磁場內(nèi)金屬介質(zhì)產(chǎn)生的感應(yīng)電磁場,并轉(zhuǎn)換為電信號,主機(jī)系統(tǒng)實時分析處理數(shù)字化的電信號,從而判定鋼筋位置、保護(hù)層厚度和鋼筋直徑。經(jīng)現(xiàn)場檢測,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)度檢測考慮到混凝土鉆芯檢測對結(jié)構(gòu)有所損傷,且混凝土齡期已**過1000天,按一般回彈法檢測混凝土強(qiáng)度已不適用。所以排架柱采用回彈超聲綜合法無損檢測方法檢測混凝土材料的強(qiáng)度。3.?1超聲波檢測采用超聲波檢測混凝土質(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(dāng)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(fā)射簡稱F換能器,接收簡稱S換能器)?,分別耦合于被測構(gòu)件同一測區(qū)兩個相互平行的表面逐點進(jìn)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(dāng)混凝土被測部位只能提供2個相鄰表面時,無法進(jìn)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(gòu)件的2個相鄰表面進(jìn)行逐點測試,兩個換能器的軸線形成90度夾角;?(3)平測法當(dāng)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(jié)構(gòu)同一個表面,以一定測試距離進(jìn)行逐點檢測。由于排架柱截面為工字形截面,為了能夠準(zhǔn)確的檢測混凝土的強(qiáng)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。檢測方法有哪些:(1)傳統(tǒng)經(jīng)驗法,主要以原設(shè)計規(guī)范為依據(jù),是按個人經(jīng)驗觀察及計算結(jié)果來評估結(jié)構(gòu)可靠性的一種經(jīng)驗方法。其特點是荷載計算以實際調(diào)查為準(zhǔn),材料取值以經(jīng)驗評定為依據(jù),對原設(shè)計采用的規(guī)范依據(jù)、理論計算、計算圖形加以分析,判定其與實際結(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和經(jīng)驗對結(jié)構(gòu)可靠性做宏觀評價,其具有程序少、花費低、方法簡單、速度快等特點。但結(jié)構(gòu)比較粗糙保守,與的水平密切相關(guān)。(2)實用法,是在傳統(tǒng)經(jīng)驗法的基礎(chǔ)上,利用現(xiàn)測手段和試測技術(shù),對結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度等實測值進(jìn)行分析和計算,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、材料試驗和結(jié)構(gòu)檢驗。然后逐項評價、綜合評定,對建筑物作出較準(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,是運用概率和數(shù)理統(tǒng)計原理,采用非定值統(tǒng)計規(guī)律,對結(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。1.1建筑物概況該建筑位于深圳市龍崗區(qū)南灣街道丹竹頭社區(qū)立信北路68號,設(shè)計單位為中信建筑設(shè)計(深圳)研究院有限公司。為滿足生產(chǎn)需要,現(xiàn)在建筑物五層樓面局部區(qū)域(軸線編號為五層樓板9-12-C-D)布置生產(chǎn)線,放置生產(chǎn)設(shè)備,為了解該區(qū)域樓面的承載能力,以確定設(shè)備放置的生產(chǎn)安全,深圳市鑫雁郵電印刷包裝有限公司委托我公司對此進(jìn)行檢測評估。本建筑物處在7度抗震設(shè)防區(qū),框架抗震等級為,建筑物安全等級為二級,建筑物場地類別為Ⅱ類,基本風(fēng)壓為0.75kN/㎡,地面粗糙度為B類。采用Ⅰ級、Ⅱ級熱軋鋼筋。1.2.1目的評估建筑物五層樓面局部區(qū)域的承載能力。1.2.2內(nèi)容a)?檢測建筑物的外觀質(zhì)量、現(xiàn)狀和使用情況。b)?結(jié)構(gòu)布置和軸線尺寸。c)?構(gòu)件截面尺寸檢測。d)?框架柱、框架梁混凝土強(qiáng)度檢測。e)?框架柱、框架梁和樓板鋼筋配置檢測。f)?結(jié)構(gòu)和構(gòu)件損傷及缺陷情況檢測。g)?根據(jù)檢測結(jié)果和國家規(guī)范對本建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)復(fù)核驗算,根據(jù)復(fù)核驗算結(jié)果提出檢測結(jié)論和建議。1.2.3結(jié)論:1.該建筑物結(jié)構(gòu)平面布置合理。2.所測主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度檢測結(jié)果:框架柱為25.9MPa,框架梁為27.6MPa,均滿足設(shè)計要求。3.所測框架柱截面尺寸、鋼筋配置及鋼筋保護(hù)層厚度滿足設(shè)計要求。框架柱構(gòu)件外觀質(zhì)量良好,無明顯損傷情況。4.所測框架梁截面尺寸、鋼筋配置及鋼筋保護(hù)層厚度滿足設(shè)計要求。框架梁構(gòu)件外觀質(zhì)量良好,無明顯損傷情況。5.所測樓板結(jié)構(gòu)層厚度、樓板底部鋼筋配置及鋼筋保護(hù)層厚度均滿足設(shè)計要求。6.根據(jù)現(xiàn)場抽檢結(jié)果和委托方提供的資料,進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。驗算表明,在樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值不大于7.5kN/㎡(擬放置設(shè)備換算樓面活荷載小于該值)時,該建筑所測樓面區(qū)域滿足安全使用的要求。1.2.4建議:1.在生產(chǎn)使用過程中,應(yīng)進(jìn)行正常維護(hù)、定期觀察,如發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)立即停止使用并報當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)管理部門。?2.設(shè)備放置時應(yīng)盡量將支點固定于框架梁上,且支點下應(yīng)設(shè)置相應(yīng)墊片,防止對樓面造成局部損傷。混凝土構(gòu)件強(qiáng)度的檢測可以使用鉆芯法或者回彈法。回彈法是利用回彈儀對混凝土表面強(qiáng)度進(jìn)行測定,以推算混凝土整體的強(qiáng)度,是在混凝土結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場檢測過程中,常用的非破損檢測方法。此方法的優(yōu)點是簡便靈活,然而在實際的應(yīng)用中有著很多的影響因素,如混凝土原材料的構(gòu)成、成型、養(yǎng)護(hù)的方法、外加劑的種類數(shù)量等都會對檢測結(jié)果造成一定的影響。混凝土的構(gòu)件都有著相關(guān)的技術(shù)規(guī)定,在使用回彈法進(jìn)行混凝土強(qiáng)度的檢測時,必須對技術(shù)規(guī)定予以遵守。鉆芯法的檢測過程是采用水冷式鉆機(jī)在混凝土的構(gòu)件上鉆取芯樣試件,來進(jìn)行實驗室中的抗壓強(qiáng)度測試,從而對混凝土的強(qiáng)度及內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測。鉆芯法是一種較為可靠和直接的檢測方法,然而對建筑的混凝土結(jié)構(gòu)會造成一定的損傷,因此在沒有征求到委托方的同意、或者可能產(chǎn)生嚴(yán)重的安全事故的情況下,好不要使用鉆芯法來進(jìn)行檢測。一、現(xiàn)場宜檢查建筑物使用工況與設(shè)計要求的符合程度,施工質(zhì)量觀感和實體的變形、開裂等。二、現(xiàn)場檢測宜優(yōu)先采用無損檢測方法,當(dāng)必須采用半破損或破損檢測方法時,應(yīng)選在非主要受力部位。三、選用有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的檢測方法時,應(yīng)遵守下列規(guī)定:1對于通用的檢測項目,應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);2對于有地區(qū)特點的檢測項目,可選用地方標(biāo)準(zhǔn);3對同一種方法,地方標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不一致時,有地區(qū)特點的部分應(yīng)按地方標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,檢測的基本原則和基本操作要求應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。4當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或地方標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定與實際情況確有差異或存在明顯不適用問題時,可對相應(yīng)規(guī)定作適當(dāng)調(diào)整或修正,但調(diào)整與修正應(yīng)有充分的依據(jù);調(diào)整與修正的內(nèi)容應(yīng)在檢測方案中予以說明,必要時應(yīng)向委托方提供調(diào)整與修正的檢測細(xì)則。四、既有建筑物的結(jié)構(gòu)檢測抽樣宜根據(jù)受檢建筑物的資料情況進(jìn)行分類:1?A類:基建程序齊備、結(jié)構(gòu)圖紙齊全且真實有效,施工質(zhì)保資料基本齊全且真實有效。2?B類:基建程序齊備、結(jié)構(gòu)圖紙不齊全但真實有效,施工質(zhì)保資料缺失或部分缺失。五、建筑結(jié)構(gòu)的抽樣檢測方案,可根據(jù)檢測項目的特點按下列原則選擇:1材料、強(qiáng)度、幾何尺寸、配筋等應(yīng)隨機(jī)抽樣,抽撿數(shù)量應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)的要求。2結(jié)構(gòu)損傷宜采用全數(shù)普查、重點抽查的方法。3結(jié)構(gòu)連接構(gòu)造的檢測,應(yīng)選擇對結(jié)構(gòu)影響大的部位進(jìn)行抽樣。4對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行現(xiàn)場載荷試驗時,對于同類構(gòu)件宜選取受力較大、自身現(xiàn)狀較差、所處環(huán)境惡劣、缺陷暴露較多的構(gòu)件進(jìn)行。六、當(dāng)沒有足夠的依據(jù)原材料性能達(dá)到設(shè)計要求時,原材料性能宜在結(jié)構(gòu)實體中抽查驗證。七、現(xiàn)場檢查與檢測應(yīng)做好相應(yīng)的安全防護(hù)措施。