辦公綜合樓結構安全鑒定與加固處理
發(fā)布日期:2013-06-15 13:09:42 瀏覽量:1302
本文結合工程實例,從結構承載力驗算、混凝土抗壓強度檢測、現(xiàn)場勘查、框架整體情況等方面對其結構安全鑒定進行了詳細分析闡述,并對其加固處理措施進行了深入分析探討。
關鍵詞:框架結構;安全鑒定;抗壓強度;加固處理
1工程概況
湖南益陽某綜合辦公樓建筑原設計為五層宿舍,現(xiàn)改為六層,作商業(yè)及辦公樓用,鋼筋混凝土框架結構,該房屋底層高為4.5m,建筑總高為21.4m,高寬比為3??蚣苤孛娉叽鐬?50mm×550mm,主要柱網(wǎng)尺寸為5.0m×7.0m,房屋粱、柱配筋相對較小,結構采用雙向布置,見圖1。
為了評估該房屋的安全性,對其現(xiàn)狀進行查勘,主要是檢查該房屋是否有裂縫、傾斜及結構損壞;對房屋主要構件的材料強度進行檢測,主要是檢測粱、柱構件的混凝土抗壓強度;對房屋結構承載力進行驗算等,并對房屋結構進行安全性鑒定。
2綜合樓結構安全鑒定
為了更好的對該房屋進行檢測,本次安全性鑒定工作,先對該房屋的承載力進行驗算、分析計算結果,并時承載力較大,配筋不足的主要構件進行重點檢查。
2.1承載力驗算
采用PKPM軟件對該房屋結構進行承載力驗算,在驗算中粱混凝土抗壓強度等級取為C25,柱混凝土抗壓強度等級取為C25和C30兩種,二層Y 粱(短向為Y向)及底層柱X 向配筋情況見表1、表2 ,其中Y向粱從( 1 ) 軸到(11) 軸編號為Ll到L1l,柱編號Z1A為( 1 )×( A) 軸柱。在計算荷載中,樓面及上人屋而使用荷載取2.0 kN/m2;基本風壓為0.7kN/ m2,地面粗糙度為B類;抗震改防烈度取為7度,框架抗震等級為三級。
由表1看出,梁端負彎矩處計算配筋比實際配筋大,初步評估Y向梁無法滿足承載要求。由表2看出,柱在C30砼強度等級下計算配筋與實際配筋相差不多,除2根柱外其余配筋滿足實際承載需要。
計算結果還表明,樓層最大位移角為地震組合作用下的位移角,最大值為1 /535(見表3),不滿足《建筑抗震設計規(guī)范》1 /550的限值要求,建筑物的振動周期見表4 。
2.2混凝土抗壓強度檢測
根據(jù)結構承載力驗算結果,有針對性的對梁、柱構件采用回彈法檢測其混凝土抗壓強度,主要是底層柱及各層Y向梁砼抗壓強度,其中底層柱抗壓強度檢測結果見表5。從上面表2中可看出,(A)軸柱只有在C30的砼強度等級下計算配筋才與實際配筋相差不大,于是檢測強度時對(A)軸柱進行重點檢測,檢測數(shù)量較多,看實際強度與計算強度是否相符。
根據(jù)《回彈法檢測混凝上抗壓強度技術規(guī)程》對表5柱構件進行按批評定,得出所檢柱構件混凝土抗壓強度推定值為30.9MPa,滿足C25強度設計要求。所檢梁構件混凝土抗壓強度推定值滿足C25強度設計要求。從回彈檢測結果可看出,對該房屋砼強度標號梁取C25、柱取C30進行承載力驗算是可行的,也是有效的。2.3現(xiàn)狀勘查
現(xiàn)場根據(jù)結構計算結果,底層柱端及Y向粱端負彎矩處鋼筋較大,對結構進行檢查時重點檢查這些部位的結構裂縫。檢測結果表明,梁端出現(xiàn)細小裂縫,雖然裂縫寬度不大,但與受力有一定關系。對外墻及柱表檢查未見明顯結構裂縫缺陷。
房屋最大傾斜值為0.18%未超過《民用建筑可靠性鑒定標準》0.22%的結構側向位移限值,且測點傾斜方向不具有一致性,表明上部結構未產(chǎn)生明顯整體傾斜。
2.4框架整體情況
根據(jù)《建筑抗震鑒定標準》對該框架進行抗震鑒定:
1)該房屋結構體系為雙向框架結構體系,滿足規(guī)范要求;
2)柱截面邊長均大于300mm,梁、柱箍筋為Φ8,加密處間距為100 mm,滿足規(guī)范要求;
3)填充墻無明顯開裂或與框架脫開;主體結構構件無明顯變形、傾斜或歪扭。所檢柱、梁構件混凝土最低強度為25.0MPa,滿足規(guī)范要求。
由上部結構未產(chǎn)生明顯的整體傾斜及地基不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫,地基基礎結構安全性間接評定滿足要求。根據(jù)結構承載力驗算及梁裂縫檢查結果,須對原框架上部結構進行加固處理。
3框架結構加固處理方案
由前面的分析計算可看出,在砼標號粱為C25、柱為C30的情況下,框架柱除少數(shù)外配筋基本滿足要求,而Y向框架梁端負彎矩處配筋則普遍不足,并且與實際配筋相差較大。為了有效的解決這種問題,提出了以下的一些加固方案:
1)擴大柱截面法,增加其側向剛度;
2)改變Y向梁受力特性,在梁中點處增加構造柱;
3)增加Y向梁兩端截面,即采用粱端加翼緣法;
4)考慮到梁端負彎矩處配筋,較大可能是由于水平荷載作用框架側向剛度不足造成的,對其Y向采用增加剪力墻的方法。
建筑物在7度地震作用下的最大位移角及振動周期見表6,二層Y向粱及底層柱X向配筋情況見表7、表8 ( 表中“-”為剪力墻布置處的梁柱配筋未寫出) 。
由表6至表8可看出,該房屋采用增加剪力墻法加固效果最明顯。增加剪力墻后,房層側向剛度得到極大的提高,樓層Y向最大位移角由原來的1/535降到l/1751,周期由原來的1.23降到0.67秒,同時顯著的降低了梁端負彎矩配筋及柱的配筋,較好地解決了梁、柱配筋不足的問題。
4結論
4.1在本次檢測鑒定中,改變了以往常用的先對結構現(xiàn)場進行檢測,再到結構承載力分析計算,最后綜合分析得出鑒定結論的方法,而是采用了先對房屋結構按設計及現(xiàn)場構件情況進行初步驗算,再對結構進行有目的、有針對性的檢測,最后綜合分析得出鑒定結論,這樣做的優(yōu)點可以避免檢測的盲目性,減少對非主要構件中,非薄弱環(huán)節(jié)的檢測時間。
4.2在對該建筑物的分析計算中可以看出,若沒有采取一些特別措施加強框架側向剛度,高寬比較大的扁型框架結構在水平荷載(地震或風載)的作用下,雖然它也是多層構架,但它的一些結構特性則表現(xiàn)為高層建筑的性質,框架梁端、柱配筋都較大,在檢測時需要特別注意這些地方,看它是否產(chǎn)生裂縫或變形、配筋是否滿足。
4.3從前面幾種加固方法分析比較可以看出,對這種扁型的框架結構最為有效的加固方法是對其增加剪力墻,因為剪力墻不僅可以提高它的側向剛度,還可以較好的抵抗框架的水平剪力。
文章來源: 永年加固公司 本文鏈接: http://www.miseto.com/a_20130615131000.html 任何關于加固工程的問題和建議,敬請咨詢:0591-87868646
關鍵詞:框架結構;安全鑒定;抗壓強度;加固處理
1工程概況
湖南益陽某綜合辦公樓建筑原設計為五層宿舍,現(xiàn)改為六層,作商業(yè)及辦公樓用,鋼筋混凝土框架結構,該房屋底層高為4.5m,建筑總高為21.4m,高寬比為3??蚣苤孛娉叽鐬?50mm×550mm,主要柱網(wǎng)尺寸為5.0m×7.0m,房屋粱、柱配筋相對較小,結構采用雙向布置,見圖1。
為了評估該房屋的安全性,對其現(xiàn)狀進行查勘,主要是檢查該房屋是否有裂縫、傾斜及結構損壞;對房屋主要構件的材料強度進行檢測,主要是檢測粱、柱構件的混凝土抗壓強度;對房屋結構承載力進行驗算等,并對房屋結構進行安全性鑒定。
2綜合樓結構安全鑒定
為了更好的對該房屋進行檢測,本次安全性鑒定工作,先對該房屋的承載力進行驗算、分析計算結果,并時承載力較大,配筋不足的主要構件進行重點檢查。
2.1承載力驗算
采用PKPM軟件對該房屋結構進行承載力驗算,在驗算中粱混凝土抗壓強度等級取為C25,柱混凝土抗壓強度等級取為C25和C30兩種,二層Y 粱(短向為Y向)及底層柱X 向配筋情況見表1、表2 ,其中Y向粱從( 1 ) 軸到(11) 軸編號為Ll到L1l,柱編號Z1A為( 1 )×( A) 軸柱。在計算荷載中,樓面及上人屋而使用荷載取2.0 kN/m2;基本風壓為0.7kN/ m2,地面粗糙度為B類;抗震改防烈度取為7度,框架抗震等級為三級。
由表1看出,梁端負彎矩處計算配筋比實際配筋大,初步評估Y向梁無法滿足承載要求。由表2看出,柱在C30砼強度等級下計算配筋與實際配筋相差不多,除2根柱外其余配筋滿足實際承載需要。
計算結果還表明,樓層最大位移角為地震組合作用下的位移角,最大值為1 /535(見表3),不滿足《建筑抗震設計規(guī)范》1 /550的限值要求,建筑物的振動周期見表4 。
2.2混凝土抗壓強度檢測
根據(jù)結構承載力驗算結果,有針對性的對梁、柱構件采用回彈法檢測其混凝土抗壓強度,主要是底層柱及各層Y向梁砼抗壓強度,其中底層柱抗壓強度檢測結果見表5。從上面表2中可看出,(A)軸柱只有在C30的砼強度等級下計算配筋才與實際配筋相差不大,于是檢測強度時對(A)軸柱進行重點檢測,檢測數(shù)量較多,看實際強度與計算強度是否相符。
根據(jù)《回彈法檢測混凝上抗壓強度技術規(guī)程》對表5柱構件進行按批評定,得出所檢柱構件混凝土抗壓強度推定值為30.9MPa,滿足C25強度設計要求。所檢梁構件混凝土抗壓強度推定值滿足C25強度設計要求。從回彈檢測結果可看出,對該房屋砼強度標號梁取C25、柱取C30進行承載力驗算是可行的,也是有效的。2.3現(xiàn)狀勘查
現(xiàn)場根據(jù)結構計算結果,底層柱端及Y向粱端負彎矩處鋼筋較大,對結構進行檢查時重點檢查這些部位的結構裂縫。檢測結果表明,梁端出現(xiàn)細小裂縫,雖然裂縫寬度不大,但與受力有一定關系。對外墻及柱表檢查未見明顯結構裂縫缺陷。
房屋最大傾斜值為0.18%未超過《民用建筑可靠性鑒定標準》0.22%的結構側向位移限值,且測點傾斜方向不具有一致性,表明上部結構未產(chǎn)生明顯整體傾斜。
2.4框架整體情況
根據(jù)《建筑抗震鑒定標準》對該框架進行抗震鑒定:
1)該房屋結構體系為雙向框架結構體系,滿足規(guī)范要求;
2)柱截面邊長均大于300mm,梁、柱箍筋為Φ8,加密處間距為100 mm,滿足規(guī)范要求;
3)填充墻無明顯開裂或與框架脫開;主體結構構件無明顯變形、傾斜或歪扭。所檢柱、梁構件混凝土最低強度為25.0MPa,滿足規(guī)范要求。
由上部結構未產(chǎn)生明顯的整體傾斜及地基不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫,地基基礎結構安全性間接評定滿足要求。根據(jù)結構承載力驗算及梁裂縫檢查結果,須對原框架上部結構進行加固處理。
3框架結構加固處理方案
由前面的分析計算可看出,在砼標號粱為C25、柱為C30的情況下,框架柱除少數(shù)外配筋基本滿足要求,而Y向框架梁端負彎矩處配筋則普遍不足,并且與實際配筋相差較大。為了有效的解決這種問題,提出了以下的一些加固方案:
1)擴大柱截面法,增加其側向剛度;
2)改變Y向梁受力特性,在梁中點處增加構造柱;
3)增加Y向梁兩端截面,即采用粱端加翼緣法;
4)考慮到梁端負彎矩處配筋,較大可能是由于水平荷載作用框架側向剛度不足造成的,對其Y向采用增加剪力墻的方法。
建筑物在7度地震作用下的最大位移角及振動周期見表6,二層Y向粱及底層柱X向配筋情況見表7、表8 ( 表中“-”為剪力墻布置處的梁柱配筋未寫出) 。
由表6至表8可看出,該房屋采用增加剪力墻法加固效果最明顯。增加剪力墻后,房層側向剛度得到極大的提高,樓層Y向最大位移角由原來的1/535降到l/1751,周期由原來的1.23降到0.67秒,同時顯著的降低了梁端負彎矩配筋及柱的配筋,較好地解決了梁、柱配筋不足的問題。
4結論
4.1在本次檢測鑒定中,改變了以往常用的先對結構現(xiàn)場進行檢測,再到結構承載力分析計算,最后綜合分析得出鑒定結論的方法,而是采用了先對房屋結構按設計及現(xiàn)場構件情況進行初步驗算,再對結構進行有目的、有針對性的檢測,最后綜合分析得出鑒定結論,這樣做的優(yōu)點可以避免檢測的盲目性,減少對非主要構件中,非薄弱環(huán)節(jié)的檢測時間。
4.2在對該建筑物的分析計算中可以看出,若沒有采取一些特別措施加強框架側向剛度,高寬比較大的扁型框架結構在水平荷載(地震或風載)的作用下,雖然它也是多層構架,但它的一些結構特性則表現(xiàn)為高層建筑的性質,框架梁端、柱配筋都較大,在檢測時需要特別注意這些地方,看它是否產(chǎn)生裂縫或變形、配筋是否滿足。
4.3從前面幾種加固方法分析比較可以看出,對這種扁型的框架結構最為有效的加固方法是對其增加剪力墻,因為剪力墻不僅可以提高它的側向剛度,還可以較好的抵抗框架的水平剪力。
文章來源: 永年加固公司 本文鏈接: http://www.miseto.com/a_20130615131000.html 任何關于加固工程的問題和建議,敬請咨詢:0591-87868646
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