信阳钢结构厂房抗震检测

（一）对房屋裂缝的分析与检测
房屋裂缝产生的原因主要由混凝土结构造成。大体积混凝土内外温度失衡是导致墙面或基体出现裂缝的主要原因。大体积混凝土在浇筑的过程中会产生水化热现象，内部温度高于外部温度。当内部温度与外部温度的差值达到一定的程度时，处于里层的混凝土会产生压应力，处于外层的混凝土由于散热较快或受自然界气温的影响产生拉应力，混凝土墙面由于受到内部的压应力和外部拉应力的影响出现裂缝。此外，混凝土墙面水分散失也是导致墙体裂缝的原因。由于大体积混凝土施工完成后未及时加盖保护膜，混凝土内部的水分散失速度超过墙体凝固的速度，墙体产生拉应力出现收缩裂缝。裂缝问题不仅影响建筑物外观的审美价值，更在一定程度上对建筑物的使用寿命产生影响，轻者造成经济损失，重者危及人们的生命安全。
对房屋裂缝的检测需要查明裂缝的各类参数。在进屋结构安全的过程中，应明确房屋的结构性裂缝不仅对房屋的表面结构受力状况造成影响，更对房屋结构的使用寿命产生威胁。通常情况下，房屋结构的裂缝宽度越大，隐藏在混凝土内部的钢结构越容易受到腐蚀和锈化，其砌体结构更容易发生倾斜或倒塌，严重影响房屋的安全。若裂缝是横向发展的，则会在影响房屋的美观程度上占据较大比例，若裂缝是纵向发展的，则该裂缝在影响墙体美观性的同时，还对墙体的使用性能造成影响。众所周知，房屋的墙体由钢筋混凝土结构制成，其使用性能为遮风避雨。钢筋混凝土结构完好无损时，能对风雨起到较好的遮蔽功能。若钢筋混凝土结构出现破损情况，则会影响房屋的使用性能。
因此，对房屋结构进行安全的过程中，针对裂缝问题的基础检测方案的确定分为三步：步，确定房屋结构安全的范围；第二步，弄清裂缝出现的原因；第三步，对裂缝进行基础的安全。
（二）砌体结构和钢结构变形的分析与检测
砌体结构和钢结构在长期的使用过程中，受重力因素、气候条件和地质地貌情况的影响，往往会出现较大程度的变形。钢结构和砌体结构的变形会导致房屋应力不平衡，继而威胁房屋结构的整体安全。对砌体结构和钢结构的安全应采用钢筋扫描仪或激光测距仪，对二者的实际情况进行有效。其方案可以参考对裂缝的方案。

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。前一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发射电磁场,同时接收在发射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,且混凝土龄期已超过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(发射简称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。

使用活荷载折减系数时，注意以下几点：（1）充分理解《荷规》5.1.2第1项和第2项，规范对于楼面梁和墙、柱和基础折减系数取值方法不同，在使用SATWE程序计算时，要注意参数设置，避免造成计算结果失真。（2）对于梁的荷载从属面积大结构，注意按照民用建筑类别来选择折减系数。一根梁上，根据每跨梁的从属面积不同，折减系数也不同，可以在折减系数补充定义上查看与修改，保证程序计算准确性。（3）现在结构计算程序，多数不具备活荷载分类功能，无法区分《荷载规范》表中5.1.1中第1（1）项与第1（2）～12项，不可能真正按照《荷载规范》实现对于不同活荷载的折减，需要设计人员自己判断，在SATWE中选出与实际工程情况符合的折减系数。（4）楼面活荷载折减只是针对楼面层，对于屋面层并不折减。设计楼面梁时折减系数只是影响梁，而不应该影响与其相连的竖向构件柱、墙或基础。注：1 楼面等效均布活荷载，包括计算次梁、主梁和基础时的楼面活荷载，可分别按本规范附录B 的规定确定。
2 对于一般金工车间、仪器仪表生产车间、半道体器件车间、棉纺织车间、轮胎厂准备车间和粮食加工车间，当缺乏资料时，可按本规范附录C 采用。
工业建筑楼面(包括工作平台)上无设备区域的操作荷载，包括操作人员、一般工具、零星原料和成品的自重，可按均布活荷载考虑，采用2.0kN/m2。生产车间的楼梯活荷载，可按实际情况采用，但不宜小于3.5kN/m2。
工业建筑楼面活荷载的组合值系数、频遇值系数和准值系数，除本规范附录C 中给出的以外，应按实际情况采用；但在任何情况下，组合值和频遇值系数不应小于0.7，准值系数不应小于0.6。

挠度的检验：挠度是楼板在荷载作用下抵抗变形的能力，检验楼板的挠度不仅是为了在正常使用短期荷载检验值作用下判断挠度指标是否合格，还可以根据挠度增长的快慢判定楼板是否开裂。挠度的计算公式已在《混凝土结构工程施工质量验收方法》(GB 50204-2002)中给出，即a0t=a0q＋a0g……
(1)，但在实际检验中因个人理解的差异将楼板的自重和加荷设备重量引起的挠度a0g往往忽略不计，而直接将在第5级荷载作用下楼板跨中挠度实测值a0q计算为在标准荷载检验值QS作用下楼板跨中短期挠度实测值a0t，导致a0t比实测值要小。a0q可根据楼板在正常使用短期荷载检验值作用下的跨中实测位移值求出，即第5级荷载作用下楼板跨中挠度实测值a0q，而a0g在均布增加荷载时通过下列公式(2)计算a0g =GK/Qb×a0b……
(2)　　GK—楼板的自重和加荷设备重量(N)；　　
Qb—楼板开裂前一级的外加荷载值(N)；　　
a0b—楼板开裂前一级的外加荷载产生的跨中挠度实测值(N)
房屋承重安全性检测主要为调查房屋的使用历史和结构体系；测量房屋的倾斜和不均匀沉降情况；采用文字、图纸、照片或录像等方法，记录房屋主体结构和承重构件损 坏部位、范围和程度。房屋结构材料力学性能的检测项目，应根据结构承载力验算的需要确定，必要时应根据房屋结构特点，建立验算模型，按房屋结构材料力学性 能和使用荷载的实际状况，根据现行规范验算房屋结构的安全储备。分析房屋损坏的原因，综合判断房屋结构损坏状况，确定房屋危险程度，房屋安全检测应按《危 险房屋标准》CJ13执行。对工业厂房进行安全检测时，尚应符合《工业厂房可靠性标准》GBJ144－90等相关标准的规定。
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