结构验算
该工程抗震设防类别为丙类,抗震等级为二级,结构安全等级为二级,结构重要性系数可以取为1.0,抗震设防烈度为7度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.10g,场地类别为II类。
根据建筑结构荷载规范,基本风压为0.40KN/m²，地面粗糙度取为B类,基本雪压0.65KN/m²。有关活荷载标准值取值如下:不上人屋面活载为0.5KN/m²;上人屋面活载为2.0KN/m²;楼板活荷载为3.5KN/m²;楼梯活载为3.5KN/m²;走道活载为2.0KN/m²;其余的具体荷载根据有关规范和具体情况取值。结构验算分析采用中国建筑科学研究院开发的PKPM程序,由于本文篇幅限制,计算过程及详细结果略。
计算所得底层中柱轴压比相对较高,富余量不多。结构标高28.770m处第1~3轴线之间的现浇混凝土楼板的实际配筋基本满足设计要求,但楼板承载能力没有富余。检查原结构竣工图纸表明原框架柱的实际所配钢筋均能满足设计要求。
结构安全性鉴定和加固处理建议
通过对房屋结构现场调查、检测及结构验算分析,可得如下结论和建议:
1)根据现场量测,该房屋现状良好,主要结构和构件尺寸与原设计基本相符,截面尺寸偏差在现行规范允许的范围内,施工质量较好。
2)根据混凝土回弹和钻芯取样的检测结果,认为结构中的混凝土材料实际强度基本达到原设计强度的要求,但混凝土的碳化深度较深。
3)结构动力测试结果表明,厂房虽已投入使用20多年,但实测频率值大于经验公式取值,表明测试结果正常,从结构动力学角度认为结构质量状况保持良好。
4)对原结构竣工图纸的检查表明,该厂房结构的构造措施基本能够满足现行规范的要求。
5)建议设置沉降观测点,以满足沉降观测的要求。在以后的使用过程中应注意对沉降的监测,以便及时发现安全隐患,确保结构安全使用。
6)由于混凝土的碳化深度较大,建议对外露的混凝土构件进行粉刷,防止碳化深度继续增加。
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结论与建议
01 随着社会的发展,以人为本发展新概念的深入人心,人们对房屋使用安全不断提出更高的要求,更加准确科学鉴定房屋的安全状况势在必行,因此,作为房屋安全鉴定重要手段的结构质量检测也将随着社会的发展而发展。
02 建筑物的动力特性是建筑物自身固有的特性,一般是指建筑物的自振频率(周期)、振型及阻尼比。从结构固有特性的变化来识别建筑物的质量状况,结合静力检测识别和经验识别手段,进行房屋安全性鉴定,从而能使鉴定水平更加全面科学,这不失为房屋安全鉴定方面的又一进步。
03 结构动力特性测试只是房屋安全鉴定的一个手段,还要与其他鉴定工作一起进行全面分析,综合评定才能得到满意的结果。
04 结构动力特性测试应用前景广阔,房屋安全性鉴定是其一方面的应用,另外测试的动力特性在验证理论计算公式、总结规律给出简易用的结构振动周期计算公式、从实测数据分析建筑物的振动现象、实测得到结构的阻尼比、寻找减小振动的途径等方面具有重要意义。
05 利用现场实测得到的结构动力特性是建筑物建成后的实际动力特性,因此是准确可靠的。通过实测手段对各种不同类型的建筑物进行测试后,可归纳总结出某个规律,得到计算结构振动周期的经验公式,方便实用。然而,现实中在这方面还缺乏系统规范性的工作,大量的实测研究工作有待开展。
06 结构动力实测方面的国家规范标准有待拟定和出台。动力检测硬件设备可以说已比较成熟,现在面临的问题是,对实测数据的利用还处于定量的带有很大经验性的无章可循的层面上,以至于影响其在实际工程中的应用速度和为人所接受的程度,也因此阻碍着动力检测技术自身的发展,希望相关方面的规范标准早日出台。
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