銅仁市工業(yè)建筑安全檢測(cè)鑒定中心
1工程概況
泉州某單層排架廠房建于1988年，原設(shè)計(jì)為四跨排架結(jié)構(gòu)，現(xiàn)狀為三跨，柱下鋼筋混凝土條形杯口基礎(chǔ)。排架柱為單階變截面鋼筋混凝土柱，下柱采用工字形截面，上柱為矩形截面，距離基礎(chǔ)面6．25m位置處設(shè)置有吊車(chē)梁牛腿;每跨(
1－10)軸排架柱牛腿上均安放有裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支吊車(chē)梁，現(xiàn)狀吊車(chē)均已拆除不再使用;屋架為鋼筋混凝土組合式屋架，屋架上弦為矩形截面鋼筋混凝土梁，下弦桿采用等邊單角鋼，腹桿體系采用鋼筋混凝土、等邊單角鋼;每跨(
2－9)軸跨中位置均在屋架上弦梁處設(shè)置鋼天窗架，鋼天窗架采用三鉸剛架結(jié)構(gòu);屋架及鋼天窗架上均鋪設(shè)鋼筋混凝土大型預(yù)制屋面板。該廠房平面布置為矩形，總長(zhǎng)度為54．0m，總寬度約為45．0m，現(xiàn)狀建筑面積約為2500
m2。( 2－9 )軸柱間距為5．4m，( 1－2)軸及(
9－10)軸柱間距均為6．0m，屋架跨度均為15．0m。廠房四周外圍均砌筑有與排架柱齊高的240mm厚實(shí)心磚墻，四周磚墻沿高度方向等距離(
2．85m)設(shè)置有三道圈梁，排架柱和抗風(fēng)柱均預(yù)埋拉結(jié)鋼筋伸入四周圈梁及磚墻。排架柱、屋架、鋼天窗架及屋面板布置見(jiàn)(圖1，圖3)。2現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)2．1首先對(duì)該廠房的建筑及結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀進(jìn)行全面檢查，對(duì)結(jié)構(gòu)體系、傳力途徑、構(gòu)件屬性進(jìn)行識(shí)別。2．2量測(cè)結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的截面尺寸，檢查各構(gòu)件間連接節(jié)點(diǎn)的做法，對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行局部開(kāi)挖檢查。2．3現(xiàn)場(chǎng)在該廠房抽檢部分排架柱及屋架上弦梁混凝土構(gòu)件，采用回彈法檢測(cè)構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度。2．4掃描排架柱鋼筋分布及鋼筋直徑，并現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際確認(rèn)排架柱的主筋和箍筋級(jí)別分別為鋼5、鋼3。
3、承載力驗(yàn)算本次采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院編制的PKPM( 2010版)系列軟件按框排架結(jié)構(gòu)對(duì)該廠房排架柱進(jìn)行承載力驗(yàn)算。該廠房( 3－8)軸為主要橫向平面排架結(jié)構(gòu)，抽取其中一榀排架作為計(jì)算單元進(jìn)行建模計(jì)算。3．1該排架結(jié)構(gòu)為鉸接排架。建模時(shí)，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際檢查，屋架兩端與排架柱柱頂連接按鉸接節(jié)點(diǎn)考慮，排架柱與基礎(chǔ)連接按固端考慮。屋架及鋼天窗架各桿件按柱構(gòu)件布置，各連接節(jié)點(diǎn)按鉸接考慮。3．2排架柱的計(jì)算長(zhǎng)度取值。3．2．1垂直排架方向:邊柱(
A軸和D軸排架柱)沿高度方向三等分位置與圈梁連接，其計(jì)算長(zhǎng)度均取為H/3 = 8．55 /3m =2．85m(
H為從基礎(chǔ)頂面算起的排架柱全高) ;依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》( GB50010－2010)第6．2．20條第1款規(guī)定，垂直3．2．2排架方向:依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》( GB50010－2010)第6．2．20條第1款規(guī)定，排架方向，上柱計(jì)算長(zhǎng)度按2．0 Hu = 2．0×2．3m = 4．6m取值，下柱計(jì)算長(zhǎng)度均按1．0 Hl = 1．0×6．25m =6．25m取值。3．3恒活荷載輸入。3．3．1橫荷載:查閱《全國(guó)常用標(biāo)準(zhǔn)圖實(shí)物工程量手冊(cè)》得該廠房主要的鋼筋混凝土預(yù)制屋面板單塊重量為13．24kN，在屋架上弦梁和鋼天窗架上弦按線荷載布置為13．24
kN /1．5m = 9．0kN/m(主要的預(yù)制屋面板平面尺寸為6．0m×1．5m)。單根鋼筋混凝土吊車(chē)梁重量為25
kN，按節(jié)點(diǎn)荷載在邊柱牛腿位置處布置為25 kN，在中柱牛腿位置處布置為50kN(本次計(jì)算不考慮吊車(chē)荷載)。3．3．2活荷載:該廠房屋面為不上人屋面，不上人屋面活荷載取0．5 kN/m2，( 2－9)軸柱距為6m，在屋架上弦梁和鋼天窗架上弦按線荷載布置為0．5 kN/m2×6m = 3．0 kN/m。3．4風(fēng)荷載計(jì)算。參照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》( GB50009－2012)續(xù)表8．3．1第14項(xiàng)封閉式帶天窗的雙跨雙坡屋面，該廠房體型系數(shù)取值見(jiàn)(圖4)。基本風(fēng)壓取0．7 kN/m2，風(fēng)壓高度變化系數(shù)按C類(lèi)取0．74，風(fēng)振系數(shù)1．0，排架柱間距6m，3．5排架柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際檢測(cè)取為C35。排架柱主筋和箍筋級(jí)別分別先按HRB335、HPB235輸入計(jì)算。承載力分析鑒定采用PKPM(
2010版)按框排架結(jié)構(gòu)計(jì)算得出該廠房鋼筋混凝土排架柱的箍筋和單側(cè)主筋配筋量。現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)實(shí)際確認(rèn)該廠房排架柱的主筋和箍筋級(jí)別分別為鋼5、鋼3。鋼5既A5鋼，俗稱(chēng)5號(hào)鋼;鋼3既A3鋼，俗稱(chēng)3號(hào)鋼。鋼5、鋼3的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值分別取為240N/mm2、200N/mm2。而PKPM(
2010版)計(jì)算時(shí)排架柱的主筋和箍筋級(jí)別則是分別按HRB335、HPB235輸入，HRB335、HPB235的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值分別為300N/mm2、210N/mm2?！督ㄖ拐痂b定標(biāo)準(zhǔn)》(
GB50023－2009)第3．0．5條規(guī)定，結(jié)構(gòu)構(gòu)件按下式進(jìn)行抗震驗(yàn)算:S≤R/γRaS—結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力(軸向力、剪力、彎矩等)組合的設(shè)計(jì)值;其中，場(chǎng)地的設(shè)計(jì)特征周期可按表3．0．5確定。R—結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值;其中，材料強(qiáng)度等級(jí)按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定γRa—抗震鑒定的承載力調(diào)整系數(shù)，A類(lèi)建筑抗震鑒定時(shí)，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》( GB50011－2010)承載力抗震調(diào)整系數(shù)值的0．85倍采用。電算得出的排架柱箍筋和單側(cè)主筋配筋量應(yīng)分別乘以系數(shù)α、β后進(jìn)行分析鑒定:α= 210 N/mm2÷200N/mm2×0．85 = 0．8925β= 300 N/mm2÷240N/mm2×0．85 = 1．0625結(jié)果表明，排架柱實(shí)際配筋量基本滿(mǎn)足乘以系數(shù)后的電算配筋量，排架柱承載力滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)安全性要求。
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