廠房加層改造檢測鑒定報(bào)告——結(jié)構(gòu)的復(fù)核與加固
在很多的實(shí)際加層工作中,往往出現(xiàn)很多原有框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面和配筋都不能滿足加層后所承受的荷載的要求,因此必須對原結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。
采用較多的方法有加大截面加固法,預(yù)應(yīng)力加固法,改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法,外粘鋼板加固法,碳纖維加固法等多種方法 ,每種加固方法各有特點(diǎn)和使用范圍,應(yīng)根據(jù)具體條件加以選擇。
本工程由于加層后房屋高度和荷載都發(fā)生了變化,使下部梁柱的受力發(fā)生變化,因此,對加層后的整幢房屋的柱、梁內(nèi)力的變化以及承載力必須做一次詳細(xì)的復(fù)核,根據(jù)框架計(jì)算的原則,計(jì)算出加層后框架梁柱的內(nèi)力,然后再按原來框架梁柱的截面配筋進(jìn)行承載力復(fù)核 。
現(xiàn)以(2/ 3) 軸框架柱為例,加以設(shè)計(jì)加固說明。

此柱加層后承擔(dān)內(nèi)力:軸力N = 1072 KN ,彎矩M = 307 KN ·M
柱截面尺寸:500mm ×500mm ,混凝土C20 ,對稱配4Φ18 ( A′S = A S = 1017mm ) 縱筋。

e0 = M/ N = 286. 4mm 　　　　(1)
ei = e0 + ea = 306. 3mm 　(2)
η= 1. 0e =ηei + h/ 2 - a = 526. 3mm (3)
式中e0 :偏心矩; ea :初始偏心矩; ei :附加偏心矩;η:偏心矩增大系數(shù)。
因?yàn)?br/>N =α1 f cbhξb + f′yA′s - f yA s = 1305. 6 KN > N = 1072 KN 　　　　　　　(4)
屬于大偏心受壓。
由計(jì)算公式N =α1 f cbx + f′yA′s - f yA s 　　　　(5)
計(jì)算得x = 223mm
式中:α1 :系數(shù); f c :砼軸心抗壓強(qiáng)度;ξb :相對界限受壓區(qū)高度; x :受壓區(qū)高度; f′y :受壓鋼筋屈服強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; f y 受拉鋼筋屈服強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; A′s ( As ) :受壓(拉) 鋼筋截面面積。

截面抗力彎矩為Mb = a1 f cbx ( h0 - x/ 2) + f ′yA′s ( h0 - a′s ) = 514. 3N ·m < M = N e = 564. 1kN ·m (6)
故應(yīng)對該柱加固,采用對柱四角包以角鋼L50 ×4 的濕式外包鋼法加固,角鋼與原柱混凝土間以乳膠水泥粘貼,并加扁鋼環(huán)箍封閉 。

由公式N ≤α1 f cbx + f′yA′s - f yA s + 0. 8 ( f′y s2 A′s2 - f s2 As2 ) 　　　(7)
計(jì)算得x = 223mm
截面抗力彎矩為:
Mb = a1 f cbx ( h0 - x/ 2) + f ′yA′s ( h0 - a′s ) + 0. 8 f′s2 A′s2 h0 = 557. 3kN ·m > M = N e = 564. 1kN ·m 　　(8)
式中: f′s2 ( f s2 ) :受壓(拉) 外包角鋼強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; A′s2 ( As2 ) :受壓(拉) 外包角鋼截面面積。

因此,采用角鋼L50 ×4 的濕式外包鋼法加固原框架柱可以滿足要求,但此法在施工時(shí)要保證角鋼與原柱混凝土之間粘結(jié)牢固,以保證角鋼和混凝土協(xié)同工作。
從加層構(gòu)造來看,所加層荷載主要通過框架梁柱傳遞,對原結(jié)構(gòu)樓板影響很小,經(jīng)驗(yàn)算校核,框架梁的配筋能滿足加層后的截面配筋要求,故可不對框架梁進(jìn)行加固。

該加層工程的設(shè)計(jì)根據(jù)工程實(shí)際情況,考慮了各方面不利因素,采用了安全、簡潔、經(jīng)濟(jì)可行的方法進(jìn)行加層和加固,工程施工中沒有對生產(chǎn)造成不利影響,保證了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
從整個(gè)加層設(shè)計(jì)過程可以得出以下結(jié)論:
(1) 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)加層和加固前,必須進(jìn)行詳細(xì)準(zhǔn)確的性鑒定,即堅(jiān)持" 先鑒定后設(shè)計(jì),先加固后加層"的總原則來進(jìn)行。

(2) 根據(jù)性鑒定結(jié)果,對結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的承載力進(jìn)行計(jì)算和校核,并考慮房屋的使用要求,確定合理的加固方案。

(3) 在混凝土結(jié)構(gòu)加固工程中,應(yīng)嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,使新增結(jié)構(gòu)和原混凝土結(jié)構(gòu)融為一體,以保證新舊結(jié)構(gòu)共同工作,共同發(fā)揮作用。

(4) 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)加層中,要注意框架柱鋼筋與原框架的連接,因?yàn)樾录訉硬糠值目蚣苤摻钆c原框架的連接是保證設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵。

總之,對于需加層加固的房屋都應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況加以認(rèn)真分析,仔細(xì)驗(yàn)算,并根據(jù)地質(zhì)條件、房屋的受力情況、施工質(zhì)量等情況,對各種不利因素都應(yīng)加予考慮,對原有房屋進(jìn)行詳細(xì)的檢測和性鑒定后,進(jìn)行詳細(xì)的分析和方案選擇、結(jié)構(gòu)計(jì)算和校核后才能進(jìn)行,不能一概而論。
本廠房經(jīng)過加層加固改造后,增加了使用面積,并改善了內(nèi)部工藝流程和工作環(huán)境。
在保證原有的結(jié)構(gòu)安全的前提下做到經(jīng)濟(jì)適用,在有限的工期內(nèi)完成了加層加固改造任務(wù),并保證了工廠生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

廠房加層改造檢測鑒定——改造檢測鑒定的意義：

(1) 在建筑物進(jìn)行加層改造之前,應(yīng)對其進(jìn)行全面的檢測、鑒定,檢測出原房屋的結(jié)構(gòu)形式、材料強(qiáng)度、不均勻沉降及構(gòu)件損傷情況,并進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算;把檢測及計(jì)算結(jié)果作為制定建筑物加固方案的依據(jù)。

(2) 因原房屋設(shè)計(jì)施工較早,當(dāng)時(shí)沒有考慮抗震設(shè)防,房屋存在著較多的問題,如框架梁柱的配筋不能滿足現(xiàn)行規(guī)范要求、結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造處理不能有效傳遞彎矩等。
通過加固措施,雖然按現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行抗震計(jì)算能滿足要求,但梁、柱連接節(jié)點(diǎn)抗震構(gòu)造措施一般是不可能滿足要求的,在加固設(shè)計(jì)時(shí),要考慮到這一因素。
在可能的情況下,應(yīng)注意通過加強(qiáng)構(gòu)件的連接,達(dá)到提高房屋整體抗震能力的目的。

(3) 工程中通過增設(shè)適當(dāng)?shù)亩讨袅硖岣叻课莸目箓?cè)移剛度,從而保證了房屋層間位移滿足現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求。

(4) 對框架梁柱的加固方法應(yīng)針對具體情況區(qū)別對待。
由于原框架結(jié)構(gòu)沒有考慮抗震設(shè)防,框架柱箍筋配置不能滿足現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)規(guī)范要求,柱軸壓比偏大、截面不能滿足改造要求,為此框架柱采用外包角鋼進(jìn)行加固; 對因抗彎、抗剪承載力不足的框架梁加固時(shí),若梁的剛度足夠,則采用碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固方法;若梁的截面尺寸偏小,則采用傳統(tǒng)的混凝土擴(kuò)大截面方法進(jìn)行加固。
這樣,采用不同加固方法對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),不但能滿足構(gòu)件本身的承載能力要求,也可保證框架結(jié)構(gòu)整體的抗震性能。