沈阳某贵金属加工厂房结构鉴定分析|贵金属有哪些
摘要:工程接层改造是否可行需要经过计算和鉴定分析,满足要求后,方可接层改造,这样也会涉及到加固相关问题。 关键词:鉴定 结构分析 加固方式 沈阳某贵金属加工厂房因不能满足建设单位的使用要求,对该建筑物进行接建一层可行性鉴定。该楼于1984年9月由某设计院设计。
主厂房呈矩形平面,建筑面积为2878.75m2。大部分为三层,局部四层。
基础采用打入式予制桩基础,单桩承载力qs=35t。梁、柱、楼板、混凝土墙混凝土等级标号为200#(相当于C18)。楼板及屋面板为现浇混凝土板,板。内外填充墙分别为180mm厚和370mm厚的粘土空心砖。
通过现场考察,并查阅甲方提供的技术资料,按现行规范、规程,对改造建筑进行结构分析计算,提出鉴定报告。
1 鉴定依据
1.1 现行的规范、规程
1.2 建设单位提供的《沈阳某贵金属加工车间混凝土强度检测》报告
2 结构现状
2.1 现场调查及检测结果综述
从外观上看,该厂房的梁、板、柱,混凝土表面完好,未发现结构裂缝和过大变形等异常现象。
2.2 查阅图纸
经宏观检查与查阅设计图纸可知:厂房的实际柱网、结构布置及框架梁、柱的截面尺寸与原设计基本一致。
3 接层结构方案:经计算我们提出以下几种方案
方案一:接建一层为钢结构。
优点:材料强度高,自重小,跨度大,施工方便速度快。
缺点:该结构属于同一建筑采用两种结构形式,规范没有这种结构形式,且耐火不好。
方案二:接建一层钢筋混凝土结构。
优点:该结构符合规范中结构选型,柱顶位移小。
缺点:结构自重大,新加柱子与原框架柱连接节点复杂。
方案三:接建一层采用钢筋混凝土框架柱,轻钢屋面。
优点:自重小,跨度大,符合规范中结构选型。
缺点:自重比钢结构稍重些,新加柱子与原框架柱连接节点复杂。
终上所述,我们经多方案比较建议采用方案三,接层后使用年限为30年。
4 接层后厂房结构计算
4.1 计算依据
①原结构:原结构为三层框架结构,局部四层,各层框架柱、梁、墙均采用C18混凝土。内外填充墙分别为180mm厚和370mm厚的粘土空心砖。
②新接一层:新接部分钢筋混凝土柱子采用C25混凝土,纵筋采用HRB400钢筋,箍筋采用HRB400钢筋,钢梁采用Q235B钢材。该层主要为生产厂房及实验室,层高为4.5m,外墙为300厚火山渣混凝土砌块,内墙为200厚火山渣混凝土砌块。同时把电梯井升到五层。
4.2 计算结果
抗震设防烈度7度,建筑场地为Ⅱ类,设计分组为第一组,地震加速度为0.1g,抗震等级为三级。本工程的结构分析选用中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部编制的PKPM系列软件2010版进行结构内力分析计算。新接一层后结构计算结果的主要性能参数如下:①周期表(表1)
表1
■
注:Tt为扭转周期,T1为平动周期。
②位移表(表2)
表2
■
③框架柱轴压比:经计算ZB-2、ZB-2a一、二层轴压比超限,其余框架柱轴压比均满足要求。
④基础承载力计算(表3)
表3
■
桩的承载力验算均满足,对承台计算,承载、冲切、柱局部受压也满足要求。
⑤框架柱计算(表4)
从验算结果可以看出带*的一、二层框架柱体积配箍率不满足现行规范构造要求,表格中画斜线部分说明缺少原图纸中框架柱的配筋图。
⑥框架梁计算
经计算得出结果:将接层后的的计算结果与原图纸中框架梁的实际情况相对照,得出一、二层框架梁均满足设计要求,三层纵向框架梁也满足要求,但横向框架梁上部纵筋、下部纵筋均不满足设计要求。
⑦楼板计算
a一至三层没有改变使用用途,所以不需要对一至三层楼板计算。
b经计算接层后四层楼板仍然满足设计要求。
5 存在的问题
5.1 该厂房为1984年设计,新规范规定的柱保护层厚度不符合现行规范的要求;基础混凝土等级也不符合现行规范要求。
5.2 框架梁端部箍筋没有加密,不符合现行规范的抗震要求。
5.3 部分框架柱一、二层体积箍率不满足要求,有些框架柱箍筋加密区使用Ф6箍筋,也不符合现行规范抗震要求。
5.4 新规范规定更为严格的抗震措施,例如:框架柱拉结筋深入填充墙里的长度不满足现行规范要求,隔墙高度大于四米,原设计没有在墙间设水平系梁。
6 结论意见
综上所述,主厂房可按方案三接建一层,但必须采取以下措施:
6.1 卸荷
接层前须将原屋面找坡、隔热、保温、防水带等构造层拆除,同时拆除原建筑物女儿墙。
6.2 加固
6.2.1 接层后框架柱纵筋仍然满足设计要求,但部分框架柱配箍率不满足设计要求,ZB-2、ZB-2a轴压比超限;需要对其加固。
加固方法:①碳纤维加固法(配箍率不满足的情况下);②外包钢加固法(配筋率及配箍率均不满足的情况下)。
建议采用外包钢加固法,框架柱加固部位:基础梁顶标高至二层梁顶标高。
6.2.2 接层后三层横向框架梁不能满足设计要求,原结构的框架梁端部箍筋没有加密,也不符合现行规范抗震要求,需要对其加固。建议采用碳纤维片材加固法。
6.3 必须先加固,然后才可以接层。
参考文献:
[1]周亚驰.对水电站厂房建筑设计的探讨[J].价值工程,2011(33).
[2]刘菲.工业厂房建筑设计概述[J].价值工程,2010(31).
[3]封强.钢框架结构多层工业厂房施工浅谈[J].福建建材,2011(04).
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