某混凝土柱－钢屋架单层工业厂房的鉴定与加固方案
发布日期：2013-06-20 01:26:13 浏览量：1120
1 工程概况
某厂房位于广东省深圳市，于90年代初期建成，为单层厂房，采用钢筋混凝土柱和三角形轻型钢屋架，跨度24m（图1），基础形式为柱下独立基础。随着时代的发展，深圳市区的厂房多已迁出至周边地区，甲方计划将此厂房改造为大型艺术工作室。由于原设计图纸和施工资料已遗失，为保证安全，甲方要求对该建筑物进行检测鉴定，并对所发现的问题采取相应措施进行处理。
本文着重介绍根据该厂房的特点，对钢屋架进行的几何形式、截面尺寸、整体构造、挠度、材质、焊接质量、锈蚀等多方面的检测结果，并有针对性地进行加固设计的方案，供类似工程参考。
图1 厂房结构平面图
2 对主体结构的检测鉴定
2.1混凝土柱的检测
对柱混凝土表面进行回弹，并用钻芯法进行修
正，得到表1所示强度检测结果；柱截面尺寸及钢筋配置检测结果见表2。
表 1 混凝土强度检测结果
柱编号 强度推定值（MPa） 柱编号 强度推定值（MPa）
3-A 19.2 9-C 20.3
4-A 18.2 9-D 22.0
5-A 24.9 3-F 19.5
7-A 22.9 6-F 23.4
8-A 25.8 8-F 21.3
表2 柱截面尺寸及钢筋配置检测
构件编号 测试面主筋根数 加密区箍筋规格和
间距实测平均值
（mm） 实测截面尺寸
（mm）
1－D 2Φ20（短边） φ8@235 250×550
4－A 2Φ20（短边） φ8@320 250×600
6－A 2Φ20（短边） φ8@230 250×600
6－F 2Φ20（短边） φ8@205 250×600
9－C 2Φ20（短边） φ8@165 250×550
备注：箍筋未加密，部分柱箍筋间距过大。
2.2 屋面三角形轻型钢屋架检测
（1）屋架挠度的检测 采用日本产宾得R-122全站仪对一榀屋架的挠度进行检测，沿长度方向分布五个点（梁的两个端点、中点及两个加密点），位置分布图见图2。检测时，先测其五个点相对选取参考点的高差值，然后以测点①和⑤为直线，计算出测点②、③和④的相对于该直线的高差值来评定桁架的挠度，其检测结果见表3。
图2 钢屋架挠度检测点
表 3 屋面桁架五个测点的测量结果
测点 ① ② ③ ④ ⑤
4轴屋架 0.000 0.004 0.056 0.011 0.000
0.000 0.005 0.056 0.009 0.000
备注：屋面桁架有起拱值（单位均为m）
（2）屋面桁架角钢的检测 角钢力学性能的测试结果见表4。同时，重点对该厂房屋面桁架的角钢焊缝进行了抽检。经检测发现，桁架存在气孔、咬边、未焊满等缺陷，不符合《钢结构工程施工及验收规范》（GB 50205－95）的要求，其焊接接头不合格，检测结果详见表5。
表4 现场抽检角钢的力学性能试验结果
编
号 角钢
规格 试件尺寸
（mm） 屈服
强度
(MPa) 抗拉
强度
(MPa) 伸长率
δ（%） 冷弯 结果
评定
厚 宽
1 Q235 9.80 24.20 285 400 21.5 La完好 合格
2 Q235 5.00 22.50 315 435 20.0 La完好 合格
表 5 角钢焊缝的检测结果
焊缝编号 缺陷情况 评定级别 评定结论
J1 气孔 Ⅳ 不合格
J2 咬边 Ⅳ 不合格
J3 咬边、未焊满 Ⅳ 不合格
J4 气孔、未焊满 Ⅳ 不合格
J5 未焊满 Ⅳ 不合格
J6 未焊满 Ⅳ 不合格
J7 气孔、未焊满 Ⅳ 不合格
J8 咬边、未焊满 Ⅳ 不合格
J9 未焊满 Ⅳ 不合格
2.3填充墙砌筑砂浆强度检测
对于填充墙，主要检测其砌筑砂浆的强度，检测结果见表6。
表6 填充墙砌筑砂浆强度
构件编号 砂浆强度实测值
（MPa） 构件编号 砂浆强度实测值
（MPa）
1-B-C 0.4 1-D-E 0.4
1-C-D 0.6 1-E-F 0.6
A-1-2 0.7 A-4-5 0.6
2.4检测鉴定结论
（1）该结构中的柱混凝土强度尚可，但主筋配置较少，箍筋间距过大，经计算，不满足要求，应进行加固处理。
（2）钢屋架所用钢材（主要为角钢）的力学性能满足要求，但焊接质量差，多数焊缝不合格。此外，经过计算，发现部分杆件承载力或稳定性未达到要求。因此，应对钢屋架进行加固处理。
（3）该建筑的填充墙砂浆强度过低，与规范的最低要求（M2.5）相差甚远，也应予以加固处理。
综上所述，该结构的重要组成部分均不同程度的存在问题，结合该建筑物没有设计图纸和施工资料的情况，怀疑其未经正规的设计和施工。甲方应引起重视，并尽快进行加固处理。
3 结构加固设计
3.1加固设计依据
对该工程的加固设计，主要依据《钢结构设计规范》（GBJ 17－88），《建筑结构荷载规范》（GB 50009－2001）《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2002），《建筑抗震设计规范》（GB 50011－2001），《钢结构加固技术规范》（CECS 77：96），《混凝土结构加固技术规范》（CECS 25：90），《建筑抗震加固技术规程》（JGJ 116－98），《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-200）和《轻型屋面钢屋架》标准图集（G517－1～5）等规范、规程和标准。
3.2 钢屋架结构加固设计
根据检测结果，针对钢屋架存在的问题，采取相应的加固方法，图3为钢屋架加固简图。
文章来源： 永年加固公司 本文链接: http://lubanwang.com/a_20130620012626.html 任何关于加固工程的问题和建议，敬请咨询：0591-87868646
某厂房位于广东省深圳市，于90年代初期建成，为单层厂房，采用钢筋混凝土柱和三角形轻型钢屋架，跨度24m（图1），基础形式为柱下独立基础。随着时代的发展，深圳市区的厂房多已迁出至周边地区，甲方计划将此厂房改造为大型艺术工作室。由于原设计图纸和施工资料已遗失，为保证安全，甲方要求对该建筑物进行检测鉴定，并对所发现的问题采取相应措施进行处理。
本文着重介绍根据该厂房的特点，对钢屋架进行的几何形式、截面尺寸、整体构造、挠度、材质、焊接质量、锈蚀等多方面的检测结果，并有针对性地进行加固设计的方案，供类似工程参考。
图1 厂房结构平面图
2 对主体结构的检测鉴定
2.1混凝土柱的检测
对柱混凝土表面进行回弹，并用钻芯法进行修
正，得到表1所示强度检测结果；柱截面尺寸及钢筋配置检测结果见表2。
表 1 混凝土强度检测结果
柱编号 强度推定值（MPa） 柱编号 强度推定值（MPa）
3-A 19.2 9-C 20.3
4-A 18.2 9-D 22.0
5-A 24.9 3-F 19.5
7-A 22.9 6-F 23.4
8-A 25.8 8-F 21.3
表2 柱截面尺寸及钢筋配置检测
构件编号 测试面主筋根数 加密区箍筋规格和
间距实测平均值
（mm） 实测截面尺寸
（mm）
1－D 2Φ20（短边） φ8@235 250×550
4－A 2Φ20（短边） φ8@320 250×600
6－A 2Φ20（短边） φ8@230 250×600
6－F 2Φ20（短边） φ8@205 250×600
9－C 2Φ20（短边） φ8@165 250×550
备注：箍筋未加密，部分柱箍筋间距过大。
2.2 屋面三角形轻型钢屋架检测
（1）屋架挠度的检测 采用日本产宾得R-122全站仪对一榀屋架的挠度进行检测，沿长度方向分布五个点（梁的两个端点、中点及两个加密点），位置分布图见图2。检测时，先测其五个点相对选取参考点的高差值，然后以测点①和⑤为直线，计算出测点②、③和④的相对于该直线的高差值来评定桁架的挠度，其检测结果见表3。
图2 钢屋架挠度检测点
表 3 屋面桁架五个测点的测量结果
测点 ① ② ③ ④ ⑤
4轴屋架 0.000 0.004 0.056 0.011 0.000
0.000 0.005 0.056 0.009 0.000
备注：屋面桁架有起拱值（单位均为m）
（2）屋面桁架角钢的检测 角钢力学性能的测试结果见表4。同时，重点对该厂房屋面桁架的角钢焊缝进行了抽检。经检测发现，桁架存在气孔、咬边、未焊满等缺陷，不符合《钢结构工程施工及验收规范》（GB 50205－95）的要求，其焊接接头不合格，检测结果详见表5。
表4 现场抽检角钢的力学性能试验结果
编
号 角钢
规格 试件尺寸
（mm） 屈服
强度
(MPa) 抗拉
强度
(MPa) 伸长率
δ（%） 冷弯 结果
评定
厚 宽
1 Q235 9.80 24.20 285 400 21.5 La完好 合格
2 Q235 5.00 22.50 315 435 20.0 La完好 合格
表 5 角钢焊缝的检测结果
焊缝编号 缺陷情况 评定级别 评定结论
J1 气孔 Ⅳ 不合格
J2 咬边 Ⅳ 不合格
J3 咬边、未焊满 Ⅳ 不合格
J4 气孔、未焊满 Ⅳ 不合格
J5 未焊满 Ⅳ 不合格
J6 未焊满 Ⅳ 不合格
J7 气孔、未焊满 Ⅳ 不合格
J8 咬边、未焊满 Ⅳ 不合格
J9 未焊满 Ⅳ 不合格
2.3填充墙砌筑砂浆强度检测
对于填充墙，主要检测其砌筑砂浆的强度，检测结果见表6。
表6 填充墙砌筑砂浆强度
构件编号 砂浆强度实测值
（MPa） 构件编号 砂浆强度实测值
（MPa）
1-B-C 0.4 1-D-E 0.4
1-C-D 0.6 1-E-F 0.6
A-1-2 0.7 A-4-5 0.6
2.4检测鉴定结论
（1）该结构中的柱混凝土强度尚可，但主筋配置较少，箍筋间距过大，经计算，不满足要求，应进行加固处理。
（2）钢屋架所用钢材（主要为角钢）的力学性能满足要求，但焊接质量差，多数焊缝不合格。此外，经过计算，发现部分杆件承载力或稳定性未达到要求。因此，应对钢屋架进行加固处理。
（3）该建筑的填充墙砂浆强度过低，与规范的最低要求（M2.5）相差甚远，也应予以加固处理。
综上所述，该结构的重要组成部分均不同程度的存在问题，结合该建筑物没有设计图纸和施工资料的情况，怀疑其未经正规的设计和施工。甲方应引起重视，并尽快进行加固处理。
3 结构加固设计
3.1加固设计依据
对该工程的加固设计，主要依据《钢结构设计规范》（GBJ 17－88），《建筑结构荷载规范》（GB 50009－2001）《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2002），《建筑抗震设计规范》（GB 50011－2001），《钢结构加固技术规范》（CECS 77：96），《混凝土结构加固技术规范》（CECS 25：90），《建筑抗震加固技术规程》（JGJ 116－98），《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-200）和《轻型屋面钢屋架》标准图集（G517－1～5）等规范、规程和标准。
3.2 钢屋架结构加固设计
根据检测结果，针对钢屋架存在的问题，采取相应的加固方法，图3为钢屋架加固简图。
文章来源： 永年加固公司 本文链接: http://lubanwang.com/a_20130620012626.html 任何关于加固工程的问题和建议，敬请咨询：0591-87868646
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