沈陽某貴金屬加工廠房結構鑒定分析

摘要：工程接層改造是否可行需要經過計算和鑒定分析，滿足要求后，方可接層改造，這樣也會涉及到加固相關問題。

關鍵詞：鑒定 結構分析 加固方式

沈陽某貴金屬加工廠房因不能滿足建設單位的使用要求，對該建筑物進行接建一層可行性鑒定。該樓于1984年9月由某設計院設計。

主廠房呈矩形平面，建筑面積為2878.75m2。大部分為三層，局部四層。

基礎采用打入式予制樁基礎，單樁承載力qs=35t。梁、柱、樓板、混凝土墻混凝土等級標號為200#（相當于C18）。樓板及屋面板為現澆混凝土板，板。內外填充墻分別為180mm厚和370mm厚的粘土空心磚。

通過現場考察，并查閱甲方提供的技術資料，按現行規范、規程，對改造建筑進行結構分析計算，提出鑒定報告。

1 鑒定依據

1.1 現行的規范、規程

1.2 建設單位提供的《沈陽某貴金屬加工車間混凝土強度檢測》報告

2 結構現狀

2.1 現場調查及檢測結果綜述

從外觀上看，該廠房的梁、板、柱，混凝土表面完好，未發現結構裂縫和過大變形等異常現象。

2.2 查閱圖紙

經宏觀檢查與查閱設計圖紙可知：廠房的實際柱網、結構布置及框架梁、柱的截面尺寸與原設計基本一致。

3 接層結構方案：經計算我們提出以下幾種方案

方案一：接建一層為鋼結構。

優點：材料強度高，自重小，跨度大，施工方便速度快。

缺點：該結構屬于同一建筑采用兩種結構形式，規范沒有這種結構形式，且耐火不好。

方案二：接建一層鋼筋混凝土結構。

優點：該結構符合規范中結構選型，柱頂位移小。

缺點：結構自重大，新加柱子與原框架柱連接節點復雜。

方案三：接建一層采用鋼筋混凝土框架柱，輕鋼屋面。

優點：自重小，跨度大，符合規范中結構選型。

缺點：自重比鋼結構稍重些，新加柱子與原框架柱連接節點復雜。

終上所述，我們經多方案比較建議采用方案三，接層后使用年限為30年。

4 接層后廠房結構計算

4.1 計算依據

①原結構：原結構為三層框架結構，局部四層，各層框架柱、梁、墻均采用C18混凝土。內外填充墻分別為180mm厚和370mm厚的粘土空心磚。

②新接一層：新接部分鋼筋混凝土柱子采用C25混凝土，縱筋采用HRB400鋼筋，箍筋采用HRB400鋼筋，鋼梁采用Q235B鋼材。該層主要為生產廠房及實驗室，層高為4.5m，外墻為300厚火山渣混凝土砌塊，內墻為200厚火山渣混凝土砌塊。同時把電梯井升到五層。

4.2 計算結果

抗震設防烈度7度，建筑場地為Ⅱ類，設計分組為第一組，地震加速度為0.1g，抗震等級為三級。本工程的結構分析選用中國建筑科學研究院PKPMCAD工程部編制的PKPM系列軟件2010版進行結構內力分析計算。新接一層后結構計算結果的主要性能參數如下：①周期表（表1）

表1

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注：Tt為扭轉周期，T1為平動周期。

②位移表（表2）

表2

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③框架柱軸壓比：經計算ZB-2、ZB-2a一、二層軸壓比超限，其余框架柱軸壓比均滿足要求。

④基礎承載力計算（表3）

表3

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樁的承載力驗算均滿足，對承臺計算，承載、沖切、柱局部受壓也滿足要求。

⑤框架柱計算（表4）

從驗算結果可以看出帶*的一、二層框架柱體積配箍率不滿足現行規范構造要求，表格中畫斜線部分說明缺少原圖紙中框架柱的配筋圖。

⑥框架梁計算

經計算得出結果：將接層后的的計算結果與原圖紙中框架梁的實際情況相對照，得出一、二層框架梁均滿足設計要求，三層縱向框架梁也滿足要求，但橫向框架梁上部縱筋、下部縱筋均不滿足設計要求。

⑦樓板計算

a一至三層沒有改變使用用途，所以不需要對一至三層樓板計算。

b經計算接層后四層樓板仍然滿足設計要求。

5 存在的問題

5.1 該廠房為1984年設計，新規范規定的柱保護層厚度不符合現行規范的要求；基礎混凝土等級也不符合現行規范要求。

5.2 框架梁端部箍筋沒有加密，不符合現行規范的抗震要求。

5.3 部分框架柱一、二層體積箍率不滿足要求，有些框架柱箍筋加密區使用Ф6箍筋，也不符合現行規范抗震要求。

5.4 新規范規定更為嚴格的抗震措施，例如：框架柱拉結筋深入填充墻里的長度不滿足現行規范要求，隔墻高度大于四米，原設計沒有在墻間設水平系梁。

6 結論意見

綜上所述，主廠房可按方案三接建一層，但必須采取以下措施：

6.1 卸荷

接層前須將原屋面找坡、隔熱、保溫、防水帶等構造層拆除，同時拆除原建筑物女兒墻。

6.2 加固

6.2.1 接層后框架柱縱筋仍然滿足設計要求，但部分框架柱配箍率不滿足設計要求，ZB-2、ZB-2a軸壓比超限；需要對其加固。

加固方法：①碳纖維加固法（配箍率不滿足的情況下）；②外包鋼加固法（配筋率及配箍率均不滿足的情況下）。

建議采用外包鋼加固法，框架柱加固部位：基礎梁頂標高至二層梁頂標高。

6.2.2 接層后三層橫向框架梁不能滿足設計要求，原結構的框架梁端部箍筋沒有加密，也不符合現行規范抗震要求，需要對其加固。建議采用碳纖維片材加固法。

6.3 必須先加固，然后才可以接層。

參考文獻：

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