魏超
(哈爾濱市建筑工程研究設計院)
某框架結構鑒定與局部加固
魏超
(哈爾濱市建筑工程研究設計院)
框架是一種常見的建筑結構,在建筑改建工程中,有時由于用途發生改變,需要對房屋的框架結構進行優化,這需要對房屋結構的安全性進行鑒定,還需要對框架進行局部加固,以保證房屋結構的穩定性。本文對某框架結構房屋的安全性鑒定進行了介紹,還對框架局部加固情況進行了分析,希望相關施工單位可以積累一定經驗,在今后的加固工程中可以提高工作的效率以及質量。
框架結構;鑒定;局部;加固
本文結合工程實例,對某框架結構鑒定與局部加固進行了介紹,該建筑修建的時間比較長,在使用七十年左右后,由于用途發生改變,對建筑的結構進行更改,在使用 7年左右時間后,發現建筑二層樓板出現了開裂現象,這影響了建筑房屋的正常使用,增加了安全隱患,所以相關施工單位必須對房屋框架結構進行加固,需要首先對框架結構的安全性進行鑒定,然后對于框架局部進行加固,修復開裂受損部位,這樣才能保證建筑房屋的正常使用。
1、房屋概況
某房屋東西長約46.0m,南北寬約28.5m,房屋頂標高為13.41m。房屋主要結構構件尺寸如下:底層柱:550mm×550mm,450mm×450mm;二層柱:550mm× 550mm,450mm×450mm;三層柱:550mm×550mm,450mm×450mm~250mm× 250mm;二層框架梁:縱向305mm×584mm,橫向279mm×533mm;二層連系梁:279mm×533mm;二層現澆板厚:133mm。
2、房屋開裂損壞調查
在對房屋開裂受損部位進行調查后發現,房屋北側的第一跨與后建披屋間拉開,二層車庫樓板面有多處發現裂縫,并且很多裂縫都發生于梁板交接位置,這些裂縫一般都是無規則形狀。在外部車道與房屋之間還存在明顯的拉裂現象,在現場檢測的過程中,沒有發現由房屋地基引起的破壞。
3、鉆芯法檢測混凝土強度
在對混凝土強度進行檢測時,施工單位一般都會采用鉆芯法,這種方法有著較高的檢測精確度,而且檢測結果的可靠性高,這種方法也有一定缺點,在檢測的時候需要鉆芯,所以會對混凝土造成一定損傷。在應用這種檢測方法時,需要結合現場情況,首先需要在底層柱進行鉆取芯樣,然后需要在二層樓板鉆取芯樣。在鉆取的過程中,底層柱的混凝土出現了破損,而且芯樣不成形,這一結果表明:底層柱混凝土的質量比較差,二層樓板的混凝土抗壓強度為21.1MPa。
4、樓板厚度檢測
在對樓板厚度進行檢測時,可以采用取芯法,在對二層樓板厚度進行檢測后,測定樓板的厚度是 133mm,二層車庫的樓面板厚度并不是均勻的,樓板上鋪有混凝土澆面層,并且面層的厚度不等,在檢測后發現,由南向北面層的厚度在不斷減小,南邊面層厚度為80mm,北邊面層厚度為55mm,二層樓面具有南高北低的特點。
5、構件中鋼筋配置情況檢測
在對房屋構件鋼筋的配置情況進行檢測時,需要采用先進的儀器,該工程采用的是瑞士PROFRMETER5鋼筋探測儀,在檢測時還需要利用開鑿方法,施工人員需要對構件中鋼筋的直徑、數量以及布置進行抽檢。在框架結構中,受力鋼筋為方竹節鋼,其受力級別為I級,設計強度為215N/mm2。
6、混凝土碳化深度測定
在現象檢測時,還需要對混凝土的碳化深度進行測定,在檢測的過程中,需要采用酚酞酒精這一溶液,檢測結果表明:該框架結構的房屋混凝土碳化深度達到了7mm。
1、抗震設防及荷載取值
該房屋為7度抗震設防,結構驗算荷載取值及材料強度取值情況如下:
屋面活荷載取值為0.5kN/m2。二層車庫活荷載取4kN/m2,其余各層使用荷載按荷載規范取值。基本風壓:0.55kN/m2,B類地面粗糙度。雪荷載:0.2kN/m2。混凝土強度等級:梁、板為C20;柱為C15。結構受力鋼筋為方竹節鋼,相當于Ⅰ級鋼筋,設計強度為215N/mm2。
2、驗算結果及處理
1)工況一:二層作車庫使用,其余不變。三層柱截面尺寸太小,其構造不滿足規范要求;房屋結構構件強度不滿足規范要求,應進行結構加固。
2)工況二:二層改作辦公用房,其余不變。三層柱截面尺寸太小,其構造不滿足規范要求。但是考慮到房屋已使用80多年的實際情況,在二層改作辦公用房,其余部位保持現狀情況下,該房屋可觀察使用,暫不作加固。如發現房屋有異常情況時,應采取加固措施。
該建筑房屋使用至今已有八十多年,在使用的過程中,房屋存在自然損壞現象,也存在人為破壞情況,在房屋使用的過程中,還對房屋結構進行改建,在使用七十年左右時,由于房屋的功能與作用發生了改變,所以,將房屋改建為車庫,在使用的過程中,房屋樓板出現了開裂現象,建筑的構件也發生了變形情況,房屋的結構存在不協調情況,這些裂縫的產生與房屋的功能有較大關系,由于房屋被用作車庫,所以會受到汽車荷重的影響,二層樓面素混凝土出現了多處開裂現象,外車道與房屋之間被拉開。房屋的二層如果作為車庫,其結構的安全性無法得到保證,必須對結構局部進行加固;房屋的二層如果作為辦公室,需要將活荷載控制在 2.0kN/m2;房屋二層既可以用作車庫,也可用作辦公用房,但是三層柱的截面尺寸比較小,這種房屋構造無法滿足相關規范要求,會使房屋出現較大的安全隱患,必須對其進行局部加固處理。通過加固處理,房屋結構符合規范要求,安全性得到了可靠的保證。
樓板加固:將后澆筑的素混凝土層全部鑿掉,重新澆筑 70mm厚的鋼筋混凝土層,新澆板的通長配筋為單層雙向Φ10@150,在車道范圍內的板,沿車道縱向在Φ10@150的基礎上再配置Φ8@150的鋼筋。
建筑房屋在用途發生改變后,需要保證結構的安全性,要對房屋進行現場檢測,還要對房屋的結構進行鑒定,如果無法達到規范要求,必須對其進行局部加固處理。本文對某框架結構房屋結構鑒定以及局部加固過程進行了分析,該建筑在改建為車庫后,建筑樓板出現了多處裂縫,建筑存在較大的安全隱患,必須對框架結構進行局部加固,這樣才能保證房屋使用的安全性。在加固的過程中,需要考慮建筑的用途,還要根據情況合理選擇加固施工方法,這樣才能保證工程的施工質量。
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