混凝土结构构件的损伤检测包括裂缝、碳化深度、表面损伤、受腐蚀情况、钢筋锈蚀情况等的检测。
1混凝土结构构件的损伤应全数检测。
2裂缝的检测见本标准第5.8节。
3碳化深度可采用喷射酚酞或彩虹试剂的方法进行测试。
4受有害介质侵蚀检测方法见附录E。
5表面损伤层厚度的检测包括火灾、高温或化学腐蚀引起的混凝土表面损伤层厚度的检测,对火灾等造成的损伤的检测详见附录F。检测混凝土表面损伤厚度时,应根据构件的损伤外观状况选取有代表性的部位,且被测表面应平整、无接缝和饰面层,可采用局部破损方法进行检测。
6 筋锈蚀的检测可根据测试条件和要求选择剔凿检测法、电化学测定法或综合分析判定法,电化学测定方法和综合分析方法判定方法宜配合剔凿检测方法的验证。详细检测方法可参照《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344或《混凝土结构耐久性定标准》CECS 220的规定执行。
1、工程勘察失误 在落地设施的基础设计时,由于未认真进行地质勘察,随意确定地基承载力,盲目套用邻近场地勘察资料,未能查清软弱层、暗滨、空洞等安全的情况下,使设计的地基承载力与实际承载力差异较大,往往在户外结构使用一段时间后,结构基础产生过大沉降和沉降差,使设施发生倾斜。
2、设计方案不当 部分设施未请专注设计机构进行设计,仅凭经验施工,部分虽然有设计图纸,但由于设计人员不够重视,造成工程设计图与实际情况不符,结构方案欠妥,构造措施不当,结构计算简图与实际情况不符等情况。
3、施工质量低劣 多数施工队伍人员素质较差,不了解设计意图,盲目施工,甚至为了施工方便,擅自修改图纸或偷工减料,造成户外设施结构不能满足安全要求。
4、结构使用或改建不当 部分商为满足现有内容的需要,未经核算就在原户外设施上加大面积进行改造,使结构长期超设计荷载使用,造成原有结构承载力不能满足安全使用要求。
5、结构使用的耐久性较差 随着户外设施使用时间的增长,设施结构本身长期受自然环境因素和外界有害介质损坏的影响,造成构件表面油漆的风化、构件的生锈、螺栓的松动及焊缝的开裂等现象,由于单位对受损构件未及时维护整改,在突发的大风或长期反复风荷载作用下,造成结构破坏。
荷载
1作用在户外牌结构上的荷载分为荷载和可变荷载。
1.1荷载有结构自重、附着自重、水浮力、落地牌的土重、土压力或地基变形对结构承载力的影响。
1.2可变荷载有风荷载、裹冰荷载、常遇地震作用荷载、雪荷载、安装或检修荷载、温度变化等。
1.3作用在户外牌上的荷载应按GB 50009的规定采用。
2户外牌的设计,应根据可能同时出现的作用荷载,选择下列荷载组合:
a)组合Ⅰ:可变荷载与荷载的组合。
b)组合Ⅱ:施工阶段,应根据可能出现的施工荷载(如结构自重、脚手架、材料机具、人群、风力等)进行组合。
c)组合Ⅲ:重力荷载与地震作用荷载相组合。
3水浮力的计算应符合下列要求
3.1位于透水性地基上的牌基础,当验算稳定时,应采用设计水位的浮力;当验算地基应力时,仅考虑低水位的浮力,或不考虑水的浮力。
3.2基础嵌入不透水性地基时,可不考虑水的浮力。
3..3当不能肯定地基是否透水时,应以透或不透水两种情况于其他荷载组合,取其不利者。
牌安全检测检测构件安全性等级:
构件的安全性等级应按承载能力(包括构造和连接)项目定,并取其中低等级作为构件的安全性等级。
1.承重构件的钢材应符合建造当时钢结构设计规范和相应产品标准的要求,如果构件的使用条件发生根本的改变,还应该符合现行标准规范的要求,否则,应在确定承载能力和级时考虑其不利影响。
2.钢构件的承载能力项目,应根据结构构件的抗力R和作用效应S及结构重要性系数γ0按表6.3.3定等级。在确定构件抗力时,应考虑实际的材料性能和结构构造,以及缺陷损伤、腐蚀、过大变形和偏差的影响。
钢构件的使用性等级应按变形、偏差、一般构造和腐蚀等项目进行定,并取其中低等级作为构件的使用性等级。
3.钢构件的变形是指荷载作用下梁板等受弯构件的挠度,应按下列规定定构件变形项目的等级:
a级:满足现行相关设计规范和设计要求;
b级:超过a级要求,尚不明显影响正常使用;
c级:超过a级要求,对正常使用有明显影响。
4.钢构件的偏差包括施工过程中存在的偏差和使用过程中出现的性变形,应按下列规定定构件偏差项目的等级:
a级:满足现行相关施工验收规范和产品标准的要求;
b级:超过a级要求,尚不明显影响正常使用;
c级:超过a级要求,对正常使用有明显影响。
5.钢构件的腐蚀和防腐项目应按下列规定定等级:
a级:没有腐蚀且防腐措施完备;
b级:已出现腐蚀但截面还没有明显削弱,或防腐措施不完备;
c级:已出现较大面积腐蚀并且截面有明显削弱,或防腐措施已破坏失效。
6.与构件正常使用性有关的一般构造要求,满足设计规范要求时应为a级,否则应为b或c级。
牌安全检测检测的相关规定:
1、变形规定
1.1落地式牌钢结构,在风荷载(标准值)作用下,结构顶点的水平位移不应超过该点离地高度的1/100,栋梁的容许度为L/(L为栋梁跨度)。
1.2墙面式牌钢结构,在风荷载(标准值)作 用下,悬臂梁的容许挠度为L/(L为悬臂长度)。 “
1.3屋顶式牌钢结构,在风荷载(标准值)作用下,立柱和横梁的容许变形和落地式牌钢结构要求相同
2、基础和连接部件的设计 。
2.1户外牌的地基与基础设计,除本标准有特 殊规定外,可采用GB 50007.
2.2户外牌的基础应避开地下管线,其间距必 须满足有关管线安全距离的规定。
2.3落地式牌基础选型。应根据建设场地土的 条件和结构的要求确定。地基、基础均应进行强度计算(包括抗.抗拔、抗弯和抗倾覆)。必要时还应进行地基抗滑稳定验算。
2.4当基础处于地下水位以下时。应考虑地下水对基础及覆的浮力作用,并确定地下水对基础有无侵蚀性及进行相应的防侵蚀处理。
2.5当地基的软弱土层较深厚,上部荷载大而集中, 采用浅基础已不能满足落地式牌结构对南基载力和变形要求时可考虑地基处理或采用桩基础。桩基础计算可按JGJ 94的规定进行
2 .6牌钢结构与混凝土结构之间应采用预埋件连接,严禁采用摩擦型膨胀螺栓锚固。当确无条件设置预埋件时,应采取其他的连接措施,但必须通过受力计算与试验验证,以确保安全。
2. 7对于附设在楼面和墙面上的牌钢结构,当采用螺栓或焊缝与原房屋结构连接时,应对连接螺栓或焊缝按结构整体抗倾覆进行计算。螺栓或焊缝的计算应力不应大于承载力设计值的75%。
3、牌与墙面的连接部件
3 .1 墙面牌应附设在房屋或构筑物的墙面上,应确定或验算房
屋或构筑物墙面能地承受牌传递的力,并有必要的安全储备。
3. 2墙面牌连接部件可用焊接、螺栓或锚栓与墙面的柱或梁
中的预埋件连接,也可采用质量合格的化学锚栓和植筋连接,严禁采用
摩擦型膨胀锚栓连接。
3.3墙面牌连接部件与房屋或构筑物墙面的连接,应按正常内力的2.0倍验算安全性,且应采取措施严防高空坠物。
3.4 支承螺栓或锚栓的混凝土埋置深度应达到(30~40)d(d为螺栓直径),锚栓的安装应满足所用产品的技术要求。当埋置深度不够时,应采取螺栓对穿夹板的连接方式,同时还应有足够厚度的混凝土保护层。
4、牌与屋顶的连接部件
4 .1屋顶牌连接部件的布置应与屋顶柱网布置相协调,应能直接承担牌结构传来的压力、拔力和剪力。
4 .2屋顶牌可用焊接、螺栓或锚栓与屋顶梁或柱中的预埋件连接,并应地将牌支座承受的荷载分散传递至下部结构。
4. 3屋顶牌的连接部件严禁采用摩擦型膨胀螺栓连接,可采用质量合格的化学锚栓和植筋连接。
4. 4 支承螺栓或锚栓的混凝土埋置深度应达到(30~40)d(d为螺栓直径),锚栓的安装应满足所用产品的技术要求。当埋置深度不够时,可采取与梁、柱钢筋焊接的方法处理,同时应有足够厚度的混凝土保护层。
户外柱牌风荷载的数值模拟研究
双面和三面户外柱牌由于其简捷的造型和良好的视觉效果在街道及道路两侧的应用十分普遍。风荷载是柱牌结构设计的主要荷载,这类结构在大风下遭受破坏甚至整体倒塌的情况时有发生,因此,能否科学合理地确定风荷载将直接关系到设计的安全性和经济性。
户外牌的结构形式主要有三种: 落地牌、墙面牌和屋顶牌。落地牌由面板结构(含灯箱)、立柱和基础组成;墙面牌由面板结构、建筑物或构筑物墙及面板结构的支座组成;屋顶牌由面板结构、支承体系和支座锚栓组成。面板结构由面板和纵横梁组成,支撑结构由悬臂梁、悬臂衍架或空间桁架、网架组成。施加在户外牌上的作用可分为作用和可变作用两类。作用有结构自重,牌或固定设备(灯光照明设施)自重,操作平台自重,落地牌的土重、土压力和地基变形等。可变作用有风荷载,覆冰荷载,雪荷载,安装或检修荷载,常遇地震作用,温度变化等。
2009 年11 月9 日23 时至次日0 时期间,温州市区突发强降雨。据有关部门监测,11 月9 日夜里温州内陆地区出现了8 级至10 级的大风,市区大风力为9 级。此次大风使得温州市区牌受损严重。为探究牌倒塌的破坏形态及原因,对温州市区进行了走访调查,发现市区很大部分牌的布均被大风扯烂撕碎,其中部分牌倒塌。“重灾区”主要集中在温州水产市场、牛山北路(客运中心和十里亭路段)、时代广场、学院路与府东路交叉路口等地方。此次倒塌的牌主要为南北走向、设置时间较长的牌。
3. 1 牌倒塌实例
实例一:温州水产市场(过境公路西)立柱折断(见图1),斜撑及面板扭曲变形
原因分析:
1)水泥电线杆抗力不够,脆性破坏(破坏方式极度危险);
2)牌体部分构件尺寸过小,结构抗力过弱;
3)牌体较陈旧,构件不同程度锈蚀,截面削弱厉害,使得构件承载力下降;
4)牌体采用镀锌面板等不通透性面板,结构承受风荷载时的体型系数较大,使得结构承受水平风荷载过大;
5)部分牌体结构设计不合理,施工质量较差。
房屋建筑结构复核:在委托方提供的设计图纸的基础上,对被检测区域进行结构复核。复核内容主要为:结构体系、构件材料类型、构件截面尺寸与设计图纸是否相同;房屋层高与设计图纸是否相同;检查B1层厨房间楼板的损伤状况;采用回弹法检测B1层楼板混凝土强度等级;采用钢筋探测仪抽查厨房间楼板配筋与原设计图纸是否一致;并采用局部破损的方式复核钢筋直径与原设计图纸是否相同。
(3)安全性计算:根据现场检测情况,复核楼板承载力是否满足安全性要求。
(4)根据检测计算结果,提出意见建议,出具楼板承载力专项检测报告。
位于虹口区东大名路某保险行业巨头企业委托我公司对其厨房间楼板承载力专项检测。地下3层,地上18层,主体为现浇框架-剪力墙结构该房屋2010年11月竣工验收,2012年10月入驻使用。本次检测楼板位于B1层,目前楼面铺设大理石地砖。该层楼板为现浇无梁楼盖形式,基本柱距为9000mm,柱帽尺寸统一为1600mm×1600mm。板、柱设计强度均为C30,楼板设计厚度为180mm,设计配筋为双层双向C14@150。 B1层厨房间区域原设计使用功能为综合用房,目前已将其改造成厨房间,使用功能发生改变。经介绍,本房屋未有火灾、结构大修等情况发生。 目前,已将B1层X3~X5/XQ~XS轴线附近区域改成厨房间,并增加轻质隔墙分隔各功能区域。为了解厨房间区域楼板的结构安全性情况,特委托我方检测站对厨房间区域的楼板承载力进行专项检测。
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