混凝土结构:混凝土结构的缺陷和损伤包括外观质量(蜂窝,麻面,孔洞,夹渣,露筋,裂缝,疏松面积,浇筑混凝土不同时间的结合面等。 ),破坏(包括环境侵蚀破坏,如冻伤;灾害破坏,如火灾破坏;人为破坏,如碰撞造成的破坏;混凝土有害元素造成的破坏,如碱骨料,氯离子侵蚀破坏等。)。 其检测技术根据不同的缺陷和损伤项目选择,如外观质量可采用目测和直尺,超声波等方法进行检测,损伤可采用超声波,取样,剔凿等方法进行检测,裂纹缺陷可采用超声波,直尺等方法进行检测。
2)砌体结构:缺陷和损伤砖石结构包括砖石质量(块组模式等),损伤(裂纹;环境侵蚀损伤,如冻融损害,风化;伤害的危险,如消防损伤;人为损坏诸如碰撞损坏等)。砌体质量可通过视觉观察来进行,通过超声波能破坏,卷尺的其他方法。
3)钢:钢缺陷和损伤包括外观品质(均匀性,层压,裂纹,非金属夹杂物等),损伤(裂纹,局部变形,腐蚀等)。钢的裂纹可以被检测,和投影的观察,观察可以局部变形,脚法,电腐蚀电位差方法的量等也可以采用。
4)木结构:木材产品缺陷,对于圆木和方木可分为木 节、斜 纹、扭纹、裂缝、髓心等项目,对于使用胶合木结构,尚有翘曲、顺纹、扭曲等,对于一个轻型发展木结构体系尚有一些扭曲、横弯、顺弯等。上述研究项目管理可采用通过目测、 尺量、靠尺、探针等进行分析检测。
佛山亚联糖厂有限公司3#仓库,建造年代不详,为一栋单层厂房建筑物,建筑面积约3700㎡。现要求使用荷载为20kN/m2,为了解房屋的安全现状,受佛山亚联糖厂有限公司委托,通过对厂房二层结构钢筋混凝土楼板进行结构检测和静力荷载试验,检验二层楼板结构承载力是否满足使用要求。我司根据现场初步勘查及甲方要求出具房屋安全检测方案。
二、检测、试验依据
1、《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344-2004; 2、《钻芯法检测混凝土抗压强度技术规程》CE03:2007; 3、《混凝土中钢筋检测技术规程》JGJ/T 152-2008; 4、《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001; 5、《混凝土结构试验方法标准》GB 50152-2012; 6、厂房原设计文件、施工质量保证资料。
三、检测、试验设备
(一)、资料调查
1、图纸资料调查:包括建筑与结构施工图、施工变更记录、竣工图、竣工质检及验收文件等,了解原设计意图、要求和技术背景;
2、建筑物历史调查:包括建筑物的原始施工、竣工日期,使用过程中的修缮、改造、扩建情况,用途变更、使用条件改变及受灾情况等;
3、调查建筑物的使用条件和内、外环境状况(荷载历史)。 (二)、结构调查、检测内容
1、抽芯法检测混凝土抗压强度,抽取3个梁构件;
2、梁板钢筋配置及钢筋保护层厚度检测,抽取6个梁板构件; 3、梁板截面尺寸检测,抽取10个梁板构件; (三)、二层楼板承载力检测试验方案
1、检测目的
本次楼板载荷试验的目的是,根据现行的标准、规范和规程,对二层梁板结构实体检测后,在二层楼板选取一处进行载荷试验,通过对现场检测的数据分析,判断其承载力是否满足委托方的使用要求。
2、试验结构构件及测点布置
根据楼板荷载的使用部位和结构布置情况,选取具有代表性的区域楼板进行载荷试验,对梁板区域的挠度、应变、裂缝等进行检测监测。根据现场实际堆载情况和结构平面布置,梁板共布置挠度、应变、裂缝观测点。
3、加载设备 、材料
根据现场情况和荷载大小,荷重采用堆砂,堆砂面积为12×10=120 平方米,楼板堆荷重量2.8吨/m2(堆砂高度约1.5米),
4、量测仪器装置
TST3821E无线静态应变测试分析系统、工具式表面应变传感器、导线、百分表、裂缝宽度测试仪等。
厂房老化钢筋腐蚀的相关讨论;
1.碳化原因分析。混凝土的微孔内含有可溶性的钙、钠、钾等碱金属及其氧化物,这些氧化物与微孔中的水起化学反应生成碱性很强的氢氧化物,为钢筋造成高碱性的环境条件(pH=12—13 o在此环境下,钢筋表面生成一层致密的、和离子难以穿过的“钝化膜”。钝化膜能完全覆盖钢筋表面,长期保持完好,钢筋表面不容易发生锈蚀。(1)混凝土碳化是大气中CO与混凝土中的碱性氢氧化物作用的结果:CO:+H20=H2C0,HCO+Ca(OH)r=CaCO,+2H20,由于CaO在微孔水溶液中是过饱和的,微孔中存在的ca(OH):比溶人微孔水中的Ca(OH)多,因此当碳酸化反应开始后,微孔水溶液的pH能在l2—13的正常水平维持一段时间,随着微孔中Ca(OH):的消耗和生成的CaCO,在水溶液中的沉淀,微孔水溶液的pH值明显降低。当pH=l 1.5时,钝化膜不再稳定;当pH=9或pH=10时,钝化膜的作用完全被破坏,致使钢筋处于脱钝状态,锈蚀就有条件发生了。此时的pH值即为钢筋锈蚀的起始门槛值。(2)影响混凝土碳化的因素。首先是水灰比。水灰比增加,致使混凝土的孔隙率加大,引起CO有效扩散系数扩大,从而使混凝土的碳化速度加大。其次是水泥品种和用量。水泥品种决定各种矿物成分在水泥中的含量,水泥用量决定单位体积混凝土中水泥熟料多少。两者是决定水泥水化后单位体积混凝土中可碳化物质含量的主要材料因素。第三是外加剂。混凝土中掺减水剂,能直接减少用水量;引气剂使混凝土中形成很多封闭的气泡,切断毛细管的通路。两者均可以使CO:有效扩散系数显着减少,从而降低碳化速度。第四是湿度与温度。湿度通过温湿平衡决定着孔隙水饱和度。若环境湿度过高,混凝土接近饱和状态,则CO扩散速度缓慢,碳化发展慢。但缺少碳化反应所需的液相环境,碳化难展。70%~80%的中等湿度碳化速度快。温度升高加快CO的扩散,温度的交替变化利于CO扩散,促进碳化速度。第五是施工质量。混凝土浇筑、振捣不仅影响混凝土的强度,而且直接影响密实性。调查表明,其他条件相同,施工质量差,混凝土表面不平,内部有裂缝、蜂窝、孔洞等,增加CO:在混凝土中的扩散路径,使碳化速度加快。
检测常见原因分析:
1)房屋因勘察、设计、施工、使用等原因,出现裂缝损伤或倾斜变形时。这类项目除估结构安全性、提出处理建议外,一般需要进行损伤原因分析,分析勘察、设计、施工、使用等哪个环节造成现有损伤,为责任认定提供依据。住宅质量整治及仲裁检测多属该类项目。
2)房屋因材料、环境等原因,在设计使用年限内出现影响安全或使用的劣化、老化迹象时。对混凝土结构,材料因素可能有混凝土骨料中含有MgO等活性成分、水泥中碱含量过高、水泥性不良、拌和水中含过量Cl-等,环境因素可能有化学物质、冻融循环、过量Cl-等,这些因素可能引起混凝土爆裂、钢筋锈蚀、化学侵蚀、碱骨料反应、冻融破坏等劣化、老化迹象,钢结构的主要老化迹象是钢材锈蚀,砌体结构的主要老化迹象是砖墙风化,木结构的主要老化迹象是虫蚀、腐朽。这类结构安全性检测估,一般需要进行材料和环境分析,查找造成劣化或老化的主要原因,预测继续劣化或老化的程度,并提出有效的处理措施建议。
3)房屋因相邻工程影响,出现裂缝损伤或倾斜变形时。这类结构安全性检测估,重点是区分受检房屋的裂缝损伤或倾斜变形系房屋本身原因引起还是邻近基坑工程施工影响引起,估结构安全性并提出合理的处理措施建议。由于该类项目多在损伤或变形发生后委托进行,当事双方可能已经发生矛盾,故也有较多的委托仲裁检测项目。
4)房屋使用功能或局部结构改变,对结构安全性有影响时。房屋使用过程中,可能发生使用功能改变,如厂房改办公楼、办公楼该商场等,也可能需要进行局部开设门洞、局部楼板开洞、局部抽梁拔柱等局部结构改变,这些因素对结构安全性均有影响,需要进行安全性检测估,按照新的使用功能和结构布置验算结构构件并估结构安全性。当功能和结构改变较大时,尚需进行抗震性能估。
检测主要内容:
01 结构现场检测
1)结构设计图纸复核;
2)构件尺寸检测,包括框架柱截面尺寸,梁截面尺寸,楼板厚度;
3)混凝土强度检测;
4)承重构件配筋的检测,包括钢筋直径,框架柱配筋,框架梁配筋,框架梁配筋;
5)结构和构件损伤及缺陷情况检测,包括主体结构变形检测,主体框架结构损伤及缺陷检测,其他承重构件的损伤及缺陷检测。
2 框架结构检测
1)结构计算参数的选择;
2)结构的动力特性;
3)层间位移;
4)框架柱的轴压比;
5)框架柱承载力验算;
6)框架梁承载力验算;
7)楼板承载力验算;
8)地基基础承载力的估。
01 砌体、砂浆材料强度现场检测与检测(数据记录及并拍检测照片);
02 砌体承重墙、混凝土板尺寸及钢筋配置检测(提供建筑、结构图);
03 结构变形观测(现场检测并拍照) ;
04 结构裂缝检测与检测(裂缝编,标出裂缝大小,并裂缝位置,照出裂缝照片) ;
05 结构构造与连接检测与检测(提供建筑、结构图、内业完成);
06 结构抗震性能检测与检测(提供建筑、结构图、内业完成);
07 结构分析与验算(提供建筑、结构图、内业完成) ;
08 性检测级(内业)。
为了人员的安全和厂房的发展,在新增设备之前一定要对厂房进行厂房楼板承重检测,在进行厂房楼板承重检测前首先先要弄明白厂房的建筑和结构形式,以及厂房的历史沿革,有没有进行大规模的改动。这是做厂房楼板承重检测的基础工作。对厂房的结构进行复核,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;检查厂房楼板的损伤状况进行安全性计算,根据现场检测情况,设备的数量、重量以及布局等设备信息,复核厂房楼板承载力是否满足安全性要求。
厂房检测常见原因分析:
第1点:原设计有误、考虑不周,主要是指房屋在设计方面考虑不周全,出现缺陷的,如个人设计的房屋,或设计未经审核,或者是审核没有考虑到而引起的房屋质量缺陷;
第2点:施工质量不良,包括施工人员的专注技术不过硬,和材料偷工减料两方面;
第3点:使用管理不当,主要是房屋的使用不当,或超出房屋设计功能使用;
第4点:环境影响,主要是房屋周边环境,如涵洞建设、施工、工程建设、河流开挖等。
第5点:灾害影响,主要是因灾害而导致的,如火灾、风灾、雪灾、化学腐蚀等。
第6点:结构改造,主要是因对已有房屋的结构进行了改动,如装修拆除墙体和改动结构、私自扩建空间等;
第7点:超过使用基准期还要继续使用,主要是房屋已经过了设计使用年限,还在继续使用的,如多年的老房屋、古代建筑、老式标志建筑等;
第8点:办产证,主要是指在或者是补办房屋产权证书时,需要对房屋进行检测,出具检测报告;
均摊载荷验算法
该方法的原理是:
将设备的重量均摊到每一个设备的平均占地面积上,
然后将该均摊的载荷
与楼房的设计承重(单位面积)进行对比,如果均摊载荷小于设计承重,则楼房是安全的,
反之则是不安全的。
例:一台设备重量
Q=1000
公斤,外形尺寸:长×宽×高=600mm×800mm×2200mm,设备四周均有走道,走道宽度均为800mm,楼房的设计承重是P=600kg/m2。Q = 1000 kg
A =(0.6+0.8/2+0.8/2)×(0.8+0.8/2+0.8/2)=2.24 m2 设备对地面产生的均摊荷载q=Q/A=1000/2.24=446 kg/m2由于q <=,设备可以安全安装。
对于我们的情况:
LVG1200
设备的重量:
Q=6800kg,平均占地面积(将过道均摊):A=18m2,楼房设计承重:P = 1000kg/m2
设备对地面产生的均摊荷载q=Q/A=6800/18=377 kg/m2 由于q <=P,设备可以安全安装。
该方法不是很准确,
因为它是将设备的重量均摊在总的占地面积上,
它没有考虑把设备
集中一点放置时情况,因此不是很科学,只能作为一个简单的估算。
一、现场检测内容:
1 混凝土强度检测结果。
现场混凝土构件强度的试验检测按随机抽样原理选定测点或构件,并按国家相应检测标准规定,采用“钻芯法”随机对部分柱、梁、板构件的混凝土抗压强度进行检测。
2 混凝土板厚度检测结果。
根据“钻芯法”抽取的混凝土板芯样测量板厚。
3 钢筋检测结果。
二、抗震检测:
应委托人要求,对该教学楼房屋主体结构进行级抗震检测。级检测以宏观控制和构造检测为主进行综合价,强调混凝土强度等级、梁、柱连接形式,承重体系的构造和箍筋构造要求等。
三、抗震加固建议:
(1)应及时对各层横向框架梁采用外包角钢法或加大截面法做加固处理。
(2)应对混凝土柱端设加密钢箍或外包钢箍进行抗震加固处理。
(3)应对屋面板裂缝采用环氧树脂胶灌缝后进行修补,并做好屋面的放水、保温构造处理。并对该房屋现有的其余破损部位进行维修处理。
(4)在该房屋使用过程中,不应自行改变房屋的结构及室内平面布置;若需改变使用功能或增加使用荷载时应委托有设计的单位核算许可,并经相关主管部门批准后可实施。
(5)定期对该房屋进行检查和维修保养,以延长使用寿命;若发现有异常情况,应立即采取有效安全措施并通知有关部门。
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