通常钢结构房屋出现的问题有以下几方面:
一、钢结构厂房钢屋面破坏
1.钢屋面承重构件绝大多数是由壁薄C型钢与细长的杆件构成的,其截面形状复杂,节点应力集中同时存在偏心重力。
2.在钢屋面设计时,计算荷载和计算简图较正确,几乎接近计算极限状态,结构件的承载力安全储备小,对湿度、超载与腐蚀等作用敏感度极高,偶然因素就容易致其失效,如果把制造、安装和使用过程中出现各种影响加进去,钢结构屋面是钢结构厂房破坏为严重的部分。
3.发生破坏主要有杆件弯曲、屋盖倒塌、节点板弯曲或开裂、框架杆件断裂、屋盖挠曲超标准屋盖支撑屈曲、内水槽漏水等。
二、钢结构厂房的钢材腐蚀
钢结构厂房暴露于外部,普通钢材的抗腐蚀性能不强,特别是湿度较大,有侵蚀性介质的外部环境下,钢结构容易生锈腐蚀,对构件的承载力削弱。大量的统计数据表明,钢屋架因为腐蚀并缺乏维修而引起倒塌事故比总数中占很大比重。
近年来由于建筑事业的快速发展,购买房屋、租赁房屋已经是很普遍的现象了。往往
有的人不满足房屋的结构,想通过房屋结构的改造来改变房屋的用途,这样不仅可以
节约经济,而且很流行,举几个简单的例子,厂房改造为餐厅,仓库改造为办公室,
住宅楼改造为教室。改造固然是可以的,但是改造完就必须对房屋结构进行检测,达
到国家的规范规章才可以正常使用。近年来由于建筑事业的快速发展,购买房屋、租
赁房屋已经是很普遍的现象了。往往有的人不满足房屋的结构,想通过房屋结构的改
造来改变房屋的用途,这样不仅可以节约经济,而且很流行,举几个简单的例子,厂
房改造为餐厅,仓库改造为办公室,住宅楼改造为教室。改造固然是可以的,但是改
造完就必须对房屋结构进行检测,达到国家的规范规章才可以正常使用。对房屋安全
质量检测。使用仪器设备对建筑结构进行外部内部、物理性能及化学性能进行测试,
对得到的数据进行分析处理,通过已发现的危险迹象、安全隐患进行预防。对房屋抗
震检测。房屋结构的发生了改变导致了用途的改变,抗震等级也会相对而言的发生变
化,改造后的房屋抗震能力就无法承受房屋使用的需求。房屋抗震检测就是房屋抗震
能力检测,通过检测房屋现状,按照规定的抗震设防要求,对整个房屋在规定的地震
作用下的反应进行安全性估的过程。
加层需要满足条件
1、地基和基础必须满足结构要求。
可以问问修建房屋的人或找出修建的图纸,看看基础有多大,咨询相关人员看基础能
否承受加层的荷载,如果不能,必须加固处理。
2、墙体受力是否能承受并传递荷载。
以前建的平房一般都是红砖砌的砖混结构,如果没有设圈梁和构造柱墙体发生开裂,
则重新浇筑圈梁和构造柱。
房屋达到一定的使用年限,有老化迹象,例如:主体结构出现裂缝、倾斜等异常迹象
,危及房屋安全,需要对厂房的安全性进行检测。
该工程位于安徽省淮北市,主体结构建于 1985年,为两层高内框结构,底层层高为
3000mm,二层层高为 7200mm,檐口的相对标高为 10200mm。厂房使用了十多年后,
未发现明显破损,工作状态良好。由于生产需要,拟在屋顶加 6000mm层高的附加层
。
加层设计
1)隔震层设计
本工程隔震层采用橡胶垫。当橡胶垫承受水平荷载时,其橡胶层的相对侧移减小
,使橡胶垫可达到很大的整体侧移而不致于失稳,并保持较小的水平刚度(一般仅为
竖向刚度的1/500~1/1500)。经计算,已建风井的水平周期为 0.16秒,结合加层重
量设计橡胶垫(如图3.1所示),锚栓埋入混凝土柱320mm,并用 JGN结构胶灌实。
2)构造处理
为保证加层部分的正常使用,需要将平台钢架与屋面之间空隙部分进行填充。填充时
因为工程量小(高处仅 350mm高)选择用空心砖墙砌筑,以减轻
加在屋顶的荷载,砖墙顶部留 10mm缝隙以防钢架平台荷载直接传递到屋顶,缝隙顶
部塞进二道胶条。
采用结构被动调谐减震控制体系,是解决既有建筑物增层时,抗震、减震加固的有效
途径,在原结构的屋顶上安装大阻尼隔震层支座是解决问题的关键;为了保证隔
震层能够整体协调工作,在原结构层中应设置平面内刚度足够大的结构体系;增层建
筑的承重构件可根据要求和料源,选用轻质围护系统,尽量做到既有建筑的基础不需
加固。
房屋直接增层方案
(1)一般刚性砖混结构(上下部均为砖混结构)。在对地基基础及墙体强度进行复
核验算并满足抗震设防要求后,可采用普通粘土砖或砌块、轻质高强材料(如泰柏板
等)来加砌新的上部墙体。当个别墙段或基础强度不足时,可行局部加固处理。
增层的承重体系可在原承重墙体上加层,也可采用与体系相反的承重体系,即原房屋
为横墙承重体系,增层部分为纵墙承重体系;原房屋为纵墙承重体系,增层为横墙承
重体系。但必须在刚性方案或抗震要求的间距内布置上下连贯的刚性横墙。
(2)多层全框架结构。当增层部分仍采用框架时,上下框架柱应对齐,将原结构框
架柱顶凿开,接长钢筋后再浇筑增层部分的框架柱混凝土。在新旧结构交接处,亦即
原屋面高度处宜现浇截面较高的转换梁,以确保新旧结构在加层处有的传递,并
增强节点的抵抗能力。对老框架强度的验算,除了考虑增层后增加的垂直荷载外,还
要考虑房屋加高后,由于水平荷载增加而使侧移加大的影响。必要时可设剪力墙,控
制侧移的影响,相对地提高框架的承载能力。
(4)底层全框架结构。上部加层部分一般采用刚性砖混结构,由于上部加层而增加
了底层框架的垂直荷载和水平荷载。对于经过复核验算不能满足加层强度及抗震要求
时,可采用(口)形钢架与原框架梁柱形成组合梁柱进行加固(此方案适合于非地震
区使用)。
(5)下部砖混、上部框架结构方案。这种类型主要是为了减小增层荷载,在旧房屋
上部分采用填充轻质墙形成的框架结构体系。采用这种方案时上部框架柱应有的
锚固或支承,通常应结合对旧房加固,宜对旧房设构造柱,使其与加层中的框架形成
整体,从而使框架梁柱落地,构造柱应尽可能伸入既有建筑物室外地面下500mm,或
锚入基础圈梁内,以避免上部框架柱未落地,而只是在旧楼层圈梁上连接,造成锚固
不的后果。
(6)下部刚性方案、上部为弹性或刚弹性方案的砖混结构。此类建筑主要用于增设
一个较大空间的会议室等。由于此类建筑的抗震性能差,不宜在地震区修建。在非地
震区,应考虑新加纵墙有足够的承受横向风荷载的能力。此类房屋在增层时,应从外
墙底部起,在室外侧沿房高增设扶壁砖柱,用以增强加层部分墙体抵抗横向水平力的
能力,扶壁砖柱的断面应满足加层部分窗间墙的强度和稳定性要求。或加层部分增设
钢筋混凝土柱列与旧墙体增设的构造柱相连。
其中,由材料干湿变化引起的地面、墙面网状裂缝,或由热胀冷缩变形原因造成的裂缝不属于危险裂缝。居民碰到类似情况须引起重视,并尽快进屋安全检测。因为受到技术和检测费用等各方面因素的影响,一般都是检测一些小型的产品,对于比较大的建筑结构,特别是针对玻璃幕墙的板块,检测难度很大,这对来说是一个挑战。通过对玻璃幕墙的检测,可以把建筑产品在未来的使用过程中因为各方面因素导致的可能发生的情况和问题,在短时间内及时的反应出来,随着建筑事故的频繁发生,目前国内对这方面的试验技术开始逐渐的重视,所应用的领域也在不断的扩大。对于估和检测玻璃幕墙的安全性和稳定性,是现在发展的重中之重。玻璃幕墙的检测,目前主要是人工模拟自然气候的变化,通过各方面因素的影响,看幕墙是否会发生变形或者其他的情况,以保证玻璃幕墙的安全性和稳定性。6)当预制楼、屋不满足抗震检测要求时,可增设钢筋混凝土现浇层或增设托梁加固楼、屋盖。
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