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。
一定要加强对混凝土框架顶层加建钢结构设计进行分析,促进现代建筑物建设的可持
续发展加建工程的时候,具有以下优点:
其一,节约土地,提高土地面积的使用效率,缩短建设工期;
其二,因为钢结构的自重比较轻,因此,加建部分的荷载作用对原结构的影响非常小
,不需要单对地基进行加固处理,这样不仅可以减少工作量,还可以缩短工期,节
省部分施工成本;
其三,钢结构具有较强的多样性,在进行加建的时候,可以充分发挥空间的优势,降
低对原建筑结构的影响;其四,钢结构加建的适用范围比较广,不仅可以对房屋建筑
进行加建,还可以对工业建筑进行加建,因此,在建筑加建工程中得到了广泛的应用
。
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。
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。
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。
我国传统建筑企业钢材进行一般可以只用通过两种,即碳素结构钢和低合金高强度以及结构钢,其相应的标准为《碳素结构钢》(GB700―88)和《低合金高强度结构钢》(GB/T1591―94)。以前被称为“否”。 三钢和十六锰钢分别属于碳素结构钢和低合金高强度结构钢..应该拉力钢,屈服强度,和硫,磷和合格保证的碳含量。所使用的钢材应具有钢材的质量保证书,其品种、规格、性能要符合我们国家进行产品设计标准发展要求,化学成分也要符合企业相关技术要求。基钢材表面质量上,应满足下列要求现行国家标准:表面缺陷当钢腐蚀,点蚀,缺陷深度不大于钢负偏差值的厚度的1/2;连接材料的电极焊剂产品质量认证证书,钢铁厂审核验收,出厂检验检测报告。
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