廣東省公明社區(qū)廠房驗廠房屋檢測鑒定辦理

時間：2016-08-01

作者：廣東華筑工程檢測技術有限公司

工業(yè)廠房性檢測鑒定

摘要：針對某數控鍛壓廠房吊車改裝，對改裝區(qū)域進行行檢測鑒定，并進行相關結構驗算，根據原有的地質勘察，分析了廠房承重系統(tǒng)構架及現(xiàn)有基礎狀況，進而對目前結構提出了必要的結論和處理措施。

關鍵詞：吊車梁系統(tǒng) 檢測鑒定地基承載力結論及建議

1 工程概況該混凝土結構廠房為單層單跨鋼結構廠房，建筑高度為10.950m，建筑面積：1080 m2，

廠房縱向全長59.40m，廠房柱距為6.000m，橫向跨度12.00m，廠房屋架與水平支撐等連接

均采用螺栓連接的方法，廠房平、剖面圖見附圖1、2。

吊車梁系統(tǒng)構件為預制鋼筋混凝土T型梁，吊車梁標高為9.000m，制動系統(tǒng)采用制動板，柱間支撐布置在5～6、13～14、17～18軸線，地坪為鋼筋混凝土室內，廠房原設計使用5t吊車，為了生產需要，欲在D、G跨1～12線區(qū)域將5t吊車改為10t吊車，需對該區(qū)域進行性檢測鑒定，為后期有效地進行整治處理提供理論依據，以確保生產。

文章曾在寶冶《工程技術與管理》2007年2月刊發(fā)表。

2 檢測的主要內容及分析

依據檢測要求及鑒定需要，結合相關工程實際情況，主要檢測內容如下：⑴現(xiàn)場測量構造柱與主梁的截面尺寸與原設計進行復合；⑵現(xiàn)場測量柱子垂直度、柱距、跨度；⑶現(xiàn)場測量牛腿及柱子的標高；⑷現(xiàn)場檢測柱、吊車梁的混凝土強度及保護層厚度，布筋情況；⑸柱基礎不均勻沉降；⑹對主梁支座處的連接情況等進行檢測。

2.1 檢測基本情況

對柱子、吊車梁、屋架等可觀察到的主要構件進行普查。并在普查的基礎上主要檢測的內容有柱子傾斜、柱距、跨距、吊車梁標高以及柱和吊車梁的強度檢測和局部鋼筋探測、還有支撐系統(tǒng)、墻架系統(tǒng)節(jié)點連接板螺栓松動、脫落、構件平面外彎曲及銹蝕、墻體產生裂縫等。

2.2 檢測結果與分析

2.2.1柱子的截面尺寸復合

(1)、D列2～12線柱子的截面尺寸為：截面為600mm×400mm，1線外露部分柱子的截面為780mm×600mm。

(2)、G列2～12線柱子的截面尺寸為：截面為580mm×400mm，1線外露部分柱子的截面為780mm×580mm。。

(3)、E、F列1線柱子的截面尺寸為：截面均為400mm×230mm。

2.2.2 各柱基礎的不均勻沉降檢測

根據原設計柱基礎的持力層為②層褐黃粘土，地基承載力特征值為85kN/m2，通過安徽水利水電對該廠房巖土勘測可知：①層為素填土和雜填土，層厚0.60～2.22m，主要由粘性土夾雜少量雜質、碎石組成，其下為流塑狀淤泥含大量**質、腐植物等。從附圖3中可以看出，以D列1線柱為基準零點，較大沉降為G列12線點30mm，較大高差G列5線點與12線點為38mm，成果見附圖3。

2.2.3 柱、跨距偏差檢測

其中，柱距以兩柱邊界尺寸線為標注基準線，檢測成果詳見附圖4、5。

根據檢測結果對柱、跨距較大值為D4～D5之間的-20mm，根據工業(yè)廠房鑒定標準，符合容許變化范圍。

2.2.4 柱垂直（傾斜）偏差檢測

柱垂直偏差限較大值為D列柱Max=23mm(G11)， G列柱Max=15mm(G11)，Ht－柱腳底面至吊車梁上翼緣板距離（m）。雖然廠房柱子的垂直偏差雖有部分偏大，但對吊車運行基本無影響，詳見附圖6。

2.2.5 高強螺栓聯(lián)接處檢測

現(xiàn)場對每個連接節(jié)點進行了觀察并用小榔頭對螺栓進行敲擊檢查松動情況，結果發(fā)現(xiàn)主梁與屋架鋼梁連接螺栓有松動情況，在C列5線螺栓連接處缺少一個螺栓，見工程照片12，柱間支撐采用L90×55型號角鋼，屋架鋼梁采用380×180×8型號工字鋼。

2.2.6 柱、梁強度檢測和鋼筋探測

通過與甲方溝通，我站對部分廠房的柱、梁進行回彈強度檢測、鉆芯檢測和鋼筋探測，回彈取樣的梁和柱為：D3、D5、D8、D10、D7、G4、G9、G12、C列5線吊車梁內側腹板處、C列5線吊車梁上表面處，鉆芯的柱為：D列5線柱、G列1、7線柱, φ100mm三組。經回彈檢測和鉆芯檢測得出該廠房柱的混凝土強度約為28.6Mpa，吊車梁的混凝土強度約為24.7Mpa。經鋼筋探測得出柱體主筋為φ22，梁體主筋為φ16。

3 結構驗算

3.1 驗算目的

根據檢測得出的系統(tǒng)偏差，通過計算，確定是否需要對吊車梁系統(tǒng)進行處理，進而通過理論計算分析提出建議，保證廠房結構的穩(wěn)定。

3.2 驗算應用程序

采用MorGain 結構設計程序 V2004.15.1162.0。

3.3 驗算過程

3.3.1 地基承載力特征值

⑴ 地基承載力特征值 fak ＝ 85kPa 基礎寬度的地基承載力修正系數 ηb ＝ 0

基礎埋深的地基承載力修正系數 ηd ＝ 1 基礎底面以下土的重度 γ ＝ 18kN/m?

基礎底面以上土的加權平均重度 γm ＝ 11.7kN/m? 基礎底面寬度 b ＝ 2.2m

基礎埋置深度 d ＝ 1.65m

當 b ＝ 2.2m ＜ 3m 時，按 b ＝ 3m

⑵ fa ＝ 85+0*18*(3-3)+1*11.7*(1.65-0.5) ＝ 98.5kPa

修正后的地基承載力特征值 fa ＝ 98.5kPa

⑶ **地基基礎抗震驗算時，地基土抗震承載力按《建筑抗震設計規(guī)范》

（GB 50011－2001）（式 4.2.3）調整：

faE ＝ ξa * fa ＝ 1*98.5 ＝ 98.5kPa

3.3.2 基本資料

⑴ 柱子高度 hc ＝ 650mm （X 方向）柱子寬度 bc ＝ 450mm （Y 方向）

⑵ 基礎底面寬度 b ＝ 3000mm （X 方向）底面長度 l ＝ 2200mm （Y 方向）

基礎根部高度 H ＝ 500mm 端部高度 h1 ＝ 200mm

⑶ 柱邊基礎截面面積

X 軸方向截面面積 Acb ＝ h1 * b + (b + hc + 2*0.05) * (H - h1) / 2 ＝ 1.16m?

Y 軸方向截面面積 Acl ＝ h1 * l + (l + bc + 2*0.05) * (H - h1) / 2 ＝ 0.85m?

3.3.3 控制內力

Mkx ＝ Mkx' - Vky * H、 Mky ＝ Mky' + Vkx * H

F、Mx 、My --- 相應于荷載效應基本組合時，豎向力、彎矩設計值（kN、kN·M）；

F ＝ γz * Fk、 Mx ＝ γz * Mkx、 My ＝ γz * Mky

Nk ＝ 500； Mkx'＝ 0； Mky'＝ 70； Vkx ＝ 9； Vky ＝ 0

Fk ＝ 500； Mkx ＝ 0； Mky ＝ 74.5 地震力參與組合

F ＝ 675； Mx ＝ 0； My ＝ 100.6 地震力參與組合

3.3.4 軸心荷載作用下

pk ＝ (Fk + Gk) / A （式 5.2.2-1）

pk ＝ (500+262)/6.6 ＝ 115.5kPa ＞ faE ＝ 98.5kPa，不滿足要求。

3.3.5 偏心荷載作用下

基礎底面抵抗矩 Wx ＝ b * l * l / 6 ＝ 3*2.2*2.2/6 ＝ 2.420m?

基礎底面抵抗矩 Wy ＝ l * b * b / 6 ＝ 2.2*3*3/6 ＝ 3.300m?

偏心矩 ex ＝ Mky / (Fk + Gk) ＝ 74.5/(500+262) ＝ 0.098m

pkmaxX ＝ (500+262)/6.6+74.5/3.3

＝ 138.0kPa ＞ 1.2faE ＝ 118.1kPa，不滿足要求。 pkminX ＝ (500+262)/6.6-74.5/3.3 ＝ 92.9kPa

偏心矩 ey ＝ Mkx / (Fk + Gk) ＝ 0/(500+262) ＝ 0.000m

pkmaxY ＝ (500+262)/6.6+0/2.42 ＝ 115.5kPa ≤ 1.2faE ＝ 118.1kPa，滿足要求。

3.3.6 沖切驗算

⑴ 基底凈反力 pj

pmax ＝ γz * 138 ＝ 186.3kPa

pj ＝ pmax - G / A ＝ 186.3-353.7/6.6 ＝ 132.8kPa

⑵ X 方向（b 方向）

ab ＝ Min{bc + 2Ho，l} ＝ Min{0.45+2*0.45，2.2} ＝ 1.350m

amx ＝ (bc + ab) / 2 ＝ (0.45+1.35)/2 ＝ 0.900m

Flx ＝ pj * Alx ＝ 132.8*1.41 ＝ 187.8kN

0.7 * βhp * ft * amx * Ho / γRE ＝ 0.7*1*1271*0.9*0.45/0.85 ＝ 423.9kN

≥ Flx ＝ 187.8kN，滿足要求。

⑶ Y 方向（l 方向）

ab ＝ Min{hc + 2Ho，b} ＝ Min{0.65+2*0.45，3} ＝ 1.550m

amy ＝ (hc + ab) / 2 ＝ (0.65+1.55)/2 ＝ 1.100m

Fly ＝ pj * Aly ＝ 132.8*0.84 ＝ 111.4kN

0.7 * βhp * ft * amy * Ho / γRE ＝ 0.7*1*1271*1.1*0.45/0.85 ＝ 518.1kN

≥ Fly ＝ 111.4kN，滿足要求。

3.3.7 剪切驗算

V ≤ 0.7 * βh * ft * bo * Ho （混凝土規(guī)范式 7.5.3-1）

⑴ X 方向（b 方向）

計算寬度 Lo ＝ {1 - 0.5 * [1 - (bc + 2*50) / l] * (Ho - h1) / Ho} * l ＝ 1742mm

Vx ＝ pj * Ax ＝ pj * (b - hc) * 2l

Vx ＝ 132.8*(3-0.65)*2.2/2 ＝ 343.2kN

0.7 * βh * ft * Lo * Ho / γRE ＝ 0.7*1*1271*1.742*0.45/0.85

＝ 820.3kN ≥ Vx ＝ 343.2kN，滿足要求。

⑵ Y 方向（l 方向）

計算寬度 Bo ＝ {1 - 0.5 * [1 - (hc + 2*50) / b] * (Ho - h1) / Ho} * b ＝ 2375mm

Vy ＝ pj * Ay ＝ pj * (l - bc) * 2b

Vy ＝ 132.8*(2.2-0.45)*3/2 ＝ 348.5kN

0.7 * βh * ft * Bo * Ho / γRE ＝ 0.7*1*1271*2.375*0.45/0.85

＝ 1118.6kN ≥ Vy ＝ 348.5kN，滿足要求。

3.3.8 抗彎計算

⑴ 彎矩計算

MⅠ ＝ (b - hc) ^ 2 * [(2l + bc) * (pmaxX + pX - 2G / A)

+ (pmaxX - pX) * l] / 48

pX ＝ pminX + (pmaxX - pminX) * (b + hc) / 2b

＝ 125.4+(186.3-125.4)*(3+0.65)/3/2 ＝ 162.5kPa

MⅠ ＝ (3-0.65)^2*[(2*2.2+0.45)*(186.3+162.5-2*353.7/6.6)+(186.3-162.5)*2.2]/48

＝ 140.9kN·m

Y 方向（l 方向）柱邊（繞 X 軸）：

Mx ＝ 0

MⅡ ＝ (l - bc) ^ 2 * (2b + hc) * (p - G / A) / 24

＝ (2.2-0.45)^2*(2*3+0.65)*(155.9-353.7/6.6)/24 ＝ 86.8kN·m

⑵ 配筋計算

MⅠmax ＝ 140.9kN·m γRE ＝ 0.75 MⅡmax ＝ 86.8kN·m γRE ＝ 0.75

①號筋 AsⅠ ＝ 812mm? （x ＝ 32mm）相對受壓區(qū)高度 ξ ＝ 0.071

as ＝ 50mm 配筋率 ρ ＝ 0.11%

ρmin ＝ 0.15% AsⅠmin ＝ 1279mm? 17Φ10@125 （As ＝ 1335）

②號筋 AsⅡ ＝ 504mm? （x ＝ 16mm）相對受壓區(qū)高度 ξ ＝ 0.036

as ＝ 62mm 配筋率 ρ ＝ 0.05%

ρmin ＝ 0.15% AsⅡmin ＝ 1744mm? 23Φ10@125 （As ＝ 1806）

3.3.9 柱下局部受壓承載力計算

Fl ≤ ω * βl * fcc * Al （混凝土規(guī)范式 A.5.1-1）

局部荷載設計值 Fl ＝ 675.0kN

混凝土局部受壓面積 Al ＝ bc * hc ＝ 292500mm?

基礎在柱下局部受壓時的計算底面積按下列公式計算：

Ab ＝ (bx + 2c) * (by + 2c)

c ＝ Min{Cx, Cy, bx, by} ＝ Min{50,50,650,450} ＝ 50mm

Ab ＝ (650+2*50)*(450+2*50) ＝ 412500mm?

混凝土局部受壓時的強度提高系數 βl ＝ (Ab / Al) ^ 0.5 ＝ (0.413/0.293)^0.5

＝ 1.188

ω * βl * fcc * Al ＝ 1.0*1.188*0.85*11943*0.293 ＝ 3526.2kN

≥ Fl ＝ 675.0kN，滿足要求。

3.4 驗算結論：

根據地基承載力特征值的驗算及柱基礎的基本資料及驗算過程可知：

當5t行車該為10t時，基礎承載能力將不滿足要求。

4 結論及建議

4.1 結論

根據生產車間廠房各結構系統(tǒng)檢測及鋼結構缺陷檢查的實際情況，可以看出各項系統(tǒng)檢測的數據中相對沉降、吊車梁標高偏差較大，廠房外觀主要表現(xiàn)在吊車梁系統(tǒng)和屋架系統(tǒng)有部分缺陷，因在D、G列1～１２線吊車梁由原來的５t需改裝成１０t，依據目前的柱基礎沉降、吊車梁狀況及強度驗算綜合評定，地基承載能力不夠，其余基本上滿足現(xiàn)行標準規(guī)定的要求。

4.2 建議

根據廠房鋼結構各系統(tǒng)檢測及外觀檢查結果，構件的變形和外觀缺損比較輕微，故建議作局部專項整治和技術處理。根據廠房的實際情況，處理措施建議如下：

⑴、對廠房吊車梁連接處裂縫和吊車梁上部開裂處進行修補，破損嚴重的區(qū)域進行炭纖維加固處理；

⑵、對于基礎的不均勻沉降，可能由于柱基礎承重結構主要在②層，柱基礎開挖時雜填土未完全清除致使柱基礎下部持力層中含有淤泥質土層，使得G列柱基礎產生較大沉降?？蓪植炕A進行地基處理，建議采用壓密注漿或錨桿靜壓樁的方法進行處理。注漿法具有施工方便、成本低，但污染大、有效處理范圍難控制等特點；壓樁法具有見效快、工期短、無污染、無噪音，但成本高、施工所占空間較大等特點；

⑶、在完成地基加固處理后，對個別結構變形標的柱子及屋面梁采取校正和加固措施；

⑷、對檢測中發(fā)現(xiàn)嚴重變形和損壞的柱間支撐和鋼屋面梁水平支撐進行修復或換，在受損節(jié)點處應進行結構補強，對連接松動的螺栓需加固擰緊，缺少的螺栓務必做補全處理。

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