咸寧既有單層工業(yè)廠房安全性檢測


    既有單層工業(yè)廠房安全性檢測與分析
    綜合國內(nèi)外研究表明,世界上經(jīng)濟發(fā)達國家的工程建設(shè)大體上都經(jīng)歷了3個階段,即大規(guī)模新建、新建與維修改造并舉和重點轉(zhuǎn)向既有建筑的維修改造。隨著我國工程建設(shè)到了一定階段,建筑結(jié)構(gòu)的維修改造將成為主要的建設(shè)方式。我國現(xiàn)有大量的建筑結(jié)構(gòu),其性能已經(jīng)出現(xiàn)嚴重退化,安全性也**設(shè)計規(guī)范的要求,部分建筑結(jié)構(gòu)功能相對于新的要求已經(jīng)落后。大量現(xiàn)存結(jié)構(gòu)因性能退化面臨著退役的威脅,并且新建工程費用高、周期長,而對既有建筑結(jié)構(gòu)進行加固維修投資小、工期短。未來對既有建筑結(jié)構(gòu)的改造利用仍是工程建設(shè)重點,而建筑結(jié)構(gòu)改造的前提是對其進行鑒定,然后根據(jù)鑒定結(jié)果采取相應(yīng)的處理措施。以某單層工業(yè)廠房為例,對其進行安全性檢測,同時得出了一些相關(guān)結(jié)論,為后續(xù)的同類工作提供了參考。
    1 工程概況1.1 項目現(xiàn)狀該項目某工業(yè)園。建筑為單層工業(yè)廠房,主體為鋼結(jié)構(gòu),建筑面積4122.2m2。接受檢測委托后,按照現(xiàn)行《工業(yè)建筑可靠性鑒定標準》(GB50144-2008)的要求對該建筑進行了安全性鑒定。
    1.2 整體外觀檢測對該單層工業(yè)廠房進行外觀檢測,該廠房整體外觀良好,無明顯破損和不均勻沉降,廠房內(nèi)部保存良好,鋼構(gòu)件無明顯銹蝕傾斜現(xiàn)象。維護系統(tǒng)完整,滿足使用要求[1]。
    2 結(jié)構(gòu)原位檢測2.1 構(gòu)件垂直度檢測依據(jù)國家標準《工業(yè)建筑可靠性鑒定標準》GB50144-2008和《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205-2001,對廠房內(nèi)鋼柱進行隨機抽樣,并使用全站儀測量廠房內(nèi)柱底和柱**坐標,并計算柱子垂直度偏差,經(jīng)檢測:廠房柱垂直度偏差,較大值為62.97mm,較小值為4.00mm,平均值為18.96mm。

    2.2 構(gòu)件跨中撓度檢測
    依據(jù)國家標準《工業(yè)建筑可靠性鑒定標準》GB50144-2008和《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205-2001,對廠房內(nèi)鋼梁進行隨機抽樣,并使用全站儀測量廠房內(nèi)梁跨中和支座坐標,與設(shè)計圖紙比對,計算出鋼梁跨中撓度值,經(jīng)檢測:廠房梁跨中撓度,較大為值78.00mm,較小值為10.00mm,平均值為37.00mm。
    2.3 構(gòu)件外觀檢測
    依據(jù)國家標準《工業(yè)建筑可靠性鑒定標準》GB50144-2008和《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205-2001以及行業(yè)標準《鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標準》GB/T50621-2010,對廠房內(nèi)構(gòu)件進行隨機抽樣,并依據(jù)相關(guān)規(guī)范、標準進行外觀檢測,典型構(gòu)件外觀檢測,構(gòu)件滿足構(gòu)造要求,有輕微銹蝕,結(jié)合該工業(yè)廠房的用途及工作環(huán)境,初步判斷屬于大氣腐蝕。焊縫及涂層狀況良好,螺栓連接滿足要求。維護系統(tǒng)中屋蓋系統(tǒng)與圍護墻體完整,滿足使用要求。
    3 數(shù)值分析3.1 靜力分析使用有限元軟件ANSYS對該單層工業(yè)廠房進行分析,根據(jù)目前實測數(shù)據(jù)進行建模,并做荷載簡化處理。梁柱等均使用BEAm188單元模擬。屋面板采用壓型鋼板,簡化為質(zhì)量點均勻作用于鋼架梁上,質(zhì)量點采用mASS21單元模擬。模型選用雙線性隨動強化模型,材料屬性按照現(xiàn)場測定數(shù)據(jù)定義,鋼材采用Q235。
    3.2 動力分析
    模態(tài)分析是結(jié)構(gòu)動力分析的基礎(chǔ),利用有限元軟件進行模態(tài)分析,得到該結(jié)構(gòu)**階模態(tài)??紤]到淮南地區(qū)7度抗震設(shè)防,結(jié)合現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010,利用峰值加速度為220GAl的3條地震波(ElCENTro波、TAfT波和人工波)對結(jié)構(gòu)進行三向激勵,地震波時長20S,結(jié)果顯示該結(jié)構(gòu)變形及強度均滿足要求。以ElCENTro波作用下,結(jié)構(gòu)整體受力和**點水平位移為例進行說明。在ElCENTro波激勵下,單層工業(yè)廠房的較大應(yīng)力出現(xiàn)在柱腳處,應(yīng)力值為195mPA。
    4 結(jié)束語既有建筑的安全性檢測是一項非常重要的工作,是建筑結(jié)構(gòu)改造的前提,符合當前提出的全壽命周期設(shè)計的理念。
    以某單層工業(yè)廠房為例,經(jīng)過多方面檢測及數(shù)據(jù)分析,得出了以下結(jié)論:
    ①該廠房整體外觀良好,無明顯破損。鋼構(gòu)件整體無明顯銹蝕傾斜現(xiàn)象。但部分鋼柱柱腳部位有銹蝕現(xiàn)象,初步判斷是由于使用環(huán)境導致的大氣腐蝕,具體腐蝕機理及對結(jié)構(gòu)的影響需進一步展開研究。
    ②承重結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)明顯變形,構(gòu)件承載力滿足要求。維護系統(tǒng)完整,滿足使用要求。地基未發(fā)現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象。


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