曾 小 勇

(福建省建筑科學(xué)研究院，福建 福州 350025)

0 引言

近年來，隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，工業(yè)技術(shù)的不斷革新，對廠房的承載及抗震能力提出了更高要求。目前很多舊廠房不能滿足現(xiàn)在的生產(chǎn)需要，為節(jié)約資源及成本，建筑物的改造和加固越來越多的受到關(guān)注和重視，本文結(jié)合工程實例，談?wù)剬S房進行結(jié)構(gòu)抗震鑒定及給出相應(yīng)的加固處理方案。

1 工程概況

安溪縣某廠房為4層框架結(jié)構(gòu)房屋，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓屋面板，采用樁基礎(chǔ)，建于2011年。該樓3層總長約為72 m，總寬約為36 m，建筑面積約為2 500 m2。該樓3層活荷載設(shè)計值為5.0 kN/m2，現(xiàn)需改變3層使用功能，活荷載取值為7.4 kN/m2。為了解改變使用功能后3層樓板安全性及抗震性能，現(xiàn)對該樓3層樓板進行結(jié)構(gòu)安全性鑒定。

該樓3層結(jié)構(gòu)平面布置圖見圖1。

2 現(xiàn)場檢查、檢測

2.1 混凝土抗壓強度檢測

現(xiàn)場采用回彈法檢測該樓3層梁構(gòu)件混凝土抗壓強度[6]。所檢3層梁檢測批構(gòu)件現(xiàn)齡期混凝土抗壓強度具有95%保證率[2]的標準值的推定區(qū)間上限值為23.1 MPa，略低于設(shè)計C25強度等級要求。

2.2 鋼筋掃描

現(xiàn)場抽取部分3層梁構(gòu)件采用鋼卷尺量測其截面尺寸，并采用磁感墻體探測儀掃描構(gòu)件鋼筋分布?，F(xiàn)場所檢梁構(gòu)件截面尺寸、梁底第一排縱筋根數(shù)均滿足設(shè)計及驗收規(guī)范要求，箍筋間距基本滿足設(shè)計及驗收規(guī)范要求。

現(xiàn)場抽取部分3層板構(gòu)件，并采用磁感墻體探測儀掃描構(gòu)件鋼筋分布。所檢3層板板底短跨方向的鋼筋實測平均間距略大于設(shè)計間距。

2.3 樓板厚度檢測

現(xiàn)場采用非金屬板厚度測試儀檢測該樓3層樓板厚度，所檢3塊樓板構(gòu)件的樓板厚度均大于設(shè)計值，超出《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》[4]的允許正偏差。

2.4 裂縫現(xiàn)狀檢測

現(xiàn)場對3層樓板構(gòu)件進行裂縫檢查，未發(fā)現(xiàn)肉眼可見明顯裂縫。

現(xiàn)場對3層梁構(gòu)件進行裂縫檢測，檢測結(jié)果見表1。

表1 梁構(gòu)件裂縫分布示意圖

所檢梁構(gòu)件裂縫主要表現(xiàn)為梁側(cè)結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生豎向及斜向裂縫；所檢最大裂縫寬度為0.29 mm，接近《工業(yè)建筑可靠性鑒定標準》表6.2.5主要混凝土構(gòu)件不適于承載的裂縫寬度限值(0.3 mm)，所檢3L-(8)-(C-D)，3L-(4)-(A-B)軸梁構(gòu)件支座處出現(xiàn)斜裂縫，不符合《工業(yè)建筑可靠性鑒定標準》[1]6.2.5條規(guī)定的要求。

3 結(jié)構(gòu)承載能力分析

3.1 承載力計算參數(shù)

采用中國建筑科學(xué)研究院編制的PKPM系列軟件對該樓3層梁、板構(gòu)件承載力驗算，計算時，抗震設(shè)防烈度取為7度(0.10g)，地震分組為第三組[5]；場地類別按設(shè)計取為Ⅲ類；框架抗震等級為三級；基本風(fēng)壓取為0.65 kN/m2；地面粗糙度類別取為B類；風(fēng)載體型系數(shù)取1.3；在豎向荷載的作用下，鋼筋混凝土框架梁考慮混凝土的塑性變形內(nèi)力重分布，適當減少支座負彎矩，梁端彎矩調(diào)幅系數(shù)取為0.85；樓屋面恒荷載板厚按設(shè)計取值，二次裝修的樓面恒荷載按設(shè)計取1.2 kN/m2，活荷載按設(shè)計取為7.4 kN/m2；混凝土抗壓強度按現(xiàn)場實際檢測結(jié)果取值；其余計算參數(shù)均按規(guī)范要求進行取值。

構(gòu)件承載能力按式Z=R/γ0S進行計算，其中，R為結(jié)構(gòu)抗力；S為荷載作用效應(yīng)；γ0為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按國家現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范取1。

3.2 3層梁板構(gòu)件承載能力分析

根據(jù)結(jié)構(gòu)電算結(jié)果與梁、板構(gòu)件的鋼筋實際檢測結(jié)果進行比較，結(jié)果表明：該樓層梁構(gòu)件支座負筋及梁底縱筋承載能力基本不滿足結(jié)構(gòu)安全性要求；該樓3層板構(gòu)件板底短跨方向承載能力不滿足結(jié)構(gòu)安全性要求。

4 加固處理

根據(jù)以上鑒定結(jié)果及《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》[5]，充分考慮現(xiàn)有結(jié)構(gòu)實際情況以及加固后結(jié)構(gòu)的受力特點，按以下方案進行加固處理。

4.1 框架梁

除四周邊梁及個別梯間梁外，框架梁采用梁底外粘型鋼、梁面粘貼鋼板加固，梁底兩側(cè)通長粘貼規(guī)格為90 mm×8 mm(邊長×厚度)的角鋼，梁面負彎矩區(qū)粘貼規(guī)格為200 mm×5 mm(寬度×厚度)的鋼板，沿梁軸線方向粘貼規(guī)格為50 mm×5 mm(寬度×厚度)的U形鋼板箍，加固大樣圖見圖2～圖4。

4.2 次梁

除個別梯間梁外，次梁采用梁底、梁面粘貼鋼板加固，梁底通長、梁面負彎矩區(qū)粘貼規(guī)格為200 mm×5 mm(寬度×厚度)的鋼板，梁底鋼板端部及中間部位沿梁軸線方向粘貼規(guī)格為200 mm×4 mm(寬度×厚度)的U形鋼板箍進行錨固，加固大樣圖見圖5，圖6。

4.3 樓板

除梯間板外，樓板沿短跨方向的板底通長、板面支座負彎矩區(qū)采用粘貼碳纖維布加固，板面短跨方向支座負彎矩區(qū)粘貼規(guī)格為100 mm×0.167 mm(寬度×厚度)、間距為350 mm的碳纖維布、板底短跨方向粘貼規(guī)格為100 mm×0.167 mm(寬度×厚度)、間距為400 mm的碳纖維布，加固大樣圖如圖7～圖9所示。

5 結(jié)語

根據(jù)以上檢測、鑒定結(jié)果，該廠房3層梁、板加固后現(xiàn)狀可滿足樓面使用活荷載7.4 kN/m2的安全性要求。