沈阳市钢结构厂房质量安全检测鉴定单位
1某钢铁厂1号高炉出铁场主厂房是80年代末建成投入使用,主厂房为单层单跨排架结构,主厂房排架柱是钢筋混凝土工字形截面,屋架,天窗架,支撑,檩条均为钢结构,吊车梁为预应力钢筋混凝土结构。无围护结构,局部有雨遮。现因环保除尘要求,需将1号高炉出铁主厂房封闭和安装除尘设备。
2现场勘察
现有建筑物的抗力取决于材料性能、几何参数和计算模型。它随着时间推移而衰退,其主要原因是混凝土老化、钢筋锈蚀导致截面减小和钢筋与混凝土握裹力的下降而引起结构抗力下降,结构承受持续震动荷载而产生的疲劳损伤逐步发展而导致抗力下降。因此要准确计算既有建筑物抗力,就**以结构的现有条件为基础。现以有代表性的排架柱(PZ4)为对象,分析其承载能力。
(1)依据设计图纸,厂房排架柱为预制工字形柱,混凝土等级为300号(相当于C28) ,受力钢筋为25M nSi(相当于钢)。
(2)截面尺寸测量和钢筋位置探测经现场测量,排架柱截面尺寸基本满足设计要求(具体尺寸见图1)。钢筋探测无损检测方法是一种新的检测技术。
目前主要有两种钢筋检测方法:一是利用电磁波波动原理的检测,二是利用电磁感应原理的钢筋检测仪检测。*种方法由于设备较为昂贵、定量性较差,应用面较小,目前国内外广泛使用电磁感应原理进行检测。仪器通过传感器在被测结构内部局部范围发射电磁场,同时接收在发射电磁场内金属介质产生的感应电磁场,并转换为电信号,主机系统实时分析处理数字化的电信号,从而判定钢筋位置、保护层厚度和钢筋直径。经现场检测,并结合图纸,略去由于施工因素的影响,为研究问题的方便,取保护层厚度为30 mm。
3材料强度检测
考虑到混凝土钻芯检测对结构有所损伤,且混凝土龄期已*过1000天,按一般回弹法检测混凝土强度已不适用。所以排架柱采用回弹超声综合法无损检测方法检测混凝土材料的强度。
3. 1超声波检测
采用超声波检测混凝土质量,一般是根据构件或结构的几何形状、所处环境、尺寸大小以及所能提供的测试表面等条件,选用不同的测试方法。一般常用的检测方法有以下几种:
(1)对测法当混凝土被测部位能提供一对相互平行的测试表面时,可采用对测法检测。即将一对厚度振动式换能器(发射简称F换能器,接收简称S换能器) ,分别耦合于被测构件同一测区两个相互平行的表面逐点进行测试, F、S换能器的轴线始终位于同一直线上; (2)角测法当混凝土被测部位只能提供2个相邻表面时,无法进行对测,可以采用丁角方法检测。即将一对F、S换能器分别耦合于被测构件的2个相邻表面进行逐点测试,两个换能器的轴线形成90度夹角; (3)平测法当混凝土被测部位只能提供一个测试表面时,可采用平测法检测。将一对F、S换能器置于被测结构同一个表面,以一定测试距离进行逐点检测。由于排架柱截面为工字形截面,为了能够准确的检测混凝土的强度,在工字形的腹板处采用对测方面,在翼缘处采用对测和平测2种方法。
1、既有结构延长使用年限、改变用途、改建、扩建或需要进行加固、修复等，均应对其进行评定、验算或重新设计。重新设计由申请单位确定。
2、 对既有结构进行安全性、适用性、耐久性及抗灾害能力进行评定时，应符合现行标准《工程结构**性设计统一标准》的原则要求，并应符合下列规定：
（1）应根据评定结果、使用要求和后续使用年限确定既有结构的安全情况。
（2）既有结构改变用途或延长使用年，承载能力极限状态验算宜符合《工程结构**性设计统一标准》的有关规定；
（3）对既有结构进行改建、扩建或加固改造而重新设计时，承载能力极限状态的计算应符合相关规范和标准的规定；
（4）既有结构的正常使用极限状态验算及构造要求宜符合相关规范的规定；
（5）必要时可对使用功能作相应的调整，提出限制使用的要求。
3、 既有结构的检测报告编写过程中遵循以下几大原则：
（1）结构既有部分混凝土、钢筋的强度设计值应根据强度的实测值确定；当材料的性能符合原设计的要求时，可按原设计的规定取值；
（2）设计时应考虑既有结构构件实际的几何尺寸、截面配筋、连接构造和已有缺陷的影响；当符合原设计的要求时，可按原设计的规定取值；
（3）应考虑既有结构的承载历史及施工状态的影响。历史年代，建筑背景等时代因素相结合，考虑既有房屋对周边建筑及居民的影响，也要考虑建筑实际的当前状况，给申请检测的单位提供中肯适宜的修缮或改造方案，为后续建筑改造或修缮提供数据依据。
超声回弹综合法是指综合采用超声仪和回弹仪，超声法是基于超声脉冲波在混凝土中传播速度与混凝土抗压强度之间的相关关系，回弹法通过回弹仪 测出回弹数值并由此获得混凝土表层的质量状况。超声回弹综合法中，由于超声波可以穿透整个断面，因此可以获得*加全面的混凝土质量。可以深入的反映混凝土质量 超声回弹综合法测定强度的方法
回弹法不会对结构或构件的力学性质和承载能力产生不利的影响，回弹法指的是在混凝土结构或构件上测得的回弹值和碳化深度结果，通过测量回弹 值大小可以计算出混凝土的抗压强度大小。
回弹法通过回弹仪测出回弹数值并由此获得混凝土表层的质量状况。回弹仪所测量出的回弹值的大小可以反映出混凝土表层硬度与混凝土抗压强度之 间的关系，从而可以计算混凝土的抗压强度大小。
超声回弹综合法
超声回弹综合法是指综合采用超声仪和回弹仪，超声法是基于超声脉冲波在混凝土中传播速度与混凝土抗压强度之间的相关关系，回弹法通过回弹仪 测出回弹数值并由此获得混凝土表层的质量状况。超声回弹综合法中，由于超声波可以穿透整个断面，因此可以获得*加全面的混凝土质量。可以深入的反映混凝土质量 超声回弹综合法测定强度的方法，当混凝土强度较低时，由于混凝土塑性变形较大，回弹法所测量的回弹值对不混凝土强度太敏感；因此单采用回 弹法全面反映结构混凝土实际强度。而通过超声可以反映混凝土的弹性和塑性；获得比较全面的混凝土的质量，有效的弥补了单一采用回弹法只能检测混 凝土表层的质量状况的不足。