銅仁市工業建筑安全檢測鑒定中心

1工程概況

泉州某單層排架廠房建于1988年，原設計為四跨排架結構，現狀為三跨，柱下鋼筋混凝土條形杯口基礎。排架柱為單階變截面鋼筋混凝土柱，下柱采用工字形截面，上柱為矩形截面，距離基礎面6．25m位置處設置有吊車梁牛腿;每跨( 1－10)軸排架柱牛腿上均安放有裝配式鋼筋混凝土簡支吊車梁，現狀吊車均已拆除不再使用;屋架為鋼筋混凝土組合式屋架，屋架上弦為矩形截面鋼筋混凝土梁，下弦桿采用等邊單角鋼，腹桿體系采用鋼筋混凝土、等邊單角鋼;每跨( 2－9)軸跨中位置均在屋架上弦梁處設置鋼天窗架，鋼天窗架采用三鉸剛架結構;屋架及鋼天窗架上均鋪設鋼筋混凝土大型預制屋面板。
該廠房平面布置為矩形，總長度為54．0m，總寬度約為45．0m，現狀建筑面積約為2500 m2。( 2－9 )軸柱間距為5．4m，( 1－2)軸及( 9－10)軸柱間距均為6．0m，屋架跨度均為15．0m。廠房四周外圍均砌筑有與排架柱齊高的240mm厚實心磚墻，四周磚墻沿高度方向等距離( 2．85m)設置有三道圈梁，排架柱和抗風柱均預埋拉結鋼筋伸入四周圈梁及磚墻。排架柱、屋架、鋼天窗架及屋面板布置見(圖1，圖3)。
2現場檢測
2．1首先對該廠房的建筑及結構現狀進行全面檢查，對結構體系、傳力途徑、構件屬性進行識別。
2．2量測結構各構件的截面尺寸，檢查各構件間連接節點的做法，對基礎進行局部開挖檢查。
2．3現場在該廠房抽檢部分排架柱及屋架上弦梁混凝土構件，采用回彈法檢測構件混凝土抗壓強度。

2．4掃描排架柱鋼筋分布及鋼筋直徑，并現場實際確認排架柱的主筋和箍筋級別分別為鋼5、鋼3。

3、承載力驗算
本次采用中國建筑科學研究院編制的PKPM( 2010版)系列軟件按框排架結構對該廠房排架柱進行承載力驗算。該廠房( 3－8)軸為主要橫向平面排架結構，抽取其中一榀排架作為計算單元進行建模計算。
3．1該排架結構為鉸接排架。建模時，依據現場實際檢查，屋架兩端與排架柱柱頂連接按鉸接節點考慮，排架柱與基礎連接按固端考慮。屋架及鋼天窗架各桿件按柱構件布置，各連接節點按鉸接考慮。
3．2排架柱的計算長度取值。
3．2．1垂直排架方向:邊柱( A軸和D軸排架柱)沿高度方向三等分位置與圈梁連接，其計算長度均取為H/3 = 8．55 /3m =2．85m( H為從基礎頂面算起的排架柱全高) ;依據《混凝土結構設計規范》( GB50010－2010)第6．2．20條第1款規定，垂直
3．2．2排架方向:依據《混凝土結構設計規范》( GB50010－2010)第6．2．20條第1款規定，排架方向，上柱計算長度按2．0 Hu = 2．0×2．3m = 4．6m取值，下柱計算長度均按1．0 Hl = 1．0×6．25m =6．25m取值。
3．3恒活荷載輸入。
3．3．1橫荷載:查閱《全國常用標準圖實物工程量手冊》得該廠房主要的鋼筋混凝土預制屋面板單塊重量為13．24kN，在屋架上弦梁和鋼天窗架上弦按線荷載布置為13．24 kN /1．5m = 9．0kN/m(主要的預制屋面板平面尺寸為6．0m×1．5m)。單根鋼筋混凝土吊車梁重量為25 kN，按節點荷載在邊柱牛腿位置處布置為25 kN，在中柱牛腿位置處布置為50kN(本次計算不考慮吊車荷載)。
3．3．2活荷載:該廠房屋面為不上人屋面，不上人屋面活荷載取0．5 kN/m2，( 2－9)軸柱距為6m，在屋架上弦梁和鋼天窗架上弦按線荷載布置為0．5 kN/m2×6m = 3．0 kN/m。
3．4風荷載計算。參照《建筑結構荷載規范》( GB50009－2012)續表8．3．1第14項封閉式帶天窗的雙跨雙坡屋面，該廠房體型系數取值見(圖4)。基本風壓取0．7 kN/m2，風壓高度變化系數按C類取0．74，風振系數1．0，排架柱間距6m，
3．5排架柱混凝土強度等級按現場實際檢測取為C35。排架柱主筋和箍筋級別分別先按HRB335、HPB235輸入計算。承載力分析鑒定采用PKPM( 2010版)按框排架結構計算得出該廠房鋼筋混凝土排架柱的箍筋和單側主筋配筋量。現場檢測實際確認該廠房排架柱的主筋和箍筋級別分別為鋼5、鋼3。鋼5既A5鋼，俗稱5號鋼;鋼3既A3鋼，俗稱3號鋼。鋼5、鋼3的強度設計值分別取為240N/mm2、200N/mm2。而PKPM( 2010版)計算時排架柱的主筋和箍筋級別則是分別按HRB335、HPB235輸入，HRB335、HPB235的強度設計值分別為300N/mm2、210N/mm2。《建筑抗震鑒定標準》( GB50023－2009)第3．0．5條規定，結構構件按下式進行抗震驗算:S≤R/γRa
S—結構構件內力(軸向力、剪力、彎矩等)組合的設計值;其中，場地的設計特征周期可按表3．0．5確定。
R—結構構件承載力設計值;其中，材料強度等級按現場實際情況確定
γRa—抗震鑒定的承載力調整系數，A類建筑抗震鑒定時，應按現行國家標準《建筑抗震設計規范》( GB50011－2010)承載力抗震調整系數值的0．85倍采用。電算得出的排架柱箍筋和單側主筋配筋量應分別乘以系數α、β后進行分析鑒定:
α= 210 N/mm2÷200N/mm2×0．85 = 0．8925
β= 300 N/mm2÷240N/mm2×0．85 = 1．0625

結果表明，排架柱實際配筋量基本滿足乘以系數后的電算配筋量，排架柱承載力滿足結構安全性要求。