工业厂房可靠性鉴定和抗震鉴定

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:张敏
[导读] 摘要:因为种种原因,很多厂房需要在旧有基础上进行加固和维修,而在加固维修方案正式确定前,需要对旧厂房可靠性和抗震性加以鉴定,从而达到使用安全之目的。
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        摘要:因为种种原因,很多厂房需要在旧有基础上进行加固和维修,而在加固维修方案正式确定前,需要对旧厂房可靠性和抗震性加以鉴定,从而达到使用安全之目的。在本文中,笔者对工业厂房可靠性和抗震鉴定进行研究,以期能为之后的研究带来一定启发。
        关键词:工业厂房;抗震鉴定;可靠性鉴定
        一、工程概况
        本次研究的化工厂于1989年构建,结构体系为混凝土框排架。其中A至D轴是单层框架,其平台的高度是11.790米。D至F是错层框架,其高度是9.001米、12.389米。工厂的框架宽度为15米,长度为30米,纵向柱距是1.5米,横向柱距是6米,所有框架柱都是用450 mm× 750 mm的混凝土柱构建而成。
        二、厂房可靠性鉴定
        (一)可靠性鉴定结论
        经过检查得知,框架梁、柱混凝土的保护层出现脱落、开裂现象,相当一部分钢筋显露于外且锈蚀严重,经检测平台柱混凝土的高度为C25,没有得到设计要求,平台板和梁的混凝土高度为C20,也没有达到设计要求。根据相关文献的参考以及针对该化工厂结构框架的计算机分析、现场检测、检验之后,得出如下结论:该工业厂房很多结构部件存在严重破损,具有严重的安全性隐患和缺陷,其可靠性为三级,不符合我国现行规范标准对于可靠性的要求,在要求使用时间内影响厂房的正常使用,必须采取一定措施对其加固和维修。
        (二)加固分析
        1,加固设计
        经过研究得知,本次加固可以采取如下措施:首先,对于那些存在裂缝且保护层出现脱落的平台梁、混凝土柱进行维修,将混凝土外保护层的破损处凿掉,对裸露于外部的钢筋展开除锈工作并喷洒灌浆料对其进行保护。其次,对于裸露于外且严重锈蚀的平台梁和混凝土柱,除了对其展开除锈工作和喷洒灌浆材料之外,还要用钢板和角钢来加固。对于现状损坏评级是D级或者C级的梁柱也要加固。
        在对场地各方面条件、性能以及性价比进行综合考量之后,决定通过外包钢来进行加固。
        2,计算分析
        通过PKPM软件计算并分析加固之后的结构,所得结果具体如下:
        首先,加固之前和之后的周期比对。加固之后,其结构X方向处的平动周期是之前的79.22%,扭转周期是加固之前的80.01%,Y方向的平动周期是加固之前比例的79.99%。此说明经过加固之后整个结构的刚度得到整体增加。
        其次,加固之前和之后的周亚比。经过研究得知,经过加固之后的柱子其轴压比之前的缩减了一半,没有经过加固处理的柱子其轴压略有增加或者保持不变。之所以如此原因在于结构刚度的增大引发内力的重新分布。总之,经过加固之后的柱子轴压比能够满足当下的要求。
        第三,加固之前和之后的层间位移角。经过检测得知,经过加固之后结构其层间移位角,Y方向的占加固之前比例的93%,X方向的占加固之前比例的96%。在大小上同规范要求相符合。
        总之,对于部分的构件进行加固,工厂的结构性能可以满足规范要求,所以此次的加固处理成绩合格。
        三、厂房整体性研究
        (一)厂房盖的整体性
        在该厂房当中,厂房盖整体性一方面能够确保厂房盖空间刚需和抗震能力,再者,它也跟无盖抗震性有无传递到柱子有直接相关。厂房盖整体性所依据者主要是物价上弦焊接和无盖支撑体系以及屋面板,这些都是确保无盖自身稳定,确保空间刚需的实现体系。


        (二)抗震圈梁自身的作用
        在厂房中,圈梁存在的意义在于把厂房围护结构变为一个统一的整体,并将其跟厂房柱密切连接,这对于提升墙体自身抗震性能和排架柱对于地震所起的作用有重大意义。一般而言,该种情况主要通过在梯形屋架的高处的设计模式以及柱顶标高来决定,除此之外对于山墙区域,还需设置钢筋混凝土的卧梁。要确保圈梁同屋架或者柱紧固连接,屋面板跟卧梁紧密连接。
        (三)厂房结构节点和连接
        关于厂房构件节点和连接的设计,同厂房抗震性能有很大关系,在该厂房抗震性能的设计当中,关于节点和连接的设计须当掌握如下几方面内容:首先,需确保节点自身承受力不小于构件自身的受力;其次,确保结构节点在设计之时有比较优良的变形水平,不会因此而出现脆性损坏的情况,进而借助节点自身的变形来维持与之相连的构件弹塑性。
        在该厂房当中,所需设计的主要有如下三个部位:1,屋架连接节点以及低跨屋盖柱的牛腿;2,顶柱和层架连接的节点;3,天窗两侧支撑以及柱间支撑。
        四、厂房抗震性和稳定性优化
        (一)规范构建厂房
        在对于厂房机构维修加固之时,须当严格遵守相关规定进行设计和施工,以便确保厂房自身结构体系线路明晰,确保厂房的可靠性和抗震性。以往关于厂房的维修和加固施工中,因为种种原因会忽略厂房规范设计的意义,从而导致一部分的传力体系存在缺陷,进而对结构稳定性带来重大影响,进而给厂房带来不可预计的安全隐患。基于该方面考虑,在对厂房进行设计和施工之前,需要检测人员对厂房结构进行检测,假如说发现有结构损伤或者缺陷情况,要及时准确的采取有效措施,以便确保厂房结构的稳定可靠性。
        (二)重视厂房屋盖对于其整体稳定性和刚性的影响
        对于厂房结构来讲,屋盖是必不可少的元素,其作用主要在于确保屋架具有一定稳定性和空间刚度,给构件和结构提供侧面支撑,缩减平面之外的长度,传递并承担结构水平的荷载;确保结构空间自身的稳定性等;假如说在厂房的加固维修中忽略其重要支撑,则屋盖便会成一个可变几何体,一旦遇到同自身相垂直的力,屋架便会出现幅度较大的损坏或者坍塌。一般来讲,屋面支撑可以连接很多屋架,并使其变为不变几何体,保证屋盖自身整体性。从这点来看,在设计时要重视厂房的结构规范性,如果在检测之时察觉到厂房缺少屋面支撑,需要通过合理的计算设置屋面支撑,从而保证厂房稳定牢固。
        (三)抗侧力的重要构件为柱间支撑
        通过对厂房抗震力的检测得知,有的厂房主要是沿纵向柱列展开而缺少柱间支撑,从而导致框架柱无法形成纵向构架,进而使厂房空间刚度及纵向稳定性被减弱,其框架柱缺少可靠支撑,关于柱平面之外的长度也存在一定程度的增强,比如说山墙温度应力、抗震作用以及荷载等都无法传至地基处,所以需要加强对于厂房自身的加固工作,设计科学有效的柱间支撑,从而确保纵向水平的荷载力可以借助柱间支撑来进行传递。
        五、结论
        经过本次研究得知,如果遭遇较强程度的地震,结构所遭受的破坏最早出现于梁处。因为在结构被破坏之时梁最早破坏,所以该结构能够满足本次抗震设计关于“弱梁强柱”的基本要求。此外,不论是罕遇地震还是多遇地震,结构如果到达性能点,其层间移位角可以满足具体要求,这也说明了厂房结构能够达到关于抗震规定当中所要求的“强震不倒”原则。至于错层结构区域,一旦发生结构损坏,其最早损坏处是楼层较高处。所以对错层结构有必要进行局部加固处理,并在加固要对其进行整体性系统性计算和分析,以便保证结构在之后使用中的可靠性和安全性。
        参考文献:
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        [4]崇金玲,徐赵东,孙正华.单层钢结构厂房抗震鉴定研究[J].建筑结构,2015(09):14-19.
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