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房屋结构改造检测鉴定案例说明:
(一)概况
某办公楼结构类型为三层框架,柱距6.9米,进深柱距6.9,7.2米框架柱截面450x450mm,框架梁截面250x700,250x600首层层高(至基础顶)5米,其余层高3.6米混凝土强度等级:柱C30,梁、板C25抗震设防烈度:7度(0.15g),抗震等级三级,计算振型个数9个
结构平面布置如图:
(二)改造意向:使用方拟将第三层部分范围改成大空间作为大会议室使用。因此需要将第三层一根框架柱去掉,该范围屋顶结构梁板拆除重做。改造后结构平面布置如图:
(三)改造可行性分析:
1.方案:改造的位置为顶层,去掉一根柱后该范围改为井字梁板屋盖。井字梁截面250x800,板厚80
原有梁板拆除,新做井字梁置于原周边框架梁之上,即此部分屋盖高于原其他屋盖高度,(使用方和规划部门已同意)
2.受力分析:使用活荷载与原来没有变化,井字梁板自重比原来略有增加,(对基础影响另行验算)但改变了井字梁所支撑的原框架梁受力形式及荷载有所增加;去掉一根框架柱后对原框架体系整体受力有所影响,应对原框架体系进行整体分析验算及对“周边框架梁”核算。
(四)结构整体验算(使用PKPM-SATWE软件)
结构验算结果: 改造前 周期:0.84s 水平位移,X向:1/554Y向:1/562
改造后 周期:0.85s 水平位移,X向:1/554 Y向:1/519
结构体系的位移增大并超限(1/550);“周边框架梁”内力有所增大,与原有梁情况核对或进行加固。
(五)结论:此方案不妥,应采取措施控制位移。
结构构件验算
当结构构件经检测后材料强度有所降低、截面尺寸减小,当改变使用功能或改造后构件上荷载发生变化、受力方式被改变等等时都需要对结构构件重新进行验算。计算构件在新的条件下其承载力、变形及稳定性是否满足要求。(承载力包括:抗弯、抗剪、抗拉、抗压、局部抗压、抗扭等承载力)
构件验算可以利用软件计算,但通常也需要手算。不论是机算还是手算,都应特别注意几个问题:
一、构件的计算简图
计算简图是否合理直接关系到构件内力的正确性。特别是支座形式,构件支座的实际情况是否与力学中的支座假定相符。例如:
(一)后加一钢筋混凝土梁与原有钢筋混凝土柱连接,其节点是否能形成固定端约束,即梁、柱结点为刚性结点,条件应满足“梁支座上部纵向受力钢筋伸入柱内不应小于0.4La或0.4Lae”。否则,即使梁和柱都是钢筋混凝土构件相连,也不能按固定端支座,应按简支计算。
(二)连续跨构件不能简单的按单跨简支计算,应按多跨连续梁简图计算。
(三)底层墙、柱类竖向构件其计算高度取值时,其中H应为基础顶面至一层楼面顶部的高度。
计算高度则应根据不同结构类型按规范取值。
房屋改造检测危害房屋结构影响因素分类
(1)砖墙
a“八”字形裂缝:主要出现在横墙与纵墙两端部,一种裂缝属正八字形的裂缝,随温度升降而变化,其原因是由于屋面板温度变形大于砌体温度变形,产生一定的温度应力,屋面板的推力就传给墙体,并因墙体温度附加应力在房屋两端较大,当拉应力超过砌体抗拉极限时,墙体即出现八字形开裂;另一种属地基不均匀沉降裂缝,两端沉降小,墙上出现“八”字形裂缝,反之出现倒“八”字。
b倒“八”字形裂缝:主要出现在纵横墙两端的窗处,属冷缩裂缝,尤以顶层两端窗处严重。由于墙体冷缩附加应力在墙体两端较大,当房屋收缩变形大于墙体时,在门窗处产生应力相对集中而形成倒八字形裂缝,使墙体开裂
c水平裂缝:多见于顶层横墙、纵墙、“墙”及山墙处。当屋面保温隔热较差,屋面板受热对墙体产生水平推力,由于墙体在端部收缩要大于中部且砌体抗剪能力较低,使纵横墙与屋盖的面上产生水平裂缝。
d垂直裂缝:主要出现在窗台墙处、过梁端部及楼层错层外。此种裂缝主要由于温度变化,墙体受到楼板的拉力作用,在门窗处产生应力集中效应而拉裂。
eX形裂缝:多数沿砌体灰缝开裂,主要受房屋冷缩的反复作用形成,而底层墙体产生的X形裂缝则是由于基础不平整或不均匀沉降引起。
(2)混凝土柱
水平裂缝:主要出现柱头、柱基部位,由于地基不均匀沉降或是附加弯矩所致。
顺筋裂缝:由于钢筋锈蚀、混凝土碳化所致,并且两者相互影响、恶性循环。
纵向劈裂裂缝:主要出现于柱中部,由于混凝土强度过低或使用超载所致。
X形裂缝:此种属地震作用下的剪切型裂缝。
(3)混凝土剪力墙
混凝土剪力墙裂缝主要有干缩和伸缩裂缝。
水平裂缝:属伸缩裂缝主要在剪力墙上部,一般是由于浇注混凝土较快产生。
纵向裂缝:属干缩、温度应力裂缝,一般较短、较窄,不贯体。
轴心受压构件一般不出现裂缝,一旦发现受压区混凝土压裂,极有可能为结构性裂缝,预示结构开始,应引起足够。
(4)受拉构件
轴心受拉构件在荷载不大时,混凝土就产生裂缝,其特征是沿正截面开始,与钢筋拉力作用线相垂直,各缝间距近似相等。
(5)预应力混凝土空心板
横向裂缝:一般多在板底跨中或支座处,裂缝垂直于板跨,前者由于超载、低劣、运输不当等原因所致,后者由于负弯矩所致。