石家庄厂房承重安全检测报告办理单位

石家庄厂房承重安全检测报告办理单位
既有混凝土构件中钢筋与混凝土的粘接性能
钢筋与混凝土之间存在粘结力是钢筋与混凝土复合体共同工作的基本前提。所谓粘结应力是指沿钢筋与混凝土接触面上的剪应力。混凝土与钢筋之间的粘结力, 主要由三部分组成①混凝土中水泥凝胶体与钢筋表面的化学胶合力②钢筋与混凝土接触面间的摩擦力③钢筋表面粗糙不平的机械咬合作用。光面钢筋的粘结强度主要为摩擦阻力及化学胶合力的组合, 钢筋与混凝土接触面间的这种阻力与钢筋表面状况有关。对变形钢筋, 虽然胶着力和
摩擦力仍然存在, 但粘结强度主要为于钢筋表面凸出的肋与混凝土的机械咬合力。钢筋锈蚀后的锈蚀产物是一种疏松、易剥落的物质。它在钢筋与混凝土之间形成一层疏松隔离层, 改变了钢筋与混凝土之间的接触面, 使混凝土与钢筋之间的化学胶着力降低。锈蚀产物的体积一般增长了2一4倍, 当铁锈体积膨胀达到一定程度时,钢筋周围的混凝土由于径向膨胀力作用而开裂, 从而使混凝土对钢筋的约束作用减弱, 摩擦力减小。钢筋锈蚀后钢筋与混凝土之间的机械咬合力也在减小。已有研究发现, 对钢筋截面锈蚀率小于1%的轻度锈蚀, 由于锈蚀增加了钢筋表面的粗糙度, 钢筋与混凝土之间的粘结力有一定提高但当钢筋锈蚀率大于5%时, 钢筋变形肋已基本锈平, 不能提供有效的机械咬合力, 其粘结应力明显降低。总之, 混凝土与钢筋之间的粘结强度随着钢筋锈蚀率增加而逐渐退化。
粘结性能退化的机理是
①当钢筋锈蚀到一定程度后, 将在钢筋和混凝土之间形成一个锈蚀产物过量剩余层, 锈蚀层呈疏松状, 在钢筋与混凝土之间形成一层疏松隔离层, 钢筋和混凝土之间的摩擦系数降低。
②锈蚀产物分布在钢筋周围, 体积膨胀为原来的2一4倍, 由于锈蚀产物体积膨胀而钢筋周围保护层混凝土环向受拉, 当产生的拉应力过混凝土的限拉应力时, 保护层混凝土产生沿筋裂缝。因此, 钢筋与混凝土的化学胶着力受到部分损失, 保护层开裂甚至剥落, 降低外围混凝土对钢筋的约束,因而机械摩擦力减小。混凝土开裂时的钢筋腐蚀量与钢筋直径、保护层厚度、混凝土强度、钢筋种类和钢筋位置等因素有关。
③锈蚀时变形钢筋的横肋总是早些时候生锈, 横肋的锈损降低了钢筋和混凝土之间的机械咬和力, 尤其是在局部锈蚀中, 对于变形钢筋, 钢筋肋与混凝土之间的机械咬和力是主要的粘结力。由于机械咬和力降低, 导致粘结力下降。由于粘结力的下降, 使得混凝土与钢筋不能有效地协同工作, 混凝土受拉刚化效应减小。受腐蚀钢筋混凝土构件性能劣化的一个主要原因就是混凝土与钢筋的粘结性能退化。有些环境下钢筋的腐蚀不是均匀腐蚀, 而是局部腐蚀, 这对钢筋与混凝土的粘结性能影响大。
国内外研究者对腐蚀构件的粘结性能进行了大量的试验研究。就现有资料看来国内学者一般采用拔出试件，国外有学者采用钢筋刻痕来模拟坑蚀, 还有用暴露的钢筋来模拟粘结破坏。浙江大学赵羽习, 金伟良,进行了模拟钢筋表面局部腐蚀的拔出试验, 试验表明限粘结强度在钢筋腐蚀达到某一个程度（试验给出值是1%）之前有所增加, 但随着腐蚀进一步增加, 限粘结强度不断降低直到可以忽略不计。试验显示自由端的滑移值随着纵向
裂缝的开展而降低, 表明钢筋约束突然丧失, 标志着粘结破坏发生的临界滑移量受钢筋表面状况和约束程度的影响大。钢筋与混凝土之间的粘结力本构关系的描述目前主要有两种方法一是显式模型, 二是隐式模型。
一般文献中多数给出的钢筋与混凝土之间的粘结力本构关系为显式模型, 典型的粘接滑移模型〔主要分为4段：滑移段、劈裂段、下降段和残余段具体描述各段的方式, 不同研究者根据自己的试验结果给出了不同的表达式。典型的隐式模型之一为人工神经网络的模型, 根据文献的研究, 人工神经网络的模型也能较好地表达钢筋与混凝土之间的粘结力本构关系。

检测内容及方案
（一）资料调查
1、图纸资料调查：包括建筑与结构施工图、施工变记录、竣工图、竣工质检及验收文件等，了解原设计意图、要求和技术背景；
2、建筑物历史调查：包括建筑物的原始施工、竣工日期，使用过程中的修缮、改造、扩建情况，用途变、使用条件改变及受灾情况等；
3、调查建筑物的使用条件和内、外环境状况（荷载历史）。
（二）结构检测内容
1、混凝土抗压强度；
2、梁板钢筋保护层厚度检测；
3、梁板截面尺寸检测；
4、构件的大挠度；
5、支座处位移；
6、控制截面应变；
7、裂缝的出现与扩展情况；

既有混凝土构件中钢筋与混凝土的粘接性能
钢筋与混凝土之间存在粘结力是钢筋与混凝土复合体共同工作的基本前提。所谓粘结应力是指沿钢筋与混凝土接触面上的剪应力。混凝土与钢筋之间的粘结力, 主要由三部分组成①混凝土中水泥凝胶体与钢筋表面的化学胶合力②钢筋与混凝土接触面间的摩擦力③钢筋表面粗糙不平的机械咬合作用。光面钢筋的粘结强度主要为摩擦阻力及化学胶合力的组合, 钢筋与混凝土接触面间的这种阻力与钢筋表面状况有关。对变形钢筋, 虽然胶着力和
摩擦力仍然存在, 但粘结强度主要为于钢筋表面凸出的肋与混凝土的机械咬合力。钢筋锈蚀后的锈蚀产物是一种疏松、易剥落的物质。它在钢筋与混凝土之间形成一层疏松隔离层, 改变了钢筋与混凝土之间的接触面, 使混凝土与钢筋之间的化学胶着力降低。锈蚀产物的体积一般增长了2一4倍, 当铁锈体积膨胀达到一定程度时,钢筋周围的混凝土由于径向膨胀力作用而开裂, 从而使混凝土对钢筋的约束作用减弱, 摩擦力减小。钢筋锈蚀后钢筋与混凝土之间的机械咬合力也在减小。已有研究发现, 对钢筋截面锈蚀率小于1%的轻度锈蚀, 由于锈蚀增加了钢筋表面的粗糙度, 钢筋与混凝土之间的粘结力有一定提高但当钢筋锈蚀率大于5%时, 钢筋变形肋已基本锈平, 不能提供有效的机械咬合力, 其粘结应力明显降低。总之, 混凝土与钢筋之间的粘结强度随着钢筋锈蚀率增加而逐渐退化。
粘结性能退化的机理是
①当钢筋锈蚀到一定程度后, 将在钢筋和混凝土之间形成一个锈蚀产物过量剩余层, 锈蚀层呈疏松状, 在钢筋与混凝土之间形成一层疏松隔离层, 钢筋和混凝土之间的摩擦系数降低。
②锈蚀产物分布在钢筋周围, 体积膨胀为原来的2一4倍, 由于锈蚀产物体积膨胀而钢筋周围保护层混凝土环向受拉, 当产生的拉应力过混凝土的限拉应力时, 保护层混凝土产生沿筋裂缝。因此, 钢筋与混凝土的化学胶着力受到部分损失, 保护层开裂甚至剥落, 降低外围混凝土对钢筋的约束,因而机械摩擦力减小。混凝土开裂时的钢筋腐蚀量与钢筋直径、保护层厚度、混凝土强度、钢筋种类和钢筋位置等因素有关。
③锈蚀时变形钢筋的横肋总是早些时候生锈, 横肋的锈损降低了钢筋和混凝土之间的机械咬和力, 尤其是在局部锈蚀中, 对于变形钢筋, 钢筋肋与混凝土之间的机械咬和力是主要的粘结力。由于机械咬和力降低, 导致粘结力下降。由于粘结力的下降, 使得混凝土与钢筋不能有效地协同工作, 混凝土受拉刚化效应减小。受腐蚀钢筋混凝土构件性能劣化的一个主要原因就是混凝土与钢筋的粘结性能退化。有些环境下钢筋的腐蚀不是均匀腐蚀, 而是局部腐蚀, 这对钢筋与混凝土的粘结性能影响大。
国内外研究者对腐蚀构件的粘结性能进行了大量的试验研究。就现有资料看来国内学者一般采用拔出试件，国外有学者采用钢筋刻痕来模拟坑蚀, 还有用暴露的钢筋来模拟粘结破坏。浙江大学赵羽习, 金伟良,进行了模拟钢筋表面局部腐蚀的拔出试验, 试验表明限粘结强度在钢筋腐蚀达到某一个程度（试验给出值是1%）之前有所增加, 但随着腐蚀进一步增加, 限粘结强度不断降低直到可以忽略不计。试验显示自由端的滑移值随着纵向
裂缝的开展而降低, 表明钢筋约束突然丧失, 标志着粘结破坏发生的临界滑移量受钢筋表面状况和约束程度的影响大。钢筋与混凝土之间的粘结力本构关系的描述目前主要有两种方法一是显式模型, 二是隐式模型。
一般文献中多数给出的钢筋与混凝土之间的粘结力本构关系为显式模型, 典型的粘接滑移模型〔主要分为4段：滑移段、劈裂段、下降段和残余段具体描述各段的方式, 不同研究者根据自己的试验结果给出了不同的表达式。典型的隐式模型之一为人工神经网络的模型, 根据文献的研究, 人工神经网络的模型也能较好地表达钢筋与混凝土之间的粘结力本构关系。

混凝土楼板实体检测内容包括：混凝土力学性能检测、混凝土长期性能和耐久性能检测、有害物质含量及其作用效应检验、混凝土构件缺陷检测、构件尺寸偏差与变形检测、混凝土中的钢筋检测、混凝土构件损伤检测、环境作用下剩余使用年限推定、结构构件性能检验等。
以昆明市某小区住宅楼为例进行实体检测。
此建筑地上18层，地下2层。地上部分楼板的混凝土强度等级均为C30。
1.1 楼面板厚度检测结果
根据现场情况，依据《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015，采用“电磁波”法对钢筋混凝土楼板进行截面尺寸检测。经现场检测，对检测数据整理计算，板厚结果如表1。
1.2 板面受力钢筋保护层厚度检测结果如表2。
由表1、表2可以看出，存在局部楼板厚度不满足设计要求，平均值过规范允许正偏差；楼板保护层过厚、出规范限值较多的问题。为此，需要复核板配筋及板裂缝、挠度等。
1.3 楼板受力值
选取具有代表性的标高36.000m楼板，根据检测报告结果按单块板进行统计，修改楼板厚度及荷载，将板面受力钢筋保护层厚度（单块板实测板**面受力钢筋保护层厚度平均值的大值）出设计（单块板实测板厚平均值的小值）部分从板厚中扣除，换算成恒载附加在板面上。
2.1 混凝土楼板检测复核意义
本次复核采用的楼板混凝土强度为C30；板厚采用单块板实测板厚平均值的小值；保护层采用单块板实测板**面受力钢筋保护层厚度平均值的大值；属于采用较不利的数据进行计算复核，复核结果偏于安全，其余没有复核的楼板，安全度大于本次复核的楼板，本次复核具有普遍意义。
2.2 混凝土楼板检测复核结果
经以上复核验算，2～7轴交B～C轴、20～24轴交B～C轴、11～16轴交A～D轴、2～11轴交F～H轴、16～24轴交F～H轴、1～10轴交J～K轴、18～26轴交J～K轴，原配筋面积不满足本次复核所需的配筋面积要求，具体数值详附图。其余板配筋及裂缝、挠度控制均满足设计要求。
3 混凝土楼板结构设计建议
3.1 楼板结构复核计算
选取复核计算中不满足设计要求且在实体检测中楼板厚度较小、保护层厚度较大的具有代表性的楼板进行堆载试验。抽检楼板：标高36.000m层2～7轴交B～C轴；11～14轴交A～D轴；4～11轴交G～H轴。
3.2 楼板堆载荷载要求
堆载荷载按规范考虑装修恒载及使用活荷载后为4.4kN/m2，检测堆载及卸载过程中楼板的裂缝和挠度指标，检测严格按照国家有关规程规定要求进行。
3.3 楼板结构设计
该部分楼板是否满足结构设计要求以堆载试验检测结果为准。
楼板的使用荷载增加，进行楼板专项检测，是不是意味着只针对楼板本身做一个全面检测呢
答案是否定的。楼板使用荷载改变检测，不仅仅是针对楼板自身的检测，也要对楼板下面的梁、柱进行检测。因为楼板与下面的梁、柱构成一个砼整体结构，楼板承受的压力传递到梁上，继而由梁传递到柱子上，再由柱子向下，一层一层传递到地基基础上。倘若一块楼板完好无损，但是由于楼板下面的梁、柱无法承受楼板传来的压力，那么一旦梁、柱垮塌，对房屋的使用来说，也是不安全的。所以，做楼板使用荷载改变检测，一定检测到位，检测部位包括楼板、梁、柱等受力构件。
1）调查房屋建筑概况：对建筑的年代、布局、功能、风格、环境，以及终要求进行了解和解析。
2）考证房屋历史沿革，重点保护部位及保护要求；
3）建筑结构图纸测绘：重新对房屋的整体布局、结构尺寸等进行测量，并绘成图纸；
4）结构体系复核检测；
5）构件尺寸和配筋复核检测；
6）结构材性检测；
7）房屋完损状况检测；
8）房屋倾斜及沉降测量；
9）结构验算与安全性分析；
10）抗震性能评估；
11）结构维修可行性建议。

厂房承重结构的形状由规则向不规则发展
对大部分建筑而言，承重柱大多采用矩形柱或圆形柱之类形状规则的柱，而仙台却大相径庭。仙台由13根直径2-9m不等，用细长的钢管焊接而成的管状柱，6层楼板以及4块分隔内外的表皮组成，其中，板和管状柱为承重体系，每根管状柱都穿过楼板，上下贯通，楼板搁置在管状柱上。
管状柱盘旋而上，富有流动感。管状柱的结构原型来自于自然界的竹子，其空腹结构能支撑竹子在狂风暴雨中屹立不倒正好是管状柱的参考，另外，竹节有较好的抗剪力和抗扭曲能力，并能增加局部稳定性，
若楼板与柱的交接处能模仿竹节进行设计与制作，其结构的受力性能定会得到良好的**。13根管状柱根据结构要求分为三个系列：①直径大的四个管状柱，采用复杂的三维格构结构，分布于建筑的四角，一方面作为抗震构件，另一方面四根管状柱和其他柱形成规则的柱网结构，均匀地分布于各层平面，有利于楼板结构内力的均匀传递，避免内力不均导致楼板扭曲对管状柱产生偏心破坏。②直径较小的管状柱，分为两个系列（3根+6根）。它们都不承受水平荷载，且均采用平行钢管制作。其中，3根管状柱的钢管是竖直的排列形式，6根钢管柱的钢管围绕中心作了旋转来消散楼板的反力防止整体失
关于厂房承重检测鉴定的一些相关问题：
1.单层工业厂房的结构类型有哪几种？根据哪些因素的不同来采用？如何确定单层厂房选用何种结构类型？
答：单层厂房依据其跨度、高度和吊车起重量等因素的不同可采用混合结构、混凝土结构或钢结构。一般而言,无吊车或吊车吨位不过5 t,跨度在15 m以内,柱**标高不过8 m且无特殊工艺要求的小型厂房,可采用由砖柱、钢筋混凝土屋架或轻钢屋架组成的混合结构。对厂房内有重型吊车(如吊车起重量大于150 t)、跨度大于36 m或有特殊工艺要求的大型厂房,可采用全钢结构或由钢筋混凝土柱与钢屋架组成的结构。除上述情况以外的单层工业厂房,一般采用混凝土结构。而且除特殊情况之外,一般均采用装配式钢筋混凝土结构。
2.混凝土单层厂房的结构体系主要有哪几种？其优缺点各是什么？分别画出它们的计算简图？
答：单层工业厂房常用的结构体系,主要有排架结构和刚架结构两种。排架结构：排架结构的跨度可过30 m,高度可达20～30 m或大,吊车吨位可达150 t甚至大门架：门架的优点是梁柱合一,构件种类少,制作简单,结构轻巧,当厂房跨度和高度均较小时其经济指标稍优于排架结构。门架的缺点是刚度较差,承载后会产生跨变,梁柱的转角处易产生早期裂缝。此外,由于门架构件呈“Γ”形或“Y”形,其翻身、吊装和对中就位等均比较麻烦,所以其应用受到一定的限制。计算简图：（排架结构：柱**与屋架为铰接,柱底与基础**面为固接。钢架结构：与排架结构不同,门架结构中的柱与横梁刚接为同一构件,而柱与基础一般为铰接,有时也采用刚接。）
3.单层厂房结构通常由哪些结构组成？了解各部分结构的组成、作用。
答：单层厂房结构通常由屋盖结构、纵、横向平面排架、围护结构组成。屋盖结构由排架柱**以上部分各构件(包括屋面板、天窗架、屋架、托架等)所组成,其作用主要是围护和承重(承受屋盖结构的自重、屋面活载、雪载和其他荷载,并将这些荷载传给排架柱),以及采光和通风。横向平面排架由横梁(屋架或屋面梁)和横向柱列(包括基础)所组成,是厂房的基本承重结构。厂房承受的竖向荷载及横向水平荷载主要通过横向平面排架传至基础及地基,纵向平面排架作用是保证厂房结构的纵向稳定性和刚度,承受吊车纵向水平荷载、纵向水平地震作用、温度应力以及作用在山墙及天窗架端壁并通过屋盖结构传来的纵向风荷载等围护结构包括纵墙、横墙(山墙)、抗风柱、连系梁、基础梁等构件。这些构件所承受的荷载,主要是墙体和构件的自重以及作用在墙面上的风荷载。
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