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,就必须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。

混凝土构件强度的检测可以使用钻芯法或者回弹法。
回弹法是利用回弹仪对混凝土表面强度进行测定，以推算混凝土整体的强度，是在混凝土结构的现场检测过程中，常用的非破损检测方法。此方法的优点是简便灵活，然而在实际的应用中有着很多的影响因素，如混凝土原材料的构成、成型、养护的方法、外加剂的种类数量等都会对检测结果造成一定的影响。混凝土的构件都有着相关的技术规定，在使用回弹法进行混凝土强度的检测时，必须对技术规定予以遵守。钻芯法的检测过程是采用水冷式钻机在混凝土的构件上钻取芯样试件，来进行实验室中的抗压强度测试，从而对混凝土的强度及内部缺陷进行检测。钻芯法是一种较为可靠和直接的检测方法，然而对建筑的混凝土结构会造成一定的损伤，因此在没有征求到委托方的同意、或者可能产生严重的安全事故的情况下，好不要使用钻芯法来进行检测。
一、现场宜检查建筑物使用工况与设计要求的符合程度，施工质量观感和实体的变形、开裂等。
二、现场检测宜**采用无损检测方法，当必须采用半破损或破损检测方法时，应选在非主要受力部位。
三、选用有相应标准的检测方法时，应遵守下列规定：
1对于通用的检测项目，应选用标准或行业标准；
2对于有地区特点的检测项目，可选用地方标准；
3对同一种方法，地方标准与标准或行业标准不一致时，有地区特点的部分应按地方标准执行，检测的基本原则和基本操作要求应按标准或行业标准执行。
4当标准、行业标准或地方标准的规定与实际情况确有差异或存在明显不适用问题时，可对相应规定作适当调整或修正，但调整与修正应有充分的依据；调整与修正的内容应在检测方案中予以说明，必要时应向委托方提供调整与修正的检测细则。
四、既有建筑物的结构检测抽样宜根据受检建筑物的资料情况进行分类：
1 A类：基建程序齐备、结构图纸齐全且真实有效，施工质保资料基本齐全且真实有效。
2 B类：基建程序齐备、结构图纸不齐全但真实有效，施工质保资料缺失或部分缺失。
五、建筑结构的抽样检测方案，可根据检测项目的特点按下列原则选择：
1材料、强度、几何尺寸、配筋等应随机抽样，抽捡数量应满足本标准的要求。
2结构损伤宜采用全数普查、重点抽查的方法。
3结构连接构造的检测，应选择对结构影响大的部位进行抽样。
4对结构构件进行现场载荷试验时，对于同类构件宜选取受力较大、自身现状较差、所处环境恶劣、缺陷暴露较多的构件进行。
六、当没有足够的依据原材料性能达到设计要求时，原材料性能宜在结构实体中抽查验证。
七、现场检查与检测应做好相应的安全防护措施。

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