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:1/554 Y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。
二、合理的荷载取值
荷载应按实际情况根据荷载规范取值。注意永久荷载与可变荷载的组合是否正确。荷载设计值:永久荷载控制时,1.35恒+(1.4×0.7)活;可变荷载控制时,1.2恒+1.4活;
在具体构件计算时应由两种组合比较取其大值计算。为了简化工作,只看恒载与活载标准值之比就可以判定是哪种荷载控制。恒载与活载标准值的比值以2.8为界线,大于2.8即为永久荷载控制,小于2.8即为可变荷载控制。