一、厂房承重安全的重要性
随着时间的推移,老旧厂房结构可靠性及安全性降低,进行厂房安全鉴定及承重检测具有至关重要的意义。
从保障后续使用角度来看,一些建设年代较早的厂房已进入老年期,在自然老化、外界因素影响下,结构可靠性及安全性严重降低。通过厂房安全鉴定及承重检测,可以确定建筑物的尺寸及暂定使用荷载,检测建筑物的轴线尺寸、层高和结构布置等,为厂房的后续使用提供可靠建议。例如,当厂房需要增加机器设备时,通过承重检测可以确定楼板是否能够承受新增设备的重量,避免因超载导致结构破坏。
在防灾减灾方面,厂房安全鉴定及承重检测意义重大。房屋遭受自然灾害或火灾等突发事故侵袭后,结构会受到不同程度的损伤甚至破坏。通过对受损房屋进行鉴定,可以确定房屋是否符合安全使用条件,或采取排险解危措施后继续使用。加强房屋的日常鉴定与管理,能够及时维护、加固已损坏房屋,保持房屋预定地抵御突发灾害的能力,降低自然灾害或火灾事故等给房屋造成的破坏或人员财产损失。
从遵守法律法规角度,根据《建设工程质量管理条例》规定,房屋建筑新增设备需要进行质量检测,其中包括承重检测。如果未按照规定进行检测或者检测不合格,不得交付使用。及时进行承重检测也是遵守相关法律法规的要求。
厂房安全鉴定及承重检测对保障厂房的后续安全使用、降低灾害损失以及遵守法律法规都具有不可忽视的重要意义。
二、厂房承重安全检测鉴定方法
(一)检测内容与依据
检测内容主要包括:
收集房屋建筑、改扩建和使用情况等历史资料,全面了解厂房的发展历程和使用状况。
对房屋建筑结构平面布置图进行复核,确保厂房结构布局与设计图纸相符。
检测房屋主要受力构件的材料强度,如采用回弹法检测混凝土抗压强度技术规程(JGJ/T23 -2011)检测混凝土强度;通过钢材抗拉强度试验法检测钢材试件抗拉强度,钢材弯曲强度试验方法检测钢材试件弯曲变形能力。
检测房屋的主要结构件的完损状况,如开裂、变形、破损等的分布范围,以便及时发现潜在的安全隐患。
检测依据的相关规范标准有:《房屋质量检测规程》(DG J08 - 79 -2008)、《建筑结构检测技术标准》(GB/T50344 - 2004)、《建筑结构荷载规范》(GB50009 -2012)、《工程测量规范》(GB50026 - 2007)、《建筑变形测量规范》(JGJ/T8 -2007)、《混凝土结构设计规范》(GB50010 - 2010)等。
(二)一般检测过程
一般检测过程如下:
采用钻芯法检测梁、柱的混凝土强度。按照相关标准,将混凝土芯样按长径比不小于 1.0 的尺寸要求截取试样,抗压试验以 3个试件为一组。将试样两端在磨石机上磨平,或用稠水泥浆(砂浆)抹平,端面平整度误差不应大于直径的1/10,两端面应于中轴线垂直,并作为试件的承压面。
采用钢筋探测仪检测梁、板、柱的钢筋配置情况和钢筋保护层厚度,适量选取梁、柱凿槽验证钢筋直径。
检测钢筋混凝土梁、柱的截面尺寸及楼板的厚度,准确至 1mm。
检测构件混凝土碳化深度及钢筋是否锈蚀,若发现钢筋锈蚀,需及时采取相应的处理措施。
截取构件中的钢筋作钢筋力学工艺性能试验,确保钢筋的力学性能满足要求。
查看结构布置是否合理、构件传力是否直接等,对不合理的结构布置提出整改建议。
检测整栋建筑物的轴线尺寸、层高,确保建筑物的尺寸符合设计要求。
检测整栋建筑物的梁、板、柱等构件是否有裂缝,并分析裂缝产生的原因、裂缝是否已造成对结构的危害等。若裂缝较大,需进行专项安全检测鉴定。
厂房承载力检测墙体与框架柱是否按规范要求设置拉结筋,墙体是否按规范要求设置构造柱及圈梁,确保墙体的稳定性。
厂房承载力检测围护结构变形、裂缝、渗漏情况,及时发现围护结构的问题并进行处理。
采用钻芯法检测基础混凝土强度等级,检测基础尺寸,查看基础混凝土是否存在开裂、酥松等质量缺陷。
用经纬仪检测整栋建筑物是否有倾斜,若倾斜超过规范要求,需采取相应的纠偏措施。
(三)评估等级标准
根据现行国家标准《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144 -2008)的相关规定,工业建筑的可靠性鉴定评级,应划分为构件、结构系统、鉴定单元三个层次。
其中结构系统和构件两个层次的鉴定评级,应包括安全性等级和使用性等级评定,需要时由此综合评定其可靠性等级。安全性分四个等级,使用性分三个等级,各层次的可靠性分四个等级。
鉴定单元结构安全评级的分级标准及相应的处理要求如下:
一级:符合国家现行标准规范的可靠性要求,不影响整体安全,在目标使用年限内不影响正常使用,可能有极少数次要构件宜采取适当措施。
二级:略低于国家现行标准规范的可靠性要求,仍能满足结构可靠性的下限水平要求,尚不明显影响整体安全,在目标使用年限内不影响或尚不明显影响整体正常使用,可能极少数构件应采取措施、极个别次要构件必须立即采取措施。
三级:不符合国家现行标准规范的可靠性要求,影响整体安全,在目标使用年限内明显影响整体正常使用,应采取措施,且可能有极少数构件必须立即采取措施。
四级:极不符合国家现行标准规范的可靠性要求,已严重影响整体安全,必须立即采取措施。
鉴定单元的可靠性等级,应根据其地基基础、上部承重结构和围护结构系统的可靠性等级评定结果,以地基基础、上部承重结构为主。
三、厂房承重anquanbaozheng措施
(一)承重检测与加固的必要性
随着工业的发展,厂房中的设备不断更新换代,其重量和负荷也可能随之增加。例如,一些新的机械设备可能比原有设备更重,运行时产生的振动也可能更大。在这种情况下,进行承重检测就显得尤为必要。通过承重检测,可以准确了解厂房的承重能力是否能够满足新设备的要求。如果检测结果显示厂房承重能力不足,就需要进行加固处理,以保证厂房的安全使用。
不进行承重检测和加固可能会带来严重的后果。一方面,可能会导致厂房结构受损,出现裂缝、变形等问题,甚至可能引发坍塌事故,危及人员生命安全和财产安全。另一方面,也可能影响企业的生产经营,造成生产中断、设备损坏等损失。
(二)提高楼板承载力的方法
加厚楼板:可以通过增加楼板混凝土的厚度,或者在现有混凝土上添加加固材料,如钢筋和钢板等,来提高楼板的承载能力。一般来说,增加混凝土厚度可以使楼板的强度和刚度得到显著提升。例如,在某厂房的加固工程中,通过增加50mm 的混凝土厚度,楼板的承载能力提高了约 30%。
增加楼板梁:通过增加楼板梁的数量和尺寸,可以增加楼板的承载能力。例如,可以在原有楼板梁上添加新的梁或者加宽原有梁的尺寸,从而增加梁的截面积,提高其承载能力。据统计,在一些厂房的加固工程中,增加楼板梁后,楼板的承载能力可以提高40% 至 50%。
加固楼板梁:可以在原有梁上添加钢板、加强筋或者在梁上钻孔,用钢筋或钢管等材料加固,以提高梁的承载能力。例如,采用外包钢加固法,将型钢或钢板包在被加固的楼板梁外边,能使正截面承载力和截面刚度大幅度提高。
更换楼板材料:可以考虑使用混凝土预制板、钢筋混凝土板等更加强度和刚度更好的材料来替代现有的楼板材料,以提高楼板的承载能力。例如,某厂房将原有的普通混凝土楼板更换为高强度钢筋混凝土板后,楼板的承载能力提高了约50%。
使用钢结构:如果厂房原有的结构无法满足新增设备的承载要求,可以考虑使用钢结构进行加固。钢结构的强度和刚度都比混凝土结构高,能够提供更高的承载能力。例如,在一些大型厂房的加固工程中,采用钢结构加固后,楼板的承载能力可以提高一倍以上。
加装加强筋:在现有楼板上加装加强筋,能够提高楼板的强度和刚度,进而提高其承载能力。这种方法适用于原有楼板结构相对稳定、只需增加一些强度和刚度的情况。
增加支撑结构:通过增加支撑结构来分担楼板的负荷,可以提高楼板的承载能力。这种方法适用于楼板负荷比较集中、局部承载能力不足的情况。
四、厂房承重安全检测鉴定流程
(一)一般检测鉴定流程
调查使用历史和结构体系:对厂房的使用历史进行深入调查,包括厂房的建造时间、使用过程中的改造情况、是否遭受过重大灾害等。了解厂房的结构体系,包括结构类型、构件连接方式等。通过查阅相关档案资料、与厂房管理人员交流以及实地勘察等方式,全面掌握厂房的使用历史和结构体系信息。例如,在对某老旧厂房进行检测鉴定时,发现该厂房曾在多年前经历过一次地震,这一信息对于后续的结构分析和安全性评估至关重要。
检测力学性能:根据结构承载力验算的需要,确定厂房结构材料力学性能的检测项目。对于混凝土结构,可采用钻芯法检测混凝土强度,按照《钻芯法检测混凝土强度技术规程》(CECS03:2007),在结构关键部位钻取混凝土芯样,进行抗压强度试验。对于钢结构,可采用超声波探伤等方法检测钢材的内部缺陷,以及通过拉伸试验检测钢材的屈服强度、抗拉强度等力学性能指标。还可利用钢筋探测仪检测钢筋的配置情况和保护层厚度,确保钢筋的布置符合设计要求。
建立验算模型:必要时,根据厂房结构特点,建立验算模型。在建立模型过程中,要充分考虑厂房的实际使用荷载情况,包括设备重量、人员活动荷载等。结合厂房结构材料的力学性能参数,按照现行规范进行结构受力分析。例如,对于一个带有重型设备的厂房,在建立验算模型时,要准确考虑设备运行时产生的振动荷载以及设备的安装位置对结构受力的影响。
验算安全储备:根据检测结果、国家规范及使用情况,对厂房结构的安全储备进行验算。通过计算结构的承载能力与实际承受荷载的比值,评估厂房结构的安全性。如果安全储备不足,需要及时采取加固措施或调整使用功能,以确保厂房的安全使用。例如,某厂房在验算安全储备时发现,部分区域的楼板承载能力不能满足新增设备的要求,经过分析,决定对该区域的楼板进行加固处理。
(二)评定单元综合检测鉴定评级的确定方法
根据现行国家标准《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144 - 2008),评定单元的综合检测鉴定评级可按以下方法确定:
当结构布置和支撑系统、围护结构系统与承重结构系统的评定等级相差不大于一级时,可以承重结构系统的等级作为该评定单元的评定等级。例如,如果承重结构系统评定为二级,结构布置和支撑系统、围护结构系统评定为二级或三级,则该评定单元的评定等级为二级。
当结构布置和支撑系统、围护结构系统比承重结构系统的评定等级低二级时,可以承重结构系统的等级降一级作为该评定单元的评定等级。例如,承重结构系统评定为二级,而结构布置和支撑系统、围护结构系统评定为四级,则该评定单元的评定等级降为三级。
当结构布置和支撑系统、围护结构系统比承重结构系统的评定等级低三级时,可根据具体情况,以承重结构系统的等级降一级或降二级作为该评定单元的评定等级。例如,承重结构系统评定为二级,结构布置和支撑系统、围护结构系统评定为五级,则需要综合考虑厂房的实际情况,确定该评定单元的评定等级为三级或四级。
在综合评定中,宜结合评定单元的重要性、耐久性、使用状态等综合判定,可对上述评定结果作不大于一级的调整。例如,对于一些重要的工业厂房,在评定过程中可适当提高其评定等级,以确保其安全性。
厂房承重安全检测鉴定流程包括调查使用历史和结构体系、检测力学性能、验算安全储备等环节,而评定单元综合检测鉴定评级的确定方法需要综合考虑多个因素,以确保评定结果的准确性和可靠性。