某空管二次监视雷达站结构可靠性鉴定

某空管二次监视雷达站结构可靠性鉴定某空管二次监视雷达站结构可靠性鉴定 张腾明 翁祖明 刘美强 吴钦 福建省建筑科学研究院 福建 福州 350025 摘 要 本文通过工程实例 介绍空管二次监视雷达站结构可靠性鉴定方法 提出高耸结构检测鉴定工作 的重点 关键词 二次监视雷达站 结构可靠性鉴定 高耸结构 中图分类号 TU 文献标识码 B 文章编号 Safety appraisal of an ATC secondary surveillance radar station structure reliability appraisal Zhang Tengming Weng Zuming Liu Meiqiang Wu Qin Fujian Academy of Building Research Fuzhou 350025 Abstract Abstract In this paper through the engineering example introduces the method of ATC secondary surveillance radar station structure reliability appraisal put the emphasis of towering structure inspection and measurement appraisal work Keywords Keywords ATC secondary surveillance radar station Safety appraisal 1 前言 随着民航航班流量的不断增加 传统的指挥手 段已不能满足要求 为使飞行管制员更加灵活有效 地指挥飞机 很大程度地消除空中相撞的危险 空 管二次监视雷达已被广泛应用于航空的监视指挥 通常 它与一次近 远 程雷达配合使用 也可单 独使用 监视并引导航空器沿航线飞行或进场着陆 飞行 为使机场原有的塔台得到有效利用 降低建 造成本 有些二次监视雷达站则直接建造在原有塔 台的屋顶上 原有塔台一般建造年代较早 改造后 结构可靠性是否满足规范要求值得关注 本文通过 工程实例 介绍空管二次监视雷达站结构可靠性鉴 定的方法 提出高耸结构检测鉴定工作的重点 为 类似工程的结构可靠性鉴定提供借鉴 2 工程概况 某空管二次监视雷达站建造于机场内 为十层 框架 剪力墙结构 采用筏板基础 建于1982 年 建 筑总高度为31 1m 总宽度为5 7m 该楼原为塔台 后期屋顶改变使用功能改造为二次监视雷达站 雷 达天线罩为球形结构 高度为8 5m 屋顶在雷达天 线罩四周搭建钢结构平台 钢结构平台采用H 型外挑 钢梁支承 外挑钢梁锚固在屋面混凝土板底 该楼现 状外观详图 1 3 建筑物结构特点及布置 该楼结构平面呈边长为5 7m 的方形平面 结构平 面内部偏 D 轴侧布置剪力墙薄壁双筒 四角布置框 架柱 梁 核心筒为双筒结构 贯通至九层 未贯 通建 图 1 房屋立面外观 筑全高 总高度为27 8m 宽度为2 2m 高宽比约为 12 6 核心筒的剪力墙厚度为200mm 其中 B 轴洞 筒内部竖向连续开洞为电梯井 框架柱截面尺寸均为 500mm 500mm 二至十层周边框架梁截面尺寸均为 250mm 550mm 屋面层框架梁为加腋梁 加腋梁截 面尺寸为 250mm 750 650mm 标准层建筑及结构平 面布置示意图详图 2 及图 3 4 现场检测及查勘 4 1 常规检测及查勘 该楼没有建筑结构设计图纸等技术资料 现场检测 工作主要调查房屋建筑结构布置现状 查清各类构 件的截面尺寸及配筋情况 检测材料强度 检查构 件裂缝情况 测量房屋倾斜度等 经检测柱 墙混 凝土强度可达 C40 强度等级 梁混凝土强度可达 C35 强度等级 二次监视雷达站 图 2 标准层建筑平面布置示意图 图 3 标准层结构平面布置示意图 4 2 高耸结构检测及查勘工作重点 4 2 1 高层建筑混凝土结构技术规程 12 1 8 条规定 基础应用一定的埋置深度 建筑抗震 设计规范 4 2 4 条规定 高宽比大于 4 的高层 建筑 在地震作用下基础底面不宜出现脱离区 零 应力区 该楼建筑总高度为31 1m 总宽度为 5 7m 建筑高度较大 横断面相对较小 为高耸结构 为确保高耸结构具有较好整体稳定性的及的抗倾覆 能力 现场检测及查勘工作应重点调查基础布置情 况及埋置深度 4 2 2 建筑抗震设计规范 3 7 3 条规定 附着于楼 屋面结构上的非结构构件 以及楼梯 间的非承重墙体 应与主体结构有可靠地连接或锚 固 该楼周边机场场地空旷 所在地区 50 年一 遇的基本分压为 0 8kN m2 屋顶雷达站与主体建筑 的连接在满足承载安全的同时应能满足抵御风振反 应的要求 现场检测及查勘还应重点调查屋面二次 监视雷达各构件与主体结构的连接情况 5 结构可靠性鉴定 5 1 上部结构 5 1 1 采用中国建筑科学研究院编制的 PKPM 系 列软件对该楼进行承载力验算 计算时 抗震设防 烈度取为 7 度 0 15g 场地类别取为 类 基本 风压取为 0 8kN m2 地面粗糙度类别取为 A 类 在 竖向荷载的作用下 钢筋混凝土框架梁考虑混凝土 的塑性变形内力重分布 适当减少支座负弯矩 梁 端弯矩调幅系数取为 0 85 楼面二次装修恒荷载取 为 1 3kN m2 楼面活荷载 取为2 0kN m2 屋面活荷载 取为2 0kN m2 混凝土抗压强度按现场实际检测结果 取值 其余计算参数均按规范要求进行取值 计算 结果表明该楼上部结构核心筒剪力墙及框架柱 梁 构件承载能力基本满足结构安全性要求 5 1 2 现场检查该楼柱 墙 梁构件表面未发 现明显损伤 进行回弹的混凝土柱 墙 梁构件结 构面层未发现存在明显的蜂窝 孔洞 露筋等施工 质量缺陷 5 1 3 现场重点对剪力墙及剪力墙与梁构件连 接部位进行裂缝检查 结果表明五至九层 4 C D 轴 C 4 5 轴梁端与剪力墙交接处 梁底及局部梁侧位置出现较细小裂缝 其余框架柱 梁以及剪力墙全数检查均未发现肉眼可见明显裂缝 5 1 4 采用全站仪对该楼进行侧向位移观测 结果表明所检各测点侧向位移方向不一致 且各测 点顶点位移均未超出鉴定标准的结构侧向位移限值 该楼现阶段尚未产生明显的整体倾斜 5 1 5 该楼为十层框架 剪力墙结构 采用现浇 钢筋混凝土楼 屋面板 结构平面规则 对称 结构 布置合理 形成完整体系 传力路线明确 计算层 间位移角满足框架 剪力墙结构的弹性层间位移角限 值 1 800 框架柱计算最大轴压比满足规范的轴压 比限值要求 5 1 6 该楼屋顶现使用功能为二次监视雷达站 雷达天线罩四周搭建钢结构平台 外挑 支承钢梁通过 锚栓直接锚固在原屋面混凝土板底 不满足 建筑抗 震设计规范 第 3 7 3 条 附着于楼 屋面结构上 的非结构构件 以及楼梯间的非承重墙体 应与主 体结构有可靠的连接或锚固 的要求 5 1 7 采用中国建筑科学研究院编制的 PKPM 系列软件鉴定加固模块对该楼综合抗震能力指数进 行第二级鉴定 其中体系影响系数根据 建筑抗震 鉴定标准 6 2 11 6 3 13 条规定取为 1 0 局部 影响系数根据 建筑抗震鉴定标准 6 2 11 6 3 13 条规定取为 1 0 计算结果表明 该楼综合抗震能力指数大于 1 0 满足抗震鉴定要 求 5 1 8 以上检测 鉴定结果表明 该楼屋顶后 建的二次监视雷达站与主体结构的连接构造不满足 规范要求 上部结构的结构可靠性不满足要求 应 采取处理措施 5 2 地基基础 5 2 1 基础开挖结果表明 该楼柱墙基础采用 筏板基础 基础埋深约为房屋高度的 1 20 不满足 高层建筑混凝土结构技术规程 第 12 1 8 条 1 款 天然地基或复合地基 可取房屋高度的 1 15 的基础埋置深度要求 5 2 2 采用中国建筑科学研究院编制的 PKPM 系列软件对该结构整体倾覆计算结果表明 该楼基 础出现零应力区 不满足 高层建筑混凝土结构技 术规程 第 12 1 7 条及 建筑抗震设计规范 第 4 2 4 条 高宽比大于 4 的高层建筑 在地震作用 下基础底面不宜出现脱离区 零应力区 要求 5 2 3 以上检测鉴定结果表明 地基基础的结 构可靠性不满足要求 5 3 鉴定结论 综合以上检测鉴定结果 该空管二次监视雷达 站的结构可靠性等级综合评为三级 不满足结构可靠 性要求 应采取措施 5 4 处理建议 该楼基础及屋顶后建的二次监视雷达站与主体 结构的连接构造不满足规范要求 结合该楼的周边 场地为机场跑道 基础加固处理难以满足规范要求 适修性较差 建议另外选址 选择地势较高 四周 无严重的地形地物遮挡 并可获得足够的高 中 低空覆盖的场地重新建造更高 更能适应现代社会 日益繁重的空中管理任务的雷达站 6结语 本文通过介绍某空管二次监视雷达站工程概况 提出其结构可靠性鉴定的方法及作为高耸结构检测 鉴定工作的重点 得出最终鉴定结论 并对该楼的 加固处理提出了建议 为类似工程的结构可靠性鉴 定提供参考借鉴 参考文献 1 工业建筑可靠性鉴定标准 GB50144 2008 S 2 建筑结构检测技术标准 GB T50344 2004 S 3 建筑抗震鉴定标准 GB50023 2009 S 4 建筑抗震设计规范 GB50011 2010 S 5 高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3 2010 S 6 建筑结构荷载规范 GB50009 2012 S 7 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 DBJ13 71 2006 S 第一作者简介 张腾明 男 1986 年出生 土木工 程专业 本科 助理工程师 福建省建筑科学研究 院可靠性鉴定室 主要从事建筑工程检测及鉴定 电话邮箱 158908993 通讯地址 福建省福州市金山开发区金塘路 52 号 福建省建筑