建筑结构检测与加固

结构检测与加固某办公楼火灾后的检测、加固方案1工程案例概述基本情况某办公楼为现浇混凝土框架结构,2002年建成并投入使用。该楼房建筑平面为矩形。建筑总长度为68.30m,某商业办公楼二层平面示意图为36.30m,总建筑面积约9300m2,二层平面。主楼层数6层,层高:一层为3.60m,二至四层为3.30m,五、六层为3.00m,主楼高度为20.10m。一至四层为大开间式办公。五、六层为办公休息室,建筑总高度为21.10m。原设计混凝土强度等级:底部两层柱为C30,其余均为C25。基础为钢筋混凝土预应力管桩基础。该楼二层于2006年某日凌晨0:30分发生火灾,火灾开始于该楼层中部,然后迅速蔓延至全楼层两边部分,并将部分玻璃和铝合金窗熔化，但并未引起三楼室内燃烧,大火燃烧时间为100min。燃烧物主要为木家具、纸皮等。消防采用高压喷水灭火。2现场情况调查二层多数木家具、木门烧毁。大部分窗户玻璃脱落,玻璃烧熔板结,铝合金窗框部分烧毁。金属制品（吊扇、电缆桥架、消防箱外框、消防水管等）弯曲变形。1.1.2设备损毁情况其余楼层室内未过火，仅楼梯间局部有烟熏痕迹,木门窗、木家具及办公设备等基本完好。建筑结构破坏情况楼板大部分粉刷层脱落,多数楼板板底混凝土脱落、露筋,个别楼板烧穿,部分板跨中有穿透性通长裂缝，对板底混凝土未脱落的混凝土进行钻芯检测，发现钻出的芯样内均出现不同程度的裂缝,大部分芯样无法成型。二层板面抹灰大面积空鼓，混凝土基本完好。梁三层多数梁表面混凝土酥松、梁底棱角混凝土脱落、露筋见图,大部分梁跨中有多道裂缝,梁侧面烧酥程度较底部轻，但出现大面积龟裂和裂缝,剥开裂缝发现，少数裂缝深入梁核心混凝土。梁底棱角混凝土脱落、露结构检测与加固筋二层梁基本完好,未见明显异常现象。柱二层柱中上部粉刷层基本脱落,柱表面混凝土酥松，棱角混凝土脱落。多数柱钢筋外露。柱底部混凝土烧伤较轻。由于三层楼盖火烧严重,楼盖膨胀，因此二、三层柱相应倾斜,其中二层较严重,最大倾斜率为4.1%。，二、三层填充墙体均出现与三层楼盖膨胀相对应的斜裂缝。.原因分析因为火灾发生在凌晨，扑救不够及时，导致建筑物烧毁比较严重。火的温度太高，而起火是在二层，所以二、三层的损毁尤为严重。火的温度远远超过楼板的耐热度，而火势往上，导致三楼楼板的保护层和混凝土脱落，三层梁也出现了大面积的损坏。同时，二三层的柱由于过火面积比较大，也倾斜严重。由于长时间的火烧，二三层的墙体被烤裂。.检测鉴定方案・1混凝土烧伤情况板的检测方案对二、三层的楼板进行钻芯法。发现三楼楼板钻出的芯样出现不同程度的裂缝，已经无法成型。而从二楼楼板钻芯法抽检出的芯样，对其强度进行测量，发现符合原设计要求。梁的检测方案由于粱表面被火烤的已经酥松，无法采用回弹法进行检测，所以只能采用钻芯法进行检测。首先钻取试样，因为表面有烧伤的部分，所以剥除烧伤层，进行加工试样。结果表明，虽然实测混凝土强度介于设计值之间，但混凝土强度的离散值较大。所以，不符合设计要求。结构检测与加固柱的检测方案二层柱中上部粉刷层基本脱落,柱表面混凝土酥松,棱角混凝土脱落，多数柱钢筋外露。柱底部混凝土烧伤较轻。所以，用钻芯法进行检测。结果发现，所采芯样混凝土强度离散型较大，不符合设计要求。对于一、二层楼层柱，基本完好，未见明显异常现象。柱混凝土强度采用回弹法抽样检测,结果表明,柱抽检混凝土强度实测值符合原设计要求，无须经行加固。3.2钢筋的检测本工程针对于火灾区域进行钢筋抽样检测，分别抽取柱梁板中钢筋外露且表面烧伤较严重的钢筋进行检测。结果表明，除直径为6.5mm的钢筋抗拉强度略不足外,其余均可满足原设计要求。.检测结论通过对该建筑火灾后的调查及对结构构件的检测，参考上海市标准《火灾后混凝土构件评定标准》［1］（DBJ08-219-96）。估该楼二层火灾温度为500℃〜800℃,局部可能超过800℃。火灾后结构加固时,结构材料强度可按如下取值：（1）三层楼板已严重烧损,板混凝土基本已无利用价值;二层柱、三层楼面梁在剔除烧损层后，混凝土强度设计值可按折减系数0.8。（2）结合已有火灾工程经验，考虑火灾高温后钢筋与混凝土之间粘结力退化及钢筋表面锈蚀等因素，火灾区混凝土结构构件钢筋强度设计值取折减系数0.8。其余各层估火灾温度在300℃以下，结构材料强度可按原设计图取值。.加固方案火灾发生在第二层,结构损伤主要部位是第三层楼面梁、楼面板和第二层柱，依据《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006以及上面检测结果，结构加固结构检测与加固方案也主要是针对这些受损伤的部位制定。钢管支撑首先应对三层楼盖采用钢管支撑以排除险情,采用Y200钢管对第三层楼面梁进行支护。每根梁设置两根钢管支护,钢管应上下对齐,两端采用钢板封闭，下垫250义250的方木应从一层顶起，以防止二层楼盖受荷过重。由于火灾时楼面梁刚度降低,在荷载作用下已明显挠曲，应采用千斤顶给梁反向加荷卸载,通过钢管的顶升作用，可使梁柱的应力卸荷至钢管，从而最大限度地阻止了梁柱微裂缝的继续发展。柱的加固由于柱表面已经受损,柱截面消弱较大,且部分柱因三层楼盖膨胀而倾斜，因此采用扩大截面法。将混凝土烧伤部分剥除,并将表面凿毛,要求打成麻坑或沟槽,沟槽深度不小于6mm,间距不大于200mm,并清理干净,然后采用外加纵筋和箍筋,为避免二层刚度过大,应将加固延伸至基础承台，采用植筋方式将纵筋锚入基础承台；并对二、三层柱倾斜率超过1.5%。的柱进行纠正，重新浇注混凝土。该方法在新增加柱截面的部分提高柱承载力的同时，还因为新增箍筋的横向约束作用,使原混凝土柱处于良好的三向应力状态,因而可以大幅度的提高柱的承载力。梁的加固梁侧面和梁底损伤较为严重,强度降低较大。采用扩大截面进行加固,对于损伤深度较深，由于混凝土面受火灾后产生不同程度的疏松、剥落,应将其凿除后才能进行补强。凿除受损混凝土后，应将混凝土表面清理干净。根据《混凝土结构加固设计规范》[2]GB50367-2006采用围套式加固，出于板损伤严重，箍筋采用环形箍筋,面上采用钢板加螺栓加固。该方法将损混凝土凿除,扩大了梁截面，对原截面进行围套。并增加了纵筋及箍筋，使其梁的抗弯、抗剪和抗压性能达到原设计水平。结构检测与加固板的加固三层板是损伤最为严重的构件,其表面混凝土大面积脱落,钢筋裸露,部分钢筋已锈蚀，将三层楼板混凝土小心拆除，保留其钢筋，并通过计算增加适量钢筋，重新浇注混凝土板第三层楼板。此方法可恢复至原设计要求,并可节省大量钢筋。本工程通过上述方法对该房屋进行加固后，满足了业主继续使用该房屋的要求，同时大大缩短了该房屋恢复使用的时间，为业主节省了大量的工程费用及其他经费,取得了较好的经济效益和社会效益。结构检测与加固参考文献[1]汤晓凡.某办公楼火灾后结构检测与加固方案[J].刊名缺失，2