本文探討了自立式鋼結(jié)構(gòu)綜合指揮塔結(jié)構(gòu)安全性檢測與鑒定的內(nèi)容,以某既有自立式鋼結(jié)構(gòu)綜合指揮塔檢測為背景研究了結(jié)構(gòu)安全性檢測與鑒定的方法。
一、結(jié)構(gòu)安全性檢測與鑒定 1、檢測與鑒定內(nèi)容 根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)安全性檢測及鑒定內(nèi)容和塔體結(jié)構(gòu)特點,其現(xiàn)場結(jié)構(gòu)檢測內(nèi)容主要包括: 1)建筑、結(jié)構(gòu)使用情況調(diào)查 2)建筑平面及層高復(fù)核 3)地基基礎(chǔ)調(diào)查; 4)塔體結(jié)構(gòu)實際空間布置、構(gòu)件實際規(guī)格測量; 5)塔體結(jié)構(gòu)整體側(cè)向變形及構(gòu)件局部變形檢測; 6)連接構(gòu)造及連接節(jié)點缺陷檢查; 7)結(jié)構(gòu)構(gòu)件及連接節(jié)點損傷及銹蝕情況檢測; 8)結(jié)構(gòu)材料強度及鋼構(gòu)件表面涂層厚度測量; 9)塔內(nèi)建筑門窗、地面以及設(shè)備布置完損及使用情況調(diào)查; 2 結(jié)構(gòu)分析 2.1分析模型 自立式鋼結(jié)構(gòu)塔體一般采用整體空間鋼架法進行結(jié)構(gòu)分析。計算分析所需的各構(gòu)件尺寸、材料特性參數(shù)、附加恒載、樓地面活載等應(yīng)根據(jù)原有施工圖紙結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查、檢測結(jié)果取值??蚣苤c框架梁之間、框架梁與次梁之間、主體結(jié)構(gòu)與斜撐之間以及桁架腹桿與腹桿之間的連接,應(yīng)按實際連接構(gòu)造情況視為剛接或鉸接。 2.2分析荷載 自立式鋼結(jié)構(gòu)塔體上的荷載根據(jù)《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準》(GB50135-2019)一般包括永久荷載、活荷載、風(fēng)荷載、覆冰荷載、雪荷載以及溫度作用和地震作用等。其中在風(fēng)荷載和地震作用下 ,應(yīng)考慮多種作用方向,如圖1所示: 圖 I 塔體水平作用方向 2.3結(jié)果分析 塔體結(jié)構(gòu)分析結(jié)果可用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件及節(jié)點的承載能力驗算(確定塔體結(jié)構(gòu)的抗力與作用效應(yīng)之比)和長細比驗算。 承載能力驗算應(yīng)包括強度和整體穩(wěn)定驗算。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的允許長細比、板件寬厚比等可參考《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 99-2015)的規(guī)定:框架柱的長細比,一級不應(yīng)大于60,二級不應(yīng)大于70,三級不應(yīng)大于80,四級及非抗震設(shè)計不應(yīng)大于100。 中心支撐斜桿的長細比按壓桿設(shè)計時不應(yīng)大120。拉桿的長細比不應(yīng)超過180。其梁柱及中心支撐板件寬厚比限值如下圖2所示: 二、工程實例 1工程概況 某綜合指揮塔位于江蘇省連云港市,結(jié)構(gòu)形式為鋼管混凝土框架支撐結(jié)構(gòu)體系,已投入使用約9年。 2 現(xiàn)場檢測 結(jié)合現(xiàn)場檢測條件,采用SW-T130型涂層測厚儀對本次受檢指揮塔各鋼構(gòu)件表面防腐涂層厚度進行測量。實測結(jié)果各抽檢鋼構(gòu)件防腐涂層厚度最小值為159.1mm基本滿足《鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準》(GB/T 50261-2010)最低厚度不小于150mm的要求。 3 建模分析 該塔架各桿件之間采用焊接或螺栓連接,為了更加接近實際結(jié)構(gòu),將部分連接視為鉸接,進行單元釋放,單元釋放方法如下 : 1) 主框架梁柱之間的連接無單元釋放 ; 2) 框架梁與次梁之間的連接單元釋放; 2)橫桿與主框架連接端單元釋放 ; 3)斜桿與主框架和橫桿連接端單元釋放 ; 4)橫隔桿和輔助桿與主框架、橫桿和斜桿連接端單元釋放。 整個模型節(jié)點總數(shù)為1306,如圖4所示 對建立的有限元模型進行計算分析,表2列出了前3階振型對應(yīng)的周期 ,圖 4為一階彎曲振型。計算分析結(jié)果表明,第 1、2階振型分別為前后、左右搖擺的彎曲振型,由表2可以看出,兩個方向的彎曲振動頻率相近;第3階振型為扭轉(zhuǎn)振型。
本文介紹了目前較為常見的高聳結(jié)構(gòu)指揮塔結(jié)構(gòu)安全性檢測與鑒定的內(nèi)容 ,以某既有塔樓為例闡述現(xiàn)場檢測、結(jié)構(gòu)分析及安全性等級評定等鋼結(jié)構(gòu)指揮塔結(jié)構(gòu)安全性檢測與鑒定中的主要工作內(nèi)容。可為類似高聳結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)安全性 檢測與鑒定的實施提供參考。
參 考 文 獻
【1】《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準》(GB/T50344-2019);
【2】《鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準》(GB/T50621-2010);
【3】《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準》(GB50205-2020);
【4】《建筑變形測量規(guī)范》(JGJ 8-2016);
【5】《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準》(GB50292-2015);
【6】《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準》(GB50068-2018);
【7】《工程結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》(GB 55001-2021);
【8】《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準》(GB50017-2017);
【9】《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準》(GB 50135-2019);
【10】《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2011);
【11】《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010,2016版);
【12】《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012);
【13】《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(JGJ 138-2016);
【14】《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 99-2015)
【15】《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準》(GB50292-2015)
鑒定過程中,通過查閱房屋檔案、實地走訪等方式,梳理房屋的建造背景、結(jié)構(gòu)類型及使用現(xiàn)狀。重點檢查墻體裂縫、地基沉降、屋頂加建等問題,結(jié)合房屋傾斜程度等綜合判斷。...
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