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混凝土强度承载不足

混凝土强度不足往往导致结构或构件的承载力降低,表现以下三个方面:1、降低结构强度;2、抗裂性能差;3、构件刚度下降;4、抗渗、抗冻、耐久性等性能下降。其原因也有很多,处理方法也是千差万别,下面针对位于鄂尔多斯的一个项目进行分析,并总结其处理方法。

一、工程概况

鄂尔多斯市某大厦为地下三层、主楼为近百米双塔楼、裙房为四层商业用房的综合体。结构分为五个单元,两幢高层塔楼和三段裙房。在零米处用抗震缝分割。根据委托方提供的资料及陈述,该工程主体结构在2010年浇筑的砼工程中,存在低标号砼浇筑在高标号部位,为此委托了两家检测单位进行砼强度检测。现场照片如下所示。

二、破坏分析

经过我公司对甲方提供的此项目结构情况、混凝土强度布置及相关资料进行仔细阅读及反复研究,提出以下见解及疑问。

1、数据分析

1) 混凝土强度检测数据离散性大,整个建筑物刚度分配不均匀,故将强度降低标高后直接根据计算结果出具加固方案,并无参考价值。根据目前现场情况,不能单纯的认为竖向构件加固完即可,要同时考虑多种因素。
2) 根据混凝土强度检测报告,除了框架柱外,部分剪力墙、框架梁及楼板的混凝土也存在强度过低、混凝土不成形及冻害现象。
3) 建筑物构件的安全度与富余度不能随意消耗。

2、结构分析

经过对计算结果的分析并参照现行规范的限值要求,竖向构件的轴压比有一定的充裕度。为慎重起见,对其进行了降低砼强度标号的试算,然后根据检测数据的分布位置和强度差值情况,得出初步结论:可按抗震加固原则实施,保证结构延性。基于这个判断,根据高规和抗规内容,构件加固的重点在两幢塔楼的六层以下,且集中在框架柱。对其它三个结构单元的构件,重点是通过对检测资料低值分布点的判断,找出可能发生的窜号砼低值部位进行加固。所有建筑物加固设计必须结合实际情况,考虑实际荷载变化、功能使用、易于操作及强度分布均匀等,资料中的图纸及计算等均不完善。

三、加固对策

按照各构件实测数据建立模型计算分析,根据现行相关规范定,对建筑整体性能进行检查,对各构件进行排查,确定加固方案。

为有效提高承载能力,改善建筑的耐久性,加固采用包括粘钢、包钢、置换混凝土、局部增加现浇钢筋混凝土剪力墙、增设钢混结构、植筋、植栓等工艺。

加固设计的主要技术表现

1 混凝土墙外观及耐久性恢复,做混凝土置换;
2 局部新增剪力墙提高结构抗震能力,增强抗震能力;
3 对于框架柱,采用从下至上的通长传递延性方法进行处理,对于地下局部柱采用钢混加固。4 对于框架梁,在柱头与梁端部位加强节点刚性。

四、方案反思

施工方面:在正常情况下产品质量特性的分布,一般符合正态分布规律。标准差的大小取决于施工管理水平,代表了混凝土强度的变异性,可以说,混凝土质量控制实际上是标准差的控制。我们可以通过数学方法计算出抽样混凝土强度的分布,从而判断混凝土的施工质量是否可控。计算方面:混凝土强度在浇筑时的衔接作用对整体结构产生不利影响,应考虑整体协调工作和延性的提高。同时,在方案选择时,不只需要反复推敲,更应注意观察不均分配对结构的影响。

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