既有砖混平房式粮仓检测鉴定要点分析
刘以婷
苏州市建设工程质量检测中心有限公司 215100
摘要:砖混平房式粮仓因其结构复杂性和现代设计中较少见的特点,检测鉴定存在一定难度。本文针对既有砖混平房式粮仓的检测鉴定要点进行了详细分析。文章从荷载分析、结构形式、调查检测要点和鉴定评级要点等方面展开讨论,依据规范提出了详细的检测鉴定流程和评级方法。本文旨在为既有砖混平房式粮仓的安全性评估提供参考,确保粮食储存安全,支持国家粮食安全战略。
关键词:砖混平房式粮仓;调查;检测;安全性鉴定
Abstract:Due to the structural complexity and the relatively rare presence in modern designs,the inspection and appraisal of brick-concrete grain storehouses pose certain challenges.This paper provides a detailed analysis of the key points for the inspection and appraisal of existing brick-concrete grain storehouses. The discussion spans load analysis, structural forms, investigation and inspection points, and assessment criteria. Based on relevant standards, a detailed inspection and evaluation process along with assessment methods are proposed. The aim of this paper is to offer a reference for the safety appraisal of existing brick-concrete grain storehouses, ensuring the safety of grain storage and supporting the national food security strategy.
Keywords: Brick-concrete grain storehouse;Investigation;Inspection;Appraisal of safety
1 引言
自建国以来,随着国家对粮食安全的高度重视,我国经历了大规模的现代化粮仓建设。这些粮仓作为国家粮食安全的重要基础设施,承担着储存和保障粮食供应的重任。随着时间的推移,许多建于不同时期的粮仓逐渐老化,加之自然灾害和环境因素的影响,这些既有粮仓面临着修缮加固、灾害受损等现实问题。
在我国的粮仓结构中,房式仓因其适应性强、建造成本低等特点,占据了较大的比重。房式仓主要分为楼房仓和平房仓两种形式。楼房仓通常采用钢筋混凝土框架结构,适用于粮食的贮藏和包装;而平房仓则多采用砖混结构,主要用于散装或包装粮食的储藏[1]。相较于楼房仓,平房仓的受力模式更为复杂,且其结构形式在现代结构设计中较为少见,这使得对既有平房仓的检测鉴定存在一定的难度和盲区。
对既有砖混平房式粮仓进行检测鉴定,不仅关系到粮食储存的安全,也是对国家粮食安全战略的有力支持。通过检测鉴定,可以及时发现粮仓结构的安全隐患,采取相应的加固措施,延长粮仓的使用寿命,减少因结构问题导致的粮食损失。本文的研究重点在于既有砖混平房式粮仓的检测鉴定,旨在分析和探讨检测鉴定过程中的关键要点,包括现场检测参数、鉴定指标以及结构安全性的评估。
2 砖混平房式粮仓概述
2.1 荷载分析
平房式粮仓中结构荷载包括永久荷载、可变荷载及地震作用。永久荷载包括:结构自重、土压力、预应力或其他加在结构上随时间不变的荷载。可变荷载包括:粮食荷载、屋面活荷载、输送设施吊挂荷载、风荷载、雪荷载等。相较于一般的工业与民用建筑,需要重点关注的是粮食荷载。对于包装仓,粮食荷载为对地面或底板的竖向荷载,而对于散装仓,粮食荷载除对地面或底板产生竖向压力外,还需考虑对墙体的水平侧压力和竖向摩擦力[2]。散装粮食的计算与堆装方式有关,堆放方式最为常见的为平堆和梯形堆两种,见图1。此外,不同粮食类型的计算参数取值也有所区别,对粮食荷载的计算结果造成影响。
2.2 结构形式
对于砖混平房式粮仓,最常用的结构形式为带扶壁(砖)柱的砖排架,屋盖可采用大型屋面板,也可采用钢屋架、木屋架、单向拱顶、双向拱顶等。主要受力构件包括扶壁柱间墙体、扶壁柱、屋面板或屋面构架。
(1)扶壁柱间墙体受力分析
墙体受到的水平作用力一般为三种:粮食侧压力、风荷载和地震作用。进行内力分析时,通常只考虑粮食侧压力的作用,暂不考虑风与地震作用。内力分析计算方法一般采用水平条带法或三边(或四边)支承的双向(或单向)板分析[1,3]。
水平条带法指在水平压力作用下,将扶壁柱视为支承,取单位高度的水平条带墙体为计算单元,按单向多跨连续板进行内力分析,示意图见图3。
三边(或四边)支承板法指在水平压力作用下,将扶壁柱与基础作为墙体的固定支承。若屋盖与檐口圈梁处的连接能承受水平力且墙体相对扶壁柱的水平位移可忽略时,可视为上端简支,否则,视为上端自由。扶壁柱间墙体按三边固定一边简直或三遍固定一边自由的支承板进行内力分析,示意图见图4。
(2)墙身整体(含扶壁柱)受力分析
墙体整体结构同时受水平荷载和竖向荷载的作用。水平荷载主要有粮食侧压力、风荷载和水平地震作用,竖向荷载有屋盖传来的荷载、墙体自重、粮食的竖向摩擦力及设备荷载等。墙身整体结构(含扶壁柱)的内力分析与该粮仓的静力计算方案有关,可采用通用有限元软件进行建模分析。
(3)屋面结构受力分析
屋架结构主要受水平风荷载,竖向自重荷载及地震作用等。进行内力分析时,可通过结构静力分析,暂不考虑风与地震作用。
3 砖混平房式粮仓安全性鉴定要点
3.1 调查检测要点
依据《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144-2019)[4],工业建筑的安全性鉴定,宜按规定程序进行,其中重要的环节之一为详细的调查与检测。
3.1.1 使用条件的调查与检测
对于砖混平房式粮仓,根据2.1节,结构上的作用除常规的恒荷载、活荷载外,应重点调查粮食荷载。具体内容包括:粮仓的具体功能、堆载粮食的种类、粮食的堆载方式、粮食的堆载高度、吊装设备荷载等。工业建筑的使用历史应重点关注是否有维修、加固、改扩建以及灾害与事故。
3.1.2工业建筑的调查与检测
对于粮仓这类工业建筑的调查与检测应包括地基基础、上部承重结构和围护结构系统三个部分。
(1)地基基础现状的调查与检测
应重点检查鉴定对象是否存在不均匀沉降的反应。由于粮仓堆载存在较大地面荷载,易造成墙体基础室内外的不均匀沉降,应对基础现状进行重点调查检测,若上部承重结构(砖墙、砖柱等)出现由于地基沉降引起的裂缝及损伤,应进一步对地基基础进行开挖检测或者持续监测,对地基基础进行准确评定。
(2)上部承重结构的调查与检测
对于砖混平房式粮仓,首先应对结构形式、结构布置及支撑系统等进行调查,复核建筑和结构平面尺寸及层高等,明确结构受力模式,包括:屋面形式、屋盖与竖向承重构件的连接形式、屋盖与檐口交接处圈梁设置情况。
结构及构件几何尺寸的调查与检测,应包括:扶壁柱尺寸、扶壁柱间墙体各段截面厚度、扶壁柱间墙体变截面高度、屋面结构构件的相关尺寸等。
材料性能的调查与检测,应包括:砖抗压强度、墙体砌筑粘结材料强度、混凝土抗压强度、屋面构件材料强度等。
针对鉴定对象的缺陷和损伤,应检查砌体结构砌筑方式是否合理,砌体结构构件是否存在明显风化、开裂、变形、块材松动现象,砌体构件表面是否有可见结构性裂缝。屋面构件是否存在构造连接缺陷,构件及节点是否存在裂缝、损伤和腐蚀等。
针对粮仓类的工业建筑,由于存在水平侧向力的作用,应对上部承重结构的倾斜进行重点核查,并应考虑其不利情况对承载能力的影响。
3.2 鉴定评级要点
依据《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144-2019)[4],对鉴定对象的结构系统的安全性分为三个层次:构件层次、结构系统层次、鉴定单元层次。
对于构件层次,粮仓的重要构件应为挡粮砖墙、扶壁柱、屋架或大型屋面板,次要构件为屋面檩条等。
对于结构系统层次,对于地基基础应根据基础是否有沉降裂缝、变形等损坏进行评定。对于上部承重结构应根据平面计算单元的安全性等级及结构整体性进行评定。对于围护结构系统应根据粮仓的围护构件是否构造合理、连接方式正确、工作无异常来进行评定。
根据粮仓地基基础、上部承重结构、围护结构系统的安全性等级,从而可以得到鉴定单元的安全性评级。
4 结论
本文通过对既有砖混平房式粮仓的检测鉴定要点进行分析,重点探讨了其荷载特点、结构形式、调查检测方法及鉴定评级标准。本文为既有砖混平房式粮仓的检测鉴定提供了理论依据和实践指导,通过科学的调查检测和鉴定评级,能够有效评估粮仓的结构安全性,及时发现隐患并采取加固措施,从而保障粮食储存安全,支持国家粮食安全战略的实施。
参考文献
[1] 贮仓结构设计手册编写组. 贮仓结构设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1999.
[2] GB50320-2014, 粮食平房仓设计规范[S]. 北京:中国计划出版社,2014.
[3] 程德华. 房式仓挡粮墙计算方法的探讨[J]. 粮食流通技术,1994(2): 1-5.
[4] 工业建筑可靠性鉴定标准:GB 50144-2019 [S].北京: 中国建筑工业出版社,2019.