關(guān)于使用年限久遠(yuǎn)房屋的結(jié)構(gòu)計(jì)算分析

徐中偉

摘 要：通過結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件PKPM對(duì)使用年限久遠(yuǎn)的房屋進(jìn)行建模計(jì)算，混凝土構(gòu)件尺寸和材料參數(shù)根據(jù)該房屋的竣工圖資料輸入，以保證建模和實(shí)際房屋尺寸一致，樓面荷載、梁間恒載根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算，活載按現(xiàn)行規(guī)范計(jì)取，軟件計(jì)算得到各層混凝土構(gòu)件配筋和軸壓比，分析該房屋各層柱的軸壓比、縱向配筋、箍筋，分析該房屋各層梁的縱向配筋、箍筋，分析該房屋節(jié)點(diǎn)加密區(qū)箍筋間距等，以了解該房屋繼續(xù)使用存在的結(jié)構(gòu)安全隱患，從而對(duì)該房屋給出限制使用或結(jié)構(gòu)加固建議，本文對(duì)類似使用年限久遠(yuǎn)房屋后續(xù)的安全使用有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：PKPM 使用年限 構(gòu)件配筋 安全性

中圖分類號(hào)：TU746 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）10（c）-00-02

目前部分房屋結(jié)構(gòu)使用年限久遠(yuǎn)，20世紀(jì)七八十年代修建的房屋使用至今達(dá)到四五十年，但現(xiàn)在仍在繼續(xù)使用，本文通過PKPM軟件，對(duì)一使用年限久遠(yuǎn)的框架結(jié)構(gòu)房屋按實(shí)際尺寸進(jìn)行建模計(jì)算，分析其受力和配筋，了解其安全性能

1 計(jì)算分析

五層框架結(jié)構(gòu)房屋，1978年建造，預(yù)制混凝土板樓面，用于生產(chǎn)辦公，房屋目前正在使用，觀察樓面、梁、柱、墻體未見裂縫，情況正常。

1.1 材料參數(shù)

經(jīng)查閱竣工圖紙資料，房屋梁、板、柱使用的鋼種ф3號(hào)鋼設(shè)計(jì)強(qiáng)度2400kg/cm2=240MPa，Ф16錳設(shè)計(jì)強(qiáng)度3400kg/cm2=340MPa，房屋梁、柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)為#200，根據(jù)《鐵路混凝土及砌石工程施工規(guī)范》所述，為邊長(zhǎng)20cm的立方體混凝土試塊，采用標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法得到的混凝土極限抗壓強(qiáng)度，上述規(guī)范在于1997年廢止，#200混凝土換算成目前的《混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)應(yīng)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)是C18，建模計(jì)算時(shí)混凝土等級(jí)取C18，按內(nèi)插法計(jì)算得到C18對(duì)應(yīng)抗拉強(qiáng)度f(wàn)t=1.02MPa，對(duì)應(yīng)抗壓強(qiáng)度f(wàn)c=8.64MPa。

1.2 結(jié)構(gòu)荷載

（1）樓屋面恒載。現(xiàn)澆樓面恒載3.50kN/m2，預(yù)制板樓面荷載根據(jù)尺寸和容重計(jì)算得2.80kN/m2，屋面恒載經(jīng)計(jì)算得3.0kN/m2，參照民用建筑設(shè)計(jì)荷載值樓梯間恒載取6.0kN/m2。

（2）梁間恒載。第一、二、三層外墻、內(nèi)墻（240mm墻）線載2.8m×5.24kN/m2=14.67kN/m，第四層內(nèi)墻線載4.84m×5.24kN/m=25.36kN/m，外墻線載2.8m×5.24kN/m2

=14.67kN/m；第五層結(jié)外墻線載2.0m×5.24kN/m2

=10.48kN/m。梁間集中荷載第一層7～8軸間、第二層7～10軸間樓板的120mm隔墻轉(zhuǎn)換成集中荷載，集中荷載為2.8m×3.08kN/m2×3.6m/2=15.50kN。

（3）樓面、屋面活載。屋面和各層樓面的活載按圖紙總說明取值0.20T/m2=2.0kN/m2。

1.3 PKPM計(jì)算

柱和梁按照竣工圖紙標(biāo)注的尺寸建模，變截面梁建模時(shí)取平均高度，按單向板布置考慮預(yù)制板樓面荷載，利用PKPM2010建模計(jì)算，模型如圖1所示。

各層混凝土構(gòu)件配筋簡(jiǎn)如圖2所示。

第一層混凝土構(gòu)件受力和配筋對(duì)比分析：（1）15根柱的軸壓比大于0.85，其中的14根柱的軸壓比大于1.0，柱混凝土的強(qiáng)度不夠或柱截面尺寸小；3根角柱縱筋不符合要求；柱的接頭與節(jié)點(diǎn)上下700mm范圍內(nèi)的實(shí)配箍筋不滿足抗震規(guī)范的間距要求，柱加密區(qū)實(shí)際配箍面積全部不滿足構(gòu)造要求；（2）部分梁實(shí)配箍筋不滿足計(jì)算要求，全部梁實(shí)配縱筋滿足計(jì)算要求。第二層混凝土構(gòu)件情況和第1層情況類似，不再說明。

第三層混凝土構(gòu)件受力和配筋對(duì)比分析：（1）全部柱的軸壓比滿足要求，柱實(shí)配縱筋滿足要求，柱加密區(qū)實(shí)際配箍面積全部不滿足構(gòu)造要求；（2）全部梁的實(shí)配箍筋滿足計(jì)算要求，全部梁的實(shí)配縱筋滿足計(jì)算要求。第四層混凝土構(gòu)件情況和第三層情況類似，不再說明，第五層混凝土構(gòu)件情況最好，除柱加密區(qū)實(shí)際配箍面積全部不滿足構(gòu)造要求外，其他全部滿足要求。

2 結(jié)語(yǔ)

通過PKPM建模計(jì)算分析，使用年限久遠(yuǎn)的房屋混凝土構(gòu)件配筋幾乎全部滿足不了目前抗震規(guī)范多規(guī)定的構(gòu)造要求，部分柱的縱筋和部分梁的箍筋不滿足計(jì)算要求，另外，大部分梁的高度大于500mm，但卻未按現(xiàn)行規(guī)范所配置抗扭縱筋或者腰筋。從上述分析結(jié)果可知使用年限久遠(yuǎn)的房屋是存在一定的安全隱患，如繼續(xù)使用，建議考慮加固，或者限制使用以減小房屋結(jié)構(gòu)所承受的荷載。

參考文獻(xiàn)

[1] GBJ 50011-2010，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010.

[2] 周克榮，顧祥林，蘇小卒.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2000.

[3] GB 50010-2010，混凝土凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010.

[4] GBJ 50009-2008，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.