厂房在使用过程中不但要考虑建筑物自身的结构稳定性和安全性,还要考虑建筑物本身结构的承载能力,工业厂房在设计建造时会根据使用需求专门设计一个楼面的活荷载限值,可以将这个数值作为楼面的承载能力限值,若厂房结构的荷载取值不合理,或者采用的荷载组合不恰当,则必然会给厂房的安全稳定带来严重影响,为更好的了解并掌握厂房的使用状态及楼板承重是否满足使用要求,可委托房屋安全鉴定机构对既有厂房进行承重检测鉴定。
工业厂房生产设备等重物通常为局部荷载或集中荷载,在对厂房结构安全进行承载检测鉴定时,现场承载检测试验是必不可少的,那么现场承重检测可以采用非破损性的现场承重检测试验,对于大型复杂钢结构体系也可进行非破坏性现场承重检测试验,检验结构的性能。
什么时候需要做非破损性的现场承重检测试验呢?
① 当需要通过试验检验既有厂房结构受弯构件(如梁、楼板、屋面板、阳台板等)的承载力、刚度或抗裂等结构性能时。
② 或对厂房结构的理论计算模型进行验证时,可进行非破损性的现场承重检测试验。
③ 对于大型复杂钢结构体系也可进行非破损性现场承重检测试验,检验结构的性能。
厂房楼板承载力鉴定核算,归纳起来有两种方法:
1、均摊载荷验算法
该方法的原理是:将设备的重量均摊到每一个设备的平均占地面积上,将该均摊的载荷与楼房的设计承重(单位面积)进行对比,如果均摊载荷小于设计承重,则楼房是安全的,则是不安全的。
例:一台设备重量Q=1000公斤,外形尺寸:长×宽×高=600mm×800mm×2200mm,设备四周均有走道,走道宽度均为800mm,楼房的设计承重是P=600kg/m2。
Q=1000kg
A=(0.6+0.8/2+0.8/2)×(0.8+0.8/2+0.8/2)=2.24m2
设备对地面产生的均摊荷载q=Q/A=1000/2.24=446kg/m2
由于q<=P,设备可以安全安装。
对于我们的情况:LVG1200设备的重量:Q=6800kg,平均占地面积(将过道均摊):A=18m2,楼房设计承重:P=1000kg/m2
设备对地面产生的均摊荷载q=Q/A=6800/18=377kg/m2
由于q<=P,设备可以安全安装。
该方法不是很准确,因为它是将设备的重量均摊在总的占地面积上,它没有考虑把设备集中一点放置时情况,不是很科学,只能作为一个简单的估算。
2、等效均布载荷法
目前,在建筑上普遍采用的计算方法是等效均布载荷法。该方法的原理是:
在建筑设计时,设计师往往采用均布载荷作为设计的依据,并以此代表楼面上的不连续分布的实际载荷。但在实际使用时,楼板上的实际载荷并不是按照理想的均匀状态分布,而是由很多局部集中载荷构成。在实际校核时,需要将这些局部的集中载荷折算成连续的等效均布载荷,而折算的原则是:折算后的等效均布载荷对楼板所产生的内应力,要等于实际的局部集中载荷对楼板所产生的内应力。如果折算后的等效均布载荷小于设计时所给定的均布载荷,则楼房是安全的。
现代厂房一般都是框架式结构,楼板也以现浇为主,楼板的承重一般经过“楼板→次梁→主梁→柱→地面”的传递路线。
由于楼板的四面都受到约束,楼板的受力模型可以看做双向板,对双向板的受力需要使用有限元分析,由于楼板的边界条件很难确定,大部分校核都把楼板看做单向板。一般来说,由于双向板四周受到均匀的支撑,按单向板的计算结果会更偏于安全。