關于使用年限久遠房屋的結構計算分析

徐中偉

摘 要：通過結構計算軟件PKPM對使用年限久遠的房屋進行建模計算，混凝土構件尺寸和材料參數根據該房屋的竣工圖資料輸入，以保證建模和實際房屋尺寸一致，樓面荷載、梁間恒載根據實際情況計算，活載按現行規范計取，軟件計算得到各層混凝土構件配筋和軸壓比，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，分析該房屋節點加密區箍筋間距等，以了解該房屋繼續使用存在的結構安全隱患，從而對該房屋給出限制使用或結構加固建議，本文對類似使用年限久遠房屋后續的安全使用有一定的參考意義。

關鍵詞：PKPM 使用年限 構件配筋 安全性

中圖分類號：TU746 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）10（c）-00-02

目前部分房屋結構使用年限久遠，20世紀七八十年代修建的房屋使用至今達到四五十年，但現在仍在繼續使用，本文通過PKPM軟件，對一使用年限久遠的框架結構房屋按實際尺寸進行建模計算，分析其受力和配筋，了解其安全性能

1 計算分析

五層框架結構房屋，1978年建造，預制混凝土板樓面，用于生產辦公，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

經查閱竣工圖紙資料，房屋梁、板、柱使用的鋼種ф3號鋼設計強度2400kg/cm2=240MPa，Ф16錳設計強度3400kg/cm2=340MPa，房屋梁、柱混凝土強度等級為#200，根據《鐵路混凝土及砌石工程施工規范》所述，為邊長20cm的立方體混凝土試塊，采用標準的試驗方法得到的混凝土極限抗壓強度，上述規范在于1997年廢止，#200混凝土換算成目前的《混凝土設計規范》對應的混凝土強度等級是C18，建模計算時混凝土等級取C18，按內插法計算得到C18對應抗拉強度ft=1.02MPa，對應抗壓強度fc=8.64MPa。

1.2 結構荷載

（1）樓屋面恒載。現澆樓面恒載3.50kN/m2，預制板樓面荷載根據尺寸和容重計算得2.80kN/m2，屋面恒載經計算得3.0kN/m2，參照民用建筑設計荷載值樓梯間恒載取6.0kN/m2。

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

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

各層混凝土構件配筋簡如圖2所示。

第一層混凝土構件受力和配筋對比分析：（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；柱的接頭與節點上下700mm范圍內的實配箍筋不滿足抗震規范的間距要求，柱加密區實際配箍面積全部不滿足構造要求；（2）部分梁實配箍筋不滿足計算要求，全部梁實配縱筋滿足計算要求。第二層混凝土構件情況和第1層情況類似，不再說明。

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

2 結語

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

參考文獻

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