关于使用年限久远房屋的结构计算分析

徐中伟

摘 要：通过结构计算软件PKPM对使用年限久远的房屋进行建模计算，混凝土构件尺寸和材料参数根据该房屋的竣工图资料输入，以保证建模和实际房屋尺寸一致，楼面荷载、梁间恒载根据实际情况计算，活载按现行规范计取，软件计算得到各层混凝土构件配筋和轴压比，分析该房屋各层柱的轴压比、纵向配筋、箍筋，分析该房屋各层梁的纵向配筋、箍筋，分析该房屋节点加密区箍筋间距等，以了解该房屋继续使用存在的结构安全隐患，从而对该房屋给出限制使用或结构加固建议，本文对类似使用年限久远房屋后续的安全使用有一定的参考意义。

关键词：PKPM 使用年限 构件配筋 安全性

中图分类号：TU746 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）10（c）-00-02

目前部分房屋结构使用年限久远，20世纪七八十年代修建的房屋使用至今达到四五十年，但现在仍在继续使用，本文通过PKPM软件，对一使用年限久远的框架结构房屋按实际尺寸进行建模计算，分析其受力和配筋，了解其安全性能

1 计算分析

五层框架结构房屋，1978年建造，预制混凝土板楼面，用于生产办公，房屋目前正在使用，观察楼面、梁、柱、墙体未见裂缝，情况正常。

1.1 材料参数

经查阅竣工图纸资料，房屋梁、板、柱使用的钢种ф3号钢设计强度2400kg/cm2=240MPa，Ф16锰设计强度3400kg/cm2=340MPa，房屋梁、柱混凝土强度等级为#200，根据《铁路混凝土及砌石工程施工规范》所述，为边长20cm的立方体混凝土试块，采用标准的试验方法得到的混凝土极限抗压强度，上述规范在于1997年废止，#200混凝土换算成目前的《混凝土设计规范》对应的混凝土强度等级是C18，建模计算时混凝土等级取C18，按内插法计算得到C18对应抗拉强度ft=1.02MPa，对应抗压强度fc=8.64MPa。

1.2 结构荷载

（1）楼屋面恒载。现浇楼面恒载3.50kN/m2，预制板楼面荷载根据尺寸和容重计算得2.80kN/m2，屋面恒载经计算得3.0kN/m2，参照民用建筑设计荷载值楼梯间恒载取6.0kN/m2。

（2）梁间恒载。第一、二、三层外墙、内墙（240mm墙）线载2.8m×5.24kN/m2=14.67kN/m，第四层内墙线载4.84m×5.24kN/m=25.36kN/m，外墙线载2.8m×5.24kN/m2

=14.67kN/m；第五层结外墙线载2.0m×5.24kN/m2

=10.48kN/m。梁间集中荷载第一层7～8轴间、第二层7～10轴间楼板的120mm隔墙转换成集中荷载，集中荷载为2.8m×3.08kN/m2×3.6m/2=15.50kN。

（3）楼面、屋面活载。屋面和各层楼面的活载按图纸总说明取值0.20T/m2=2.0kN/m2。

1.3 PKPM计算

柱和梁按照竣工图纸标注的尺寸建模，变截面梁建模时取平均高度，按单向板布置考虑预制板楼面荷载，利用PKPM2010建模计算，模型如图1所示。

各层混凝土构件配筋简如图2所示。

第一层混凝土构件受力和配筋对比分析：（1）15根柱的轴压比大于0.85，其中的14根柱的轴压比大于1.0，柱混凝土的强度不够或柱截面尺寸小；3根角柱纵筋不符合要求；柱的接头与节点上下700mm范围内的实配箍筋不满足抗震规范的间距要求，柱加密区实际配箍面积全部不满足构造要求；（2）部分梁实配箍筋不满足计算要求，全部梁实配纵筋满足计算要求。第二层混凝土构件情况和第1层情况类似，不再说明。

第三层混凝土构件受力和配筋对比分析：（1）全部柱的轴压比满足要求，柱实配纵筋满足要求，柱加密区实际配箍面积全部不满足构造要求；（2）全部梁的实配箍筋满足计算要求，全部梁的实配纵筋满足计算要求。第四层混凝土构件情况和第三层情况类似，不再说明，第五层混凝土构件情况最好，除柱加密区实际配箍面积全部不满足构造要求外，其他全部满足要求。

2 结语

通过PKPM建模计算分析，使用年限久远的房屋混凝土构件配筋几乎全部满足不了目前抗震规范多规定的构造要求，部分柱的纵筋和部分梁的箍筋不满足计算要求，另外，大部分梁的高度大于500mm，但却未按现行规范所配置抗扭纵筋或者腰筋。从上述分析结果可知使用年限久远的房屋是存在一定的安全隐患，如继续使用，建议考虑加固，或者限制使用以減小房屋结构所承受的荷载。

参考文献

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