姚 立 偉

(太原市建筑工程質量檢測站，山西 太原 030002)

某鋼結構廠房安全性的檢查鑒定方法

姚 立 偉

(太原市建筑工程質量檢測站，山西 太原 030002)

以某鋼結構廠房為例，對鋼結構廠房的施工質量和安全性能進行了檢測，介紹了其詳細的檢測內(nèi)容、程序及鑒定方法，根據(jù)現(xiàn)場檢測結果，說明了該鋼結構廠房的實際安全水平，為同類型廠房的安全性鑒定提供了參考。

鋼結構廠房，安全性，檢測方法

0 引言

鋼結構這種結構形式的使用范圍越來越廣，很多廠房都采用了鋼結構的形式，但是縱觀我國歷年的工程事故，鋼結構廠房所占的比例并不少。究其原因，絕大多數(shù)為設計與施工沒有按照規(guī)范與設計的要求所致，因此，在施工完成后對鋼結構廠房進行檢查與鑒定很有必要，往往很多檢查鑒定不能夠如實反映實際情況，因此對檢查與鑒定方法進行研究有深遠的現(xiàn)實意義。

1 鋼結構廠房基本情況的檢查

某鋼結構廠房主體結構形式為鋼框架+混凝土框架結構，總建筑面積為6 389.599 m2。根據(jù)現(xiàn)場了解得知：該工程于2011年開工，2012年年底竣工，主體結構分為三個部分：軸～?軸為2層鋼框架，層高3.4 m，總高6.8 m；軸～軸為3層鋼框架，第1層層高3.2 m，第2層層高3.28 m，第3層層高5.12 m，總高11.6 m；軸～軸為2層混凝土框架結構，總高6.55 m。該結構基礎形式為柱下獨立基礎。

該工程建筑場地類別為Ⅲ類，結構安全等級為二級，設計使用年限為50年，抗震設防類別為丙類，抗震設防烈度為8度，設計地震基本加速度值為0.2g。

2 鋼結構廠房施工質量的檢測

本次采用開挖檢測的方法對鋼結構廠房結構基礎進行埋深與基礎形式的檢測，并用回彈法對基礎及主體結構構件的混凝土強度進行檢測；采用回彈法對該工程砌筑砂漿抗壓強度進行檢測；采用鋼筋探測儀對梁、板類構件鋼筋數(shù)量進行檢測并對鋼筋保護層厚度進行檢測；采用鋼尺對該工程梁類構件的截面尺寸進行檢測；采用樓板厚度檢測儀對主體結構樓板厚度進行檢測。參考鋼結構廠房項目設計施工圖紙可知，該工程原材料拼接的焊縫等級為Ⅰ級。依據(jù)GB 50205—2001鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范的相關規(guī)定，采用超聲波探傷對該廠房主體結構鋼柱焊縫進行內(nèi)部缺陷檢測，并采用全站儀對鋼框架構件垂直度、側向彎曲矢高、建筑物傾斜進行檢測。然后用涂層測厚儀對該工程鋼框架構件的涂層厚度進行檢測，并對該工程主體結構全數(shù)混凝土構件與鋼結構構件外觀質量進行檢測。

這些項目的結果直接影響到對結構安全性能的鑒定，檢查是鑒定的基礎，因此取樣數(shù)量與檢測方法都必須嚴格按照相關規(guī)范的標準進行。從本次檢測的結果得知：該建筑物的部分構件彎曲矢高，傾斜不滿足規(guī)范的要求，外觀上很多構件都已經(jīng)生銹，會影響到結構構件的承載能力。

3 鋼結構廠房安全性的鑒定

根據(jù)現(xiàn)場檢測的結果，依據(jù)現(xiàn)行國家標準規(guī)范以及設計核算軟件，對被檢的主體結構建模，進行靜載與抗震性能核算。因為主體結構的評級直接與構件的承載能力有關，因此應當把核算結果當作評定的依據(jù)。地基基礎的安全性等級依據(jù)GB 50144—2008工業(yè)建筑可靠性鑒定標準第7.2條，根據(jù)地基變形觀測資料和建筑物現(xiàn)狀進行評定；上部承重結構安全性等級按結構整體性和承載功能兩個項目評定，并取其中較低的評定等級作為該建筑上部承重結構的安全性等級。

計算時應當依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范GB 50017—2003鋼結構設計規(guī)范、GB 50010—2010混凝土結構設計規(guī)范和GB 50011—2010建筑抗震設計規(guī)范，對該廠房主要結構構件進行受壓承載力、抗震承載力復核計算。

復核計算時，荷載組合按照現(xiàn)行GB 50009—2012建筑結構荷載規(guī)范中附錄A規(guī)定，樓屋面恒載均按現(xiàn)場實際調(diào)查情況所使用的材料強度進行取值。

根據(jù)所提供圖紙得知：該建筑物場地分組為第一組，抗震設防類別為丙類設防，進行抗震驗算時，抗震設防烈度取8度，基本地震加速度取0.2g；屋面活荷載根據(jù)GB 50009—2012建筑結構荷載規(guī)范中表5.3.1不上人屋面選取；基本風壓根據(jù)規(guī)范8.1.2條中進行選取。經(jīng)驗算，該建筑局部構件抗震承載能力不滿足標準要求。

1)安全性鑒定及評級。

依據(jù)GB 50144—2008工業(yè)建筑可靠性鑒定標準，在本次現(xiàn)場檢查、檢測及結構承載力驗算的基礎上，對該鋼結構廠房進行安全性鑒定與評級。

依據(jù)GB 50144—2008工業(yè)建筑可靠性鑒定標準中第6.3.1條：鋼結構構件安全性鑒定，應按承載能力(包括構造與連接)項目評定，并取其中較低一級作為該構件的安全性等級。

a.按承載能力評定。依據(jù)GB 50144—2008工業(yè)建筑可靠性鑒定標準中第6.3.3條規(guī)定，承重構件抗力與荷載效應比(R/γ0S)小于0.90的，評定安全性等級為d級，抗力與荷載效應比(R/γ0S)介于0.90～0.95之間的，評定安全性等級為c級,抗力與荷載效應比(R/γ0S)介于0.95～1.0之間的，評定安全性等級為b級,抗力與荷載效應比(R/γ0S)大于1.0的，評定安全性等級為a級。

該建筑承重構件的承載能力包括靜載受壓承載力、抗震承載力兩部分，根據(jù)驗算，該廠房部分鋼框架次梁不滿足設計要求、中部鋼框架次梁不滿足設計要求、墻檁、屋檁不滿足設計要求。結合GB 50144—2008工業(yè)建筑可靠性鑒定標準中第6.3.4條規(guī)定，本次檢測構件的撓度均在該表格規(guī)定的范圍內(nèi)，因此可以判定承載力均能夠滿足設計要求，根據(jù)承載力判定構件安全等級為b級。

b.按連接及其他構造評定。依據(jù)GB 50144—2005工業(yè)建筑可靠性鑒定標準中第6.3.3條規(guī)定，鋼構件的抗力應當考慮構造、缺陷損傷、腐蝕、過大變形與偏差等影響。該鋼結構構件側向彎曲矢高、傾斜度合格率符合規(guī)范要求，但是整體垂直度超過偏差限制，而且部分構件有腐蝕，依據(jù)GB 50144—2005工業(yè)建筑可靠性鑒定標準中第6.3.8條規(guī)定，構件已經(jīng)出現(xiàn)腐蝕，截面還沒有明顯削弱，因此判定構件為b級。

2)子單元安全性鑒定評級。

a.地基基礎子單元。根據(jù)本次現(xiàn)場檢查、檢測的結果，該建筑物不存在地基不均勻沉降現(xiàn)象，上部主體結構也不存在由于地基沉降而產(chǎn)生的開裂。依據(jù)GB 50144—2008工業(yè)建筑可靠性鑒定標準中第7.2.2條規(guī)定，關于地基基礎的評級規(guī)定與計算結果，評定該建筑物地基基礎安全性等級為A級。

b.上部承重結構子單元。依據(jù)GB 50144—2008工業(yè)建筑可靠性鑒定標準中第7.3節(jié)規(guī)定，對上部承重結構進行評級，應按結構整體性和承載功能兩個項目進行評定。

結構的整體性評級。依據(jù)GB 50144—2005工業(yè)建筑可靠性鑒定標準中第7.3.2節(jié)規(guī)定，對結構整體性的評定應根據(jù)結構布置和構造、支撐系統(tǒng)兩個項目進行評定。經(jīng)現(xiàn)場檢測，該建筑結構、支撐系統(tǒng)布置合理，形成完整的體系，傳力路徑明確；支承桿件長細比及節(jié)點構造、整體性構造和連接符合國家現(xiàn)行標準規(guī)范的規(guī)定，滿足安全要求，評為A級。

按照承載功能評級。依據(jù)GB 50144—2008工業(yè)建筑可靠性鑒定標準中第7.3.4節(jié)規(guī)定，對承載功能等級的評定應根據(jù)結構不同的計算單元區(qū)分為重要構件集與次要構件集中c級與d級構件所占百分比進行評定。經(jīng)現(xiàn)場檢測，該建筑次要構件中c級構件所占比例不多于50%，d級構件所占比例不少于20%，故評為C級。

c.圍護結構系統(tǒng)安全性評級。依據(jù)GB 50144—2005工業(yè)建筑可靠性鑒定標準第7.4.1條規(guī)定，圍護結構系統(tǒng)的評定應按承重圍護結構的承載功能和非承重圍護結構的構造連接兩個項目進行評定，經(jīng)現(xiàn)場檢測，該建筑物圍護結構構造與連接基本符合國家現(xiàn)行標準規(guī)范要求，評為B級。

3)鑒定單元安全性評級。

依據(jù)GB 50144—2005工業(yè)建筑可靠性鑒定標準第8.0.2條規(guī)定，鑒定單元的安全性評級應根據(jù)地基基礎、上部承重結構和圍護結構系統(tǒng)的安全性等級進行評定，并且將其中較低等級作為該鑒定單元的安全性等級。因此，該鑒定單元評為三級。

4 安全性鑒定結果以及說明

根據(jù)檢測得知：該工程基礎混凝土強度符合設計要求；該工程主體結構混凝土強度符合設計要求；該工程砌筑砂漿強度符合設計要求；該工程鋼筋配置與保護層厚度符合設計要求；該工程構件尺寸、層高符合設計要求；該工程手工焊縫焊接質量符合設計要求；該鋼結構構件側向彎曲矢高、傾斜度合格率符合規(guī)范要求，但是整體垂直度超過偏差限制，而且部分構件有腐蝕，不符合規(guī)范及設計要求；該工程鋼結構構件的涂層厚度符合設計要求；該工程主體結構構件存在銹蝕、焊渣等外觀一般質量缺陷，不符合GB 50205—2001鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范要求。

依據(jù)50144—2008工業(yè)建筑可靠性鑒定標準第8.0.2條規(guī)定，地基基礎安全性等級評定為A級，上部承重結構安全性等級評定為C級，圍護結構承重部分安全性等級為B級，綜合評定該建筑物安全性等級為三級。三級就是該鋼結構廠房已經(jīng)有不適于承載的情況出現(xiàn)，不利于結構的長期使用，在使用的過程當中有可能會因為結構的安全性不足發(fā)生結構損壞等情況，造成人員傷亡以及財產(chǎn)損失，適于請原設計單位或者有同等資質的設計單位對存在缺陷的構件進行處理，使其能夠滿足使用的需要。

5 結語

鋼結構廠房在我國的應用越來越普遍，但是由于監(jiān)管力度的不足，在日常使用當中還是經(jīng)常會出現(xiàn)由于安全性不足等問題發(fā)生的人員以及財產(chǎn)傷亡等問題，目前，很多第三方檢測單位已經(jīng)介入對于鋼結構廠房的施工質量以及安全性控制當中，但是由于一些檢測方法以及鑒定方法的局限性，很多合格的報告并不能夠如實地反映鋼結構廠房實際的安全水平，對企業(yè)的發(fā)展以及后期的使用都十分不利，本文通過某個鋼結構廠房的檢查鑒定工作，對鋼結構廠房的檢查內(nèi)容，檢查程序以及鑒定的方法等進行了詳細的說明，為檢測單位提供了一套檢測廠房合格性的流程，對于把控工程質量的實際水平是具有一定的現(xiàn)實意義的。

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Safety examination identifying methods of the steel structure workshop

Yao Liwei

(TaiyuanBuildingEngineeringQualityDetectionStation,Taiyuan030002,China)

Taking the steel structure workshop as an example,the paper examines the steel structure workshop construction quality and safety performance,introduces specific detection contents,procedures and identifying methods,and proves actual safety level of the steel structure workshop according to field detection results,which will provide some guidance for similar workshop safety identification.

steel structure workshop,safety,detection method

2015-10-15

姚立偉(1979- ),男，工程師

1009-6825(2015)36-0034-02

TU317 < class="emphasis_bold">文獻標識碼：A

A