胡進(jìn)秀 曹志毅

(1.杭州市房屋安全鑒定檢測(cè)中心有限公司,浙江 杭州 310003; 2.浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,浙江 杭州 311231)

0 引言

門式剛架輕型房屋具有受力簡(jiǎn)單、傳力路徑明確、構(gòu)件制作快捷、便于工廠化加工、施工周期短等特點(diǎn)，近年來(lái)應(yīng)用廣泛。本文就某門式剛架綜合館結(jié)構(gòu)的安全檢測(cè)和鑒定進(jìn)行了探討。該廠房原建設(shè)、施工資料部分缺失，空置多年，擬重新啟用，為了解目前結(jié)構(gòu)安全狀況，需進(jìn)行全面安全檢測(cè)、鑒定。

1 工程概況

該綜合館為單層門式剛架結(jié)構(gòu)，柱平面布置詳見圖1。共計(jì)17個(gè)開間，開間尺寸為4.0 m，分為兩跨，總長(zhǎng)約為66.4 m；寬約32.0 m，建筑面積約2 125 m2；～軸建筑高度約為8.45 m～10.30 m，～約為6.45 m～7.72 m。該建筑不設(shè)地下室，1層為建筑地面。上部結(jié)構(gòu)采用H型鋼柱、H型鋼梁承重,C型鋼壓型板組合圍護(hù)，局部為玻璃幕墻，壓型鋼板屋面。該綜合館建于2010年，設(shè)計(jì)使用年限25年。

2 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況

2.1 結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)件尺寸

該廠房剛架邊列柱截面為H300×200×8×10,其余柱截面為H350×200×12×14。剛架梁為變截面H(300～600)×180×8×10，梁柱采用高強(qiáng)螺栓連接，屋面檁條為C140×50×20×2.5。結(jié)構(gòu)支撐較完整，設(shè)有屋蓋水平支撐、柱間支撐、系桿、隅撐等?，F(xiàn)場(chǎng)復(fù)核構(gòu)件軸線位置、構(gòu)件布置及截面尺寸均符合原設(shè)計(jì)。

2.2 外觀質(zhì)量和連接構(gòu)造

現(xiàn)場(chǎng)檢查上部鋼構(gòu)件及連接未發(fā)現(xiàn)破損、截面缺失、扭曲、變形等不良情況；鋼構(gòu)件整體涂裝外觀較好，表面光潔平整、無(wú)流墜、漏涂，部分構(gòu)件存在脫落、起皮等情況。梁柱節(jié)點(diǎn)及梁梁連接正常，高強(qiáng)螺栓連接可靠，未發(fā)現(xiàn)缺失、松動(dòng)、位移、變形等情況；對(duì)柱腳鑿開外包混凝土檢查，核實(shí)為采用4M24預(yù)埋螺栓雙螺帽固定，未見松動(dòng)現(xiàn)象；焊縫外觀良好，無(wú)缺焊、漏焊、夾渣、脫焊等情況。

2.3 圍護(hù)承重及幕墻部分

屋面及墻面鋼檁條、隅撐、拉條等構(gòu)件截面尺寸及平面布置符合設(shè)計(jì)要求，安裝完整無(wú)缺失、遺漏現(xiàn)象，連接方式正確、可靠；未見屋面及墻面C型鋼檁條、隅撐、拉條等構(gòu)件存在明顯下?lián)?、扭曲及變形等損壞情況。幕墻存在部分密封膠封閉不密實(shí)，膠條存在開裂、老化；部分鋼爪構(gòu)件存在銹蝕，固定螺栓存在漏裝及鋼化玻璃破裂情況。

3 現(xiàn)場(chǎng)抽樣檢測(cè)情況

3.1 混凝土強(qiáng)度

采用回彈法抽檢部分鋼筋混凝土基礎(chǔ)，經(jīng)齡期修正后強(qiáng)度在28.4 MPa～35.0 MPa范圍，滿足規(guī)范關(guān)于受力構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)最低C20要求。

3.2 焊縫質(zhì)量

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)58處剛架斜梁與剛架柱連接端板部位節(jié)點(diǎn)焊縫,采用超聲波法進(jìn)行內(nèi)部缺陷檢測(cè)，結(jié)果表明所測(cè)焊縫無(wú)明顯超標(biāo)缺陷，所檢驗(yàn)焊縫質(zhì)量符合《焊縫無(wú)損檢測(cè)超聲檢測(cè)驗(yàn)收等級(jí)》[5]標(biāo)準(zhǔn)要求(見表1)。

表1 鋼構(gòu)件焊縫超聲波探傷檢測(cè)結(jié)構(gòu)(鋼梁)

3.3 涂層質(zhì)量

對(duì)15個(gè)梁柱構(gòu)件共80個(gè)測(cè)點(diǎn)的涂層厚度進(jìn)行抽樣檢測(cè)，測(cè)得涂層厚度在128 μm～142 μm范圍，均滿足涂層厚度125 μm設(shè)計(jì)要求。

3.4 構(gòu)件變形

對(duì)18根鋼柱傾斜情況進(jìn)行抽樣檢測(cè)，鋼柱頂平面內(nèi)位移均小于《危險(xiǎn)房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)》[4]規(guī)定h/150限值；檢測(cè)樣本中近20%(4/J,13/E,18/B)鋼柱頂平面外位移超過(guò)《危險(xiǎn)房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)》[4]規(guī)定h/500限值，其中4/J處剛架邊柱達(dá)到了1/275。參考《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》[1]表3.3.1限值要求，均在允許范圍內(nèi)，且結(jié)構(gòu)縱向支撐體系完整，現(xiàn)場(chǎng)未見構(gòu)件產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞，判斷為安裝誤差等引起的不影響整體承載的孤立事件。

3.5 幕墻性能

氣密性能檢測(cè)幕墻整體為3級(jí)，水密性能檢測(cè)固定部分3級(jí)，抗風(fēng)壓性能3級(jí)，平面內(nèi)變形性能3級(jí)。

4 結(jié)構(gòu)承載能力驗(yàn)算

為分析剛架主體結(jié)構(gòu)實(shí)際承載力，按照國(guó)標(biāo)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》[2]和現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范以及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的構(gòu)件具體尺寸、建筑構(gòu)造做法和原施工圖紙資料，采用PKPM結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算，其中鋼柱、鋼梁鋼材采用Q235B。

經(jīng)驗(yàn)算，綜合館門式剛架主體結(jié)構(gòu)中，剛架柱最大應(yīng)力比0.85，剛架斜梁最大應(yīng)力比0.90，剛架梁柱承載能力均滿足現(xiàn)行規(guī)范要求；鋼柱柱頂計(jì)算側(cè)向位移與柱高度比值最大值為1/160，滿足《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》[1]表3.3.1限值要求；鋼梁計(jì)算最大撓跨比為1/273，滿足《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》[1]表3.3.2限值要求。

5 安全性等級(jí)評(píng)定

5.1 構(gòu)件安全性評(píng)級(jí)

綜合承載能力、構(gòu)造、位移和變形及銹蝕四個(gè)項(xiàng)目評(píng)級(jí)結(jié)果，評(píng)定4/J,13/E,18/B等處平面外位移超標(biāo)的鋼柱構(gòu)件(占比近20%)安全性cu級(jí)，其余鋼構(gòu)件安全性等級(jí)為bu級(jí)，具體評(píng)級(jí)見表2。

表2 剛架鋼構(gòu)件(鋼柱、鋼梁)安全性等級(jí)評(píng)定

5.2 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)安全性鑒定評(píng)級(jí)

5.2.1地基基礎(chǔ)

被檢測(cè)工程周邊無(wú)明顯施工影響等環(huán)境因素影響存在；未發(fā)現(xiàn)上部結(jié)構(gòu)因地基沉降和不均勻沉降及基礎(chǔ)變形產(chǎn)生的上部結(jié)構(gòu)裂縫及變形異常；對(duì)該建筑進(jìn)行整體觀察，未發(fā)現(xiàn)存在明顯傾斜現(xiàn)象。抽檢12處鋼筋混凝土強(qiáng)度最小值為28.4 MPa,滿足《混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范》[6]二a類環(huán)境受力構(gòu)件強(qiáng)度最小C25等級(jí)要求。地基基礎(chǔ)使用狀況良好，能承受原有上部結(jié)構(gòu)荷載的要求。綜合評(píng)定地基基礎(chǔ)安全性等級(jí)為Au級(jí)。

5.2.2上部承重結(jié)構(gòu)

1)按結(jié)構(gòu)承載功能評(píng)定。

少量(近20%)鋼構(gòu)件安全性等級(jí)為cu級(jí)，其余鋼構(gòu)件安全性等級(jí)為bu，上部承重結(jié)構(gòu)中不含du構(gòu)件，cu級(jí)含量不多于20%，房屋為單層結(jié)構(gòu)，按承載功能評(píng)定上部承重結(jié)構(gòu)安全性等級(jí)為Bu級(jí)；

2)按結(jié)構(gòu)整體性評(píng)定。

結(jié)構(gòu)布置合理，形成完整的體系，傳力路徑明確；支撐體系布置合理，形成完整的支撐體系；構(gòu)件連接方式基本正確，無(wú)松動(dòng)變形或其他殘損。按結(jié)構(gòu)整體性評(píng)定上部承重結(jié)構(gòu)安全性等級(jí)為Au級(jí)。

3)按不適于承載的側(cè)移評(píng)定。

對(duì)該建筑進(jìn)行整體觀察，未發(fā)現(xiàn)存在明顯傾斜現(xiàn)象；抽測(cè)少量鋼柱側(cè)向位移超過(guò)《危險(xiǎn)房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)》[4]規(guī)定h/500限值；按結(jié)構(gòu)整體計(jì)算鋼柱側(cè)向位移滿足《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》[1]規(guī)定限值，按不適于承載的側(cè)移評(píng)定結(jié)構(gòu)安全性等級(jí)為Bu級(jí)。

綜合評(píng)定上部承重結(jié)構(gòu)安全性等級(jí)為Bu級(jí)。

5.2.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

屋面及墻面C型鋼檁條、隅撐、拉條等構(gòu)件截面尺寸及平面布置符合設(shè)計(jì)要求，安裝完整，無(wú)缺失、遺漏現(xiàn)象，連接方式正確、可靠；未見屋面及墻面C型鋼檁條、隅撐、拉條等構(gòu)件存在明顯下?lián)?、扭曲及變形等損壞。

幕墻布置基本合理，形成完整受力系統(tǒng)，且結(jié)構(gòu)選型和傳力線路基本可行。未見承重構(gòu)件存在扭曲等變形情況；部分構(gòu)件存在銹蝕情況，對(duì)耐久性存在一定影響；固定螺栓存在漏裝現(xiàn)象；部分密封膠封閉不密實(shí)，膠條存在開裂、老化情況，存在一定安全隱患；鋼化玻璃的破裂影響使用安全。

綜合評(píng)定圍護(hù)系統(tǒng)安全性等級(jí)為Bu級(jí)。

5.3 房屋安全性鑒定評(píng)級(jí)

房屋地基基礎(chǔ)安全性等級(jí)評(píng)定為Au級(jí)，上部承重結(jié)構(gòu)安全性等級(jí)評(píng)定為Bu級(jí)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的安全性等級(jí)為Bu級(jí)。

根據(jù)GB 50292—2015民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)[3]綜合評(píng)定房屋安全性等級(jí)為Bsu級(jí)，即房屋安全性略低于該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)Asu級(jí)的規(guī)定，尚不顯著影響整體承載能力。

6 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于該門式剛架結(jié)構(gòu)，在今后使用過(guò)程中對(duì)圍護(hù)幕墻部分存在構(gòu)件銹蝕、膠條老化、玻璃破裂等損壞作綜合維修處理；部分鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件涂層存在脫落、起皮的情況，須及時(shí)修補(bǔ)；并按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求定期做好防腐防火涂層維護(hù)。

對(duì)于該門式剛架結(jié)構(gòu)中少量側(cè)向位移超過(guò)《危險(xiǎn)房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)》[4]規(guī)定h/500限值的鋼柱：4/J,13/E,18/B等鋼柱，在日常使用過(guò)程當(dāng)中應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)柱頂側(cè)移值發(fā)展情況，如發(fā)現(xiàn)目標(biāo)柱及周邊相鄰柱頂側(cè)移值迅速增加，應(yīng)暫停使用，做相應(yīng)排危處理。