蘇海燕 （安徽省建筑工程質(zhì)量第二監(jiān)督檢測(cè)站，安徽 合肥 230031）

0 前言

在對(duì)建筑物進(jìn)行質(zhì)量性評(píng)估的過(guò)程中，其結(jié)構(gòu)安全性檢測(cè)是重要的一個(gè)途徑，可以有效地對(duì)建筑物的質(zhì)量進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，同時(shí)也是對(duì)建筑工程的質(zhì)量、成本控制以及安全生產(chǎn)環(huán)節(jié)起到重要價(jià)值的方法。

1 工程概況

在文本的分析過(guò)程中，主要就某學(xué)院的大學(xué)生活動(dòng)中心報(bào)告廳進(jìn)行屋面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的安全性鑒定。該工程項(xiàng)目位于某市區(qū)，在結(jié)構(gòu)方面，主要由兩個(gè)網(wǎng)架單體所構(gòu)成，而屋面的整體結(jié)構(gòu)采用了網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，該建筑始建于2005年，并在次年的八月份投入使用。該工程項(xiàng)目，是黃某學(xué)院自行投資建設(shè)的，由同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院承擔(dān)建筑設(shè)計(jì)單位，在進(jìn)行施工的過(guò)程中，由某建筑安全公司進(jìn)行施工建設(shè)。

該工程項(xiàng)目在建成之后，已經(jīng)投入使用多年，為此需要對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全性的鑒定，以此對(duì)建筑的屋面結(jié)構(gòu)網(wǎng)架有著一個(gè)良好的情況掌握。

2 檢測(cè)與核算

2.1 檢測(cè)內(nèi)容

在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)鑒定的過(guò)程中，需要進(jìn)行鑒定內(nèi)容的合理設(shè)計(jì)，首先需要對(duì)其網(wǎng)架桿件的具體尺寸、分布以及銹蝕情況進(jìn)行檢測(cè)，并掌握其發(fā)展的情況。之后再對(duì)其網(wǎng)架桿件進(jìn)行分布圖的繪制。之后還需要對(duì)網(wǎng)架支座節(jié)點(diǎn)的連接情況以及網(wǎng)架桿件連接的情況進(jìn)行檢測(cè)，以此明確出具體的情況。

在檢測(cè)之后，還需要對(duì)其監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)查，以此依據(jù)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，進(jìn)行這部分結(jié)構(gòu)承載力的相關(guān)驗(yàn)算。

在檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，需要對(duì)部分的支座節(jié)點(diǎn)以及網(wǎng)架與混凝土柱的連接位置，使用金屬裂縫磁探傷儀，配合其金屬缺陷超聲探測(cè)儀進(jìn)行結(jié)構(gòu)的檢測(cè)，但是在實(shí)際的檢測(cè)過(guò)程中，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其位置所使用的金屬部件出現(xiàn)裂縫的問(wèn)題。并且在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的勘查來(lái)看，其保養(yǎng)的效果比較良好，表面的防銹漆也比較完整，但是在個(gè)別位置，例如在與大地進(jìn)行連接的位置出現(xiàn)了一些銹蝕問(wèn)題。下圖為8-20/A-L軸區(qū)域網(wǎng)架現(xiàn)狀。

8-20/A-L軸區(qū)域網(wǎng)架現(xiàn)狀

2.2 計(jì)算復(fù)核

在本文的分析過(guò)程中，主要將其網(wǎng)架桿件進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，以此形成節(jié)點(diǎn)交界的空間桿單元類(lèi)型，這樣也是將混凝土的梁、柱進(jìn)行有效簡(jiǎn)化分析，形成節(jié)點(diǎn)剛接的空間梁?jiǎn)卧Ｖ笤僖罁?jù)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，對(duì)其建筑的整體進(jìn)行結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型建立，這樣便可以從模型研究的角度，對(duì)其下部支撐結(jié)構(gòu)與屋面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)之間的共同作用進(jìn)行分析，讓其分析的結(jié)果更加貼近實(shí)際的情況。

在本文的分析過(guò)程中，采用了有限元計(jì)算軟件的使用，對(duì)其工程項(xiàng)目的整體性結(jié)構(gòu)在前20階自振頻率進(jìn)行分析。通過(guò)研究的分析，發(fā)現(xiàn)在該工程的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的前4階振型，都是處于網(wǎng)架上下層之間的連接位置，有著各自方向的振動(dòng)方式。而在之后的5-7階振型，會(huì)逐漸沿著X、Y以及Z方面進(jìn)行振動(dòng)。

在對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)在屋面結(jié)構(gòu)沿著Y與Z方向發(fā)生振動(dòng)的時(shí)候，其不會(huì)有著振動(dòng)的關(guān)聯(lián)，因此與平板網(wǎng)架比較相同。但是與平板網(wǎng)架不同的在于，該結(jié)構(gòu)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)沿著X方向呈現(xiàn)圓弧形，因此，在該結(jié)構(gòu)下會(huì)沿著X方向和Z方向的振動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的可能性比較高。

在進(jìn)行豎向動(dòng)力特性研究的過(guò)程中，由于相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，在其周邊支撐的中小跨度網(wǎng)架進(jìn)行相應(yīng)的分析，其抗震設(shè)防烈度在8度以上，為此需要對(duì)其進(jìn)行豎向的抗振驗(yàn)算。而對(duì)于抗震設(shè)防烈度9度以上的位置，則需要進(jìn)行水平方向的抗震分析。但是對(duì)于在結(jié)構(gòu)和造型上比較復(fù)雜的建筑物，其網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析需要依據(jù)實(shí)際的情況，進(jìn)行振型分解反應(yīng)譜法，以此對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的抗震分析以及驗(yàn)算。

3 網(wǎng)架施工質(zhì)量抽查

3.1 節(jié)點(diǎn)連接

首先需要從外觀角度進(jìn)行相應(yīng)的檢查，需要對(duì)結(jié)構(gòu)上的節(jié)點(diǎn)連接處，進(jìn)行全面的檢查。對(duì)于個(gè)別的桿件在結(jié)構(gòu)上，采用了若干段鋼管，并進(jìn)行了對(duì)接焊縫，但是在對(duì)其進(jìn)行探傷的過(guò)程中，對(duì)于一部分的焊縫來(lái)說(shuō)，無(wú)法達(dá)到焊縫的二級(jí)質(zhì)量要求。而上弦徑向桿件，其承受屋面的荷載壓力，為此長(zhǎng)期使用的過(guò)程中，比較容易導(dǎo)致桿件出現(xiàn)彎曲的情況，進(jìn)而不符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中對(duì)于桿件二力桿的設(shè)計(jì)要求。并且，在一部分位置，出現(xiàn)了沒(méi)有對(duì)其擰緊的問(wèn)題，使得螺栓出現(xiàn)了外露和松動(dòng)的情況發(fā)生，比較容易導(dǎo)致桿件出現(xiàn)失效，或者承受的承載力降低的問(wèn)題發(fā)生。同時(shí)由于在安裝的過(guò)程中，一旦出現(xiàn)了誤差，就會(huì)導(dǎo)致在桿件與套筒之間，有著較大的間隙，使得桿件的受到了偏心受力的受力，或者螺栓發(fā)生了相應(yīng)的彎曲。

其次在焊接縫質(zhì)量方面，需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行錐頭的選取，采用超聲波檢測(cè)的方式對(duì)接焊縫計(jì)件進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)。

3.2 網(wǎng)架桿件界面尺寸

在進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，采用鋼卷尺、游標(biāo)卡尺以及金屬超聲波測(cè)厚儀等相關(guān)設(shè)備，對(duì)其網(wǎng)架桿件的截面尺寸進(jìn)行相應(yīng)的確定，需要對(duì)其外徑以及內(nèi)部壁厚進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)。

3.3 網(wǎng)架支座節(jié)電連接的情況

由于該工程的網(wǎng)架支座的支撐構(gòu)件，在建設(shè)的過(guò)程中采用的是混凝土柱，而在網(wǎng)架支座與支撐構(gòu)件建設(shè)上，采用了預(yù)埋鋼板，進(jìn)行焊接處理，同時(shí)也讓一部分的支座螺栓球與肋板進(jìn)行了連接，但是在連接處的焊接縫位置，沒(méi)有采用滿焊的方式。在勘查的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)支座的預(yù)埋鋼板在與混凝土柱連接的位置出現(xiàn)了脫開(kāi)的現(xiàn)象，使得無(wú)法形成有效的連接。

3.4 網(wǎng)架桿件連接

在對(duì)其現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的安全性檢測(cè)的過(guò)程中，對(duì)其一部分網(wǎng)架桿件與螺栓球節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了抽樣的調(diào)查，采用的是目測(cè)以及錘擊的檢測(cè)方法，對(duì)其節(jié)點(diǎn)的螺栓緊固度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)查，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的螺栓松動(dòng)問(wèn)題。

3.5 屋面檁條

在進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，主要是對(duì)檁條采用支托支承于上弦節(jié)點(diǎn)球進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)的過(guò)程中，使用游標(biāo)卡尺、金屬超聲波測(cè)厚儀等設(shè)備對(duì)其屋面的檁條進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)，具體情況如下表所示。

3.6 結(jié)構(gòu)與構(gòu)件變形

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)中的全部桿件進(jìn)行外觀方面的檢測(cè)，但是在檢測(cè)過(guò)程中，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯發(fā)生變形的桿件，對(duì)其進(jìn)行抽樣調(diào)查之后，依然沒(méi)有發(fā)現(xiàn)發(fā)生彎曲的桿件。

檁條截面尺寸檢測(cè)結(jié)果匯總表

之后再對(duì)其支座以及屋蓋上的幾處，使用激光測(cè)距儀，對(duì)其進(jìn)行標(biāo)高的檢測(cè)，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯的變形問(wèn)題。

4 鑒定結(jié)論

在對(duì)其桿件的截面尺寸進(jìn)行了嚴(yán)格的檢測(cè)之后，發(fā)現(xiàn)其桿件的使用情況依然符合設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，為此這個(gè)位置符合安全性能；在一部分的制作螺栓球與肋板的連接處，出現(xiàn)了焊縫沒(méi)有焊滿的情況；在一部分支座預(yù)埋鋼板，預(yù)期混凝土柱出現(xiàn)了脫開(kāi)的問(wèn)題，因此沒(méi)有形成一個(gè)穩(wěn)定的連接結(jié)構(gòu)；在一些節(jié)點(diǎn)螺栓位置，出現(xiàn)了明顯的松動(dòng)問(wèn)題；其重要的一些軸上弦桿位置，出現(xiàn)了一定彎曲的現(xiàn)象；在通風(fēng)管道處，由于進(jìn)行了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)變化，因此對(duì)于網(wǎng)架桿件受力情況來(lái)看，有著一定的受力影響，因此對(duì)于網(wǎng)架桿件在承載力方面，有著不良的影響。

最后通過(guò)對(duì)其工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)際結(jié)構(gòu)驗(yàn)算分析后，發(fā)現(xiàn)其一部分的桿件實(shí)際承載標(biāo)準(zhǔn)，并不符合相應(yīng)的需求，因此需要對(duì)其進(jìn)行改造。

5 總結(jié)

綜上所述，當(dāng)建筑物長(zhǎng)期使用之后，比較容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)安全性能的下降，因此需要及時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)性的安全性能鑒定，本文主要是基于屋面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)安全性角度進(jìn)行鑒定的分析，以此為相關(guān)領(lǐng)域的研究人員提供一定的鑒定參考。