某禮堂焊接球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架檢測(cè)及可靠性鑒定

趙 福

(山西鋼鐵建設(shè)(集團(tuán))有限公司，山西太原 030003)

0 引言

近30年來，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)以其結(jié)構(gòu)受力合理、重量輕、桿件單一、制作安裝方便的優(yōu)勢(shì)在公共和工業(yè)建筑中得到了廣泛應(yīng)用。但是，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，各類網(wǎng)架結(jié)構(gòu)桿件出現(xiàn)了銹蝕、變形等損傷，其結(jié)構(gòu)性能逐漸退化。鑒于廣大人民群眾對(duì)于建筑安全問題的日益重視，針對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的檢測(cè)鑒定工程也日益增多。本文結(jié)合某禮堂焊接球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架檢測(cè)及可靠性鑒定的實(shí)例，介紹了該類工程檢測(cè)鑒定的方法。

1 工程概況

某高職學(xué)校學(xué)生禮堂建于1994年，該建筑平面形式呈矩形，長(zhǎng)43 m，寬24 m，總建筑面積為1 032 m2，建筑室內(nèi)外高差為0．5 m，建筑總高度為14．1 m。該建筑的結(jié)構(gòu)形式為磚混結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為條形基礎(chǔ)，屋面采用正放四角錐焊接球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架承重。因該禮堂屋面鋼網(wǎng)架已投入使用20年，且使用中發(fā)現(xiàn)了屋面滲漏水及部分網(wǎng)架桿件銹蝕的情況，為此對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)及可靠性鑒定。

2 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的檢測(cè)

2．1 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)銹蝕損傷現(xiàn)狀檢測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)該網(wǎng)架，部分桿件和節(jié)點(diǎn)存在銹蝕現(xiàn)象。支座處的銹蝕程度相對(duì)較大，面漆剝落，底漆尚存，局部可見水漬和浮銹，銹蝕深度小于0．3 mm;網(wǎng)架桿件與焊接球節(jié)點(diǎn)連接焊縫質(zhì)量較好，未發(fā)現(xiàn)明顯焊瘤等缺陷，桿件表面干燥，漆膜完好無損。其銹蝕現(xiàn)狀見圖1，圖2。

2．2 網(wǎng)架變形檢測(cè)

采用RTS-852R全站儀對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的下弦桿撓度進(jìn)行測(cè)量，網(wǎng)架下弦桿布置圖見圖3。表1中網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)高度數(shù)據(jù)為各節(jié)點(diǎn)與全站儀之間的相對(duì)高差，單位為m，撓度值單位為mm。測(cè)點(diǎn)取在與焊接球節(jié)點(diǎn)附近相連的下弦桿，由于條件限制，檢測(cè)了3條軸線處的下弦桿，網(wǎng)架撓度檢測(cè)結(jié)果匯總于圖4～圖6。

圖1 網(wǎng)架支座處銹蝕現(xiàn)狀

圖2 網(wǎng)架桿件及節(jié)點(diǎn)現(xiàn)狀

經(jīng)計(jì)算，該網(wǎng)架南北方向下弦桿撓度檢測(cè)結(jié)果列于表1，依據(jù)《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第3．5．1條規(guī)定，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)撓度容許值為l0/250(l0為網(wǎng)架跨度)。由表1中數(shù)據(jù)可知，網(wǎng)架下弦桿節(jié)點(diǎn)均呈現(xiàn)上拱趨勢(shì)，撓度均未超過規(guī)范允許值。

圖3 網(wǎng)架下弦桿平面簡(jiǎn)圖

圖4 A-H/1網(wǎng)架撓度測(cè)量值

圖5 A-H/2網(wǎng)架撓度測(cè)量值

圖6 A-H/5網(wǎng)架撓度測(cè)量值

表1 網(wǎng)架下弦桿撓度檢測(cè)結(jié)果

3 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪圖紙，采用MIDAS軟件對(duì)該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行承載能力分析校核，該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)承載力滿足要求。該網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)計(jì)算模型見圖7。

該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)各桿件的作用效應(yīng)與抗力的比值驗(yàn)算結(jié)果見圖8。

4 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可靠性鑒定

4．1 按網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性等級(jí)進(jìn)行評(píng)級(jí)

依據(jù)GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，上部承重結(jié)構(gòu)的安全性等級(jí)，應(yīng)按結(jié)構(gòu)承載力、構(gòu)造和不適于繼續(xù)承載的位移三個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)定，并取其中較低的評(píng)定等級(jí)作為上部承重結(jié)構(gòu)的安全性等級(jí)。

圖7 網(wǎng)架計(jì)算模型

圖8 網(wǎng)架各桿件的應(yīng)力比

1)按照承載力評(píng)定。

根據(jù)網(wǎng)架承載力驗(yàn)算結(jié)果，依據(jù)GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)表6．3．3對(duì)該結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的安全性等級(jí)進(jìn)行評(píng)定，具體情況見表2。由于該網(wǎng)架的構(gòu)造和連接基本滿足規(guī)范要求，故該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)按照承載力評(píng)為au級(jí)。

表2 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性等級(jí)評(píng)定結(jié)果

2)按結(jié)構(gòu)整體性評(píng)定。

依據(jù)GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)第6．3．4條，結(jié)構(gòu)整體性的評(píng)定應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)布置和構(gòu)造、支撐系統(tǒng)兩個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)定。該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置合理，形成完整的體系;傳力路徑明確;結(jié)構(gòu)形式和構(gòu)件選型基本符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定，不影響安全;支撐系統(tǒng)布置合理，形成完整的支撐系統(tǒng)。故按結(jié)構(gòu)的整體性將該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)評(píng)為bu級(jí)。

3)按結(jié)構(gòu)位移評(píng)定。

依據(jù)《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第3．5．1條規(guī)定，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)撓度容許值為l0/250(l0為網(wǎng)架跨度)。由表1中數(shù)據(jù)可知，網(wǎng)架下弦桿撓度均未超過規(guī)范允許值。因此按照網(wǎng)架結(jié)構(gòu)撓度現(xiàn)狀，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的安全性等級(jí)可評(píng)為au級(jí)。

綜上所述，依據(jù)GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)第6．3．6條，該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的安全性等級(jí)應(yīng)評(píng)為bu級(jí)。

4．2 按網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)件使用性等級(jí)進(jìn)行評(píng)級(jí)

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的使用性等級(jí)應(yīng)按變形、偏差、一般構(gòu)造和腐蝕項(xiàng)目進(jìn)行鑒定評(píng)級(jí)。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果，該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體及桿件變形現(xiàn)狀均滿足規(guī)范要求，因此該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的使用性等級(jí)按照變形項(xiàng)目可評(píng)為as級(jí);該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)目前不存在過大安裝偏差或制作偏差，所有網(wǎng)架支座基本工作正常，因此按照偏差項(xiàng)目該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的使用性等級(jí)可評(píng)為bs級(jí);該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)造合理，構(gòu)件之間連接方式正確且無明顯缺陷和損傷，因此按照一般構(gòu)造項(xiàng)目該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的使用性等級(jí)可評(píng)為as級(jí);該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)目前部分桿件、球節(jié)點(diǎn)、支座存在銹蝕，因此該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)按照腐蝕現(xiàn)狀應(yīng)評(píng)為bs級(jí)。

因此，依據(jù)GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)中7．3．4條該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的使用性等級(jí)可評(píng)為bs級(jí)。

綜上所述，依據(jù)GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)第9．0．3條規(guī)定，該建筑上部網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可靠性等級(jí)可評(píng)為B級(jí)。

5 結(jié)語

通過對(duì)該禮堂網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、承載力計(jì)算校核及可靠性鑒定，分析評(píng)定了該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的安全性和正常使用性，表明目前網(wǎng)架結(jié)構(gòu)處于安全正常使用狀態(tài)，可繼續(xù)使用。

［1］ GB/T 50344-2004，建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)［S］．

［2］ JGJ 8-2007，建筑變形測(cè)量規(guī)程［S］．

［3］ JGJ 7-2010，空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程［S］．

［4］ GB 50009-2012，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范［S］．

［5］ GB 50292-1999，民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)［S］．