某單層排架結構工業廠房結構安全性鑒定

陶毓先 （安徽省建筑工程質量第二監督檢測站，安徽 合肥 230001）

0 前言

上世紀60年代，隨著我國工業的發展，大量工業廠房在全國各地新建。排架結構廠房施工難度較小，經濟性良好，內部空間可以根據不同生產工藝要求進行靈活布置，可實現廠房建筑構配件生產工業化以及現場施工機械化等特點，因此應用較為普遍。部分廠房因建設年代較遠或使用功能變更，需要進行加固或改造，對擬改造廠房結構安全性進行鑒定，可為改造方案提供重要依據。

1 概述

該工程為單層排架結構廠房，建筑面積約為3000m2，建筑平面布置示意圖及單榀排架立面布置示意圖分別見圖1、圖2。工程約建成于1983年，原建設單位、設計、施工單位不詳。廠房原使用功能為軍工用品生產車間，內部設有重型吊車。2000年代初，廠房改造為倉庫，吊車拆除。目前，因使用需要，擬改造為辦公場所。

2 建筑物結構體系核查

廠房（A～E軸范圍內）東西向長度約為22.0m，南北向長度約為133.0m。上部結構系單層排架結構，排架柱形式為預制鋼筋混凝土雙肢柱，雙肢柱底部與高杯口基礎連接；屋面采用單脊雙坡輕鋼結構，屋面鋼梁采用焊接實腹式H型鋼，屋脊處高度約為9.4m，檐口高度約為8.2m。屋面檁條采用C型實腹式簡支檁條，間距為1.2m。排架柱間填充墻體采用輕集料混凝土砌塊與砂漿砌筑。排架柱間未設置縱向柱間支撐。廠房屋面支撐系統布置較為齊全。

圖1 廠房建筑平面布置示意圖（單位：mm）

圖2 排架立面布置示意圖（單位：mm）

3 建筑物的裂縫、質量缺陷及損傷情況

對上部結構進行普查，主要以下缺陷：①排架柱鋼筋銹脹、混凝土保護層脫落，混凝土碳化深度較大；②鋼屋架與排架柱預埋構件采用點焊連接，且銹蝕嚴重，可靠性差；③部分檁條與檁托之間采用點焊連接，可靠性較差；檁條表面普遍存在點狀銹蝕現象，部分實腹式檁條點狀銹蝕連接成片；④填充墻與排架柱之間普遍存在因材料變形不協調引起的貫通裂縫，部分填充墻體存在因材料自身收縮變形引起不規則貫通裂縫。

4 實體質量檢測

4.1 排架柱截面尺寸、混凝土強度、配筋

采用回彈法鉆芯修正法對排架柱混凝土強度進行檢測，混凝土批量強度推定值達到C30等級要求。現場檢測表明，排架柱截面尺寸及配筋基本一致；部分抽檢結果見表1。

4.2 屋面鋼梁及檁條截面尺寸抽檢

圖3 排架柱截面尺寸示意圖（單位：mm）

采用鋼尺、金屬超聲波測厚儀對屋面鋼梁、檁條及次構件截面尺寸進行檢測，部分檢測結果見表2。

4.3 地基基礎檢測鑒定

場地地質勘察資料顯示：場地為砂礫巖坡前河漫灘地貌，經廠區建設填土加高后呈現狀地貌，現地勢基本平穩；場地下部巖土可分為2層：第①層雜填土：全場地分布，最薄處1.40m，最厚處2.70m，平均厚度為2.30m，fak=120KPa，Es=4.5MPa；第②層卵石土：全場地分布，fak=240KPa，Es=12.0MPa；場地屬抗震有利地段，場地無巖溶、危巖和崩塌、采空區、地面沉降等不良地質作用。

排架柱截面尺寸及鋼筋配置檢測結果匯總表 表1

屋面鋼梁、檁條檢測結果匯總表 表2

基礎開挖檢測結果匯總表 表3

建設場地較為平整，非邊坡地帶，地基較穩定未見滑動跡象。未發現不均勻沉降引起的上部結構異常現象，對E軸基礎及與B軸對稱布置的原廠房F軸基礎進行開挖檢測，基礎埋深、形式及截面尺寸檢測結果見表3。

對照場地巖土工程勘察報告，基礎持力層為卵石土層，地基承載力特征值為240kPa。

5 結構驗算

采用中國建筑科學研究院結構軟件PKPM2010；荷載取值：恒荷載：根據原設計施工圖按規范規定取值；屋面恒荷載：不上人屋面0.25kN/m2；屋面活荷載：不上人屋面0.5kN/m2，地基承載力特征值fak=240kPa，屋面鋼梁的鋼材牌號：Q235B。結構計算模型圖4。

圖4 結構計算模型示意圖

驗算結果表明：地基基礎、混凝土排架柱承載能力符合規范要求；屋面鋼梁、檁條承載能力不符合規范要求。

6 鑒定結論

綜合結構驗算結果及損傷情況，依據《工業建筑可靠性鑒定標準》（GB50144-2008）廠房結構安全性等級可評定為C級，顯著影響整體承載。

7 結語

單層排架結構廠房在施工難度、經濟性及空間靈活性方面具有較多優點，使用時間較長、結構出現嚴重損傷或改變使用功能時，應進行結構安全性鑒定，以確保結構使用安全并為廠房改造提供可靠依據。