某門式剛架綜合館工程安全性鑒定

胡進秀 曹志毅

(1.杭州市房屋安全鑒定檢測中心有限公司,浙江 杭州 310003; 2.浙江建設職業技術學院,浙江 杭州 311231)

0 引言

門式剛架輕型房屋具有受力簡單、傳力路徑明確、構件制作快捷、便于工廠化加工、施工周期短等特點，近年來應用廣泛。本文就某門式剛架綜合館結構的安全檢測和鑒定進行了探討。該廠房原建設、施工資料部分缺失，空置多年，擬重新啟用，為了解目前結構安全狀況，需進行全面安全檢測、鑒定。

1 工程概況

該綜合館為單層門式剛架結構，柱平面布置詳見圖1。共計17個開間，開間尺寸為4.0 m，分為兩跨，總長約為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。該建筑不設地下室，1層為建筑地面。上部結構采用H型鋼柱、H型鋼梁承重,C型鋼壓型板組合圍護，局部為玻璃幕墻，壓型鋼板屋面。該綜合館建于2010年，設計使用年限25年。

2 現場調查情況

2.1 結構布置及構件尺寸

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，梁柱采用高強螺栓連接，屋面檁條為C140×50×20×2.5。結構支撐較完整，設有屋蓋水平支撐、柱間支撐、系桿、隅撐等。現場復核構件軸線位置、構件布置及截面尺寸均符合原設計。

2.2 外觀質量和連接構造

現場檢查上部鋼構件及連接未發現破損、截面缺失、扭曲、變形等不良情況；鋼構件整體涂裝外觀較好，表面光潔平整、無流墜、漏涂，部分構件存在脫落、起皮等情況。梁柱節點及梁梁連接正常，高強螺栓連接可靠，未發現缺失、松動、位移、變形等情況；對柱腳鑿開外包混凝土檢查，核實為采用4M24預埋螺栓雙螺帽固定，未見松動現象；焊縫外觀良好，無缺焊、漏焊、夾渣、脫焊等情況。

2.3 圍護承重及幕墻部分

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

3 現場抽樣檢測情況

3.1 混凝土強度

采用回彈法抽檢部分鋼筋混凝土基礎，經齡期修正后強度在28.4 MPa～35.0 MPa范圍，滿足規范關于受力構件混凝土強度等級最低C20要求。

3.2 焊縫質量

現場對58處剛架斜梁與剛架柱連接端板部位節點焊縫,采用超聲波法進行內部缺陷檢測，結果表明所測焊縫無明顯超標缺陷，所檢驗焊縫質量符合《焊縫無損檢測超聲檢測驗收等級》[5]標準要求(見表1)。

表1 鋼構件焊縫超聲波探傷檢測結構(鋼梁)

3.3 涂層質量

對15個梁柱構件共80個測點的涂層厚度進行抽樣檢測，測得涂層厚度在128 μm～142 μm范圍，均滿足涂層厚度125 μm設計要求。

3.4 構件變形

對18根鋼柱傾斜情況進行抽樣檢測，鋼柱頂平面內位移均小于《危險房屋鑒定標準》[4]規定h/150限值；檢測樣本中近20%(4/J,13/E,18/B)鋼柱頂平面外位移超過《危險房屋鑒定標準》[4]規定h/500限值，其中4/J處剛架邊柱達到了1/275。參考《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規范》[1]表3.3.1限值要求，均在允許范圍內，且結構縱向支撐體系完整，現場未見構件產生結構性破壞，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

氣密性能檢測幕墻整體為3級，水密性能檢測固定部分3級，抗風壓性能3級，平面內變形性能3級。

4 結構承載能力驗算

為分析剛架主體結構實際承載力，按照國標《建筑結構荷載規范》[2]和現行設計規范以及現場檢測的構件具體尺寸、建筑構造做法和原施工圖紙資料，采用PKPM結構計算軟件進行復核驗算，其中鋼柱、鋼梁鋼材采用Q235B。

經驗算，綜合館門式剛架主體結構中，剛架柱最大應力比0.85，剛架斜梁最大應力比0.90，剛架梁柱承載能力均滿足現行規范要求；鋼柱柱頂計算側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構技術規范》[1]表3.3.1限值要求；鋼梁計算最大撓跨比為1/273，滿足《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規范》[1]表3.3.2限值要求。

5 安全性等級評定

5.1 構件安全性評級

綜合承載能力、構造、位移和變形及銹蝕四個項目評級結果，評定4/J,13/E,18/B等處平面外位移超標的鋼柱構件(占比近20%)安全性cu級，其余鋼構件安全性等級為bu級，具體評級見表2。

表2 剛架鋼構件(鋼柱、鋼梁)安全性等級評定

5.2 結構系統安全性鑒定評級

5.2.1地基基礎

被檢測工程周邊無明顯施工影響等環境因素影響存在；未發現上部結構因地基沉降和不均勻沉降及基礎變形產生的上部結構裂縫及變形異常；對該建筑進行整體觀察，未發現存在明顯傾斜現象。抽檢12處鋼筋混凝土強度最小值為28.4 MPa,滿足《混凝土設計規范》[6]二a類環境受力構件強度最小C25等級要求。地基基礎使用狀況良好，能承受原有上部結構荷載的要求。綜合評定地基基礎安全性等級為Au級。

5.2.2上部承重結構

1)按結構承載功能評定。

少量(近20%)鋼構件安全性等級為cu級，其余鋼構件安全性等級為bu，上部承重結構中不含du構件，cu級含量不多于20%，房屋為單層結構，按承載功能評定上部承重結構安全性等級為Bu級；

2)按結構整體性評定。

結構布置合理，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；構件連接方式基本正確，無松動變形或其他殘損。按結構整體性評定上部承重結構安全性等級為Au級。

3)按不適于承載的側移評定。

對該建筑進行整體觀察，未發現存在明顯傾斜現象；抽測少量鋼柱側向位移超過《危險房屋鑒定標準》[4]規定h/500限值；按結構整體計算鋼柱側向位移滿足《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規范》[1]規定限值，按不適于承載的側移評定結構安全性等級為Bu級。

綜合評定上部承重結構安全性等級為Bu級。

5.2.3圍護結構系統

屋面及墻面C型鋼檁條、隅撐、拉條等構件截面尺寸及平面布置符合設計要求，安裝完整，無缺失、遺漏現象，連接方式正確、可靠；未見屋面及墻面C型鋼檁條、隅撐、拉條等構件存在明顯下撓、扭曲及變形等損壞。

幕墻布置基本合理，形成完整受力系統，且結構選型和傳力線路基本可行。未見承重構件存在扭曲等變形情況；部分構件存在銹蝕情況，對耐久性存在一定影響；固定螺栓存在漏裝現象；部分密封膠封閉不密實，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。

綜合評定圍護系統安全性等級為Bu級。

5.3 房屋安全性鑒定評級

房屋地基基礎安全性等級評定為Au級，上部承重結構安全性等級評定為Bu級，圍護結構系統的安全性等級為Bu級。

根據GB 50292—2015民用建筑可靠性鑒定標準[3]綜合評定房屋安全性等級為Bsu級，即房屋安全性略低于該標準對Asu級的規定，尚不顯著影響整體承載能力。

6 結語

對于該門式剛架結構，在今后使用過程中對圍護幕墻部分存在構件銹蝕、膠條老化、玻璃破裂等損壞作綜合維修處理；部分鋼結構構件涂層存在脫落、起皮的情況，須及時修補；并按照設計及規范要求定期做好防腐防火涂層維護。

對于該門式剛架結構中少量側向位移超過《危險房屋鑒定標準》[4]規定h/500限值的鋼柱：4/J,13/E,18/B等鋼柱，在日常使用過程當中應重點監測柱頂側移值發展情況，如發現目標柱及周邊相鄰柱頂側移值迅速增加，應暫停使用，做相應排危處理。