某屋面網架結構安全性鑒定

蘇海燕 （安徽省建筑工程質量第二監督檢測站，安徽 合肥 230031）

0 前言

在對建筑物進行質量性評估的過程中，其結構安全性檢測是重要的一個途徑，可以有效地對建筑物的質量進行準確評估，同時也是對建筑工程的質量、成本控制以及安全生產環節起到重要價值的方法。

1 工程概況

在文本的分析過程中，主要就某學院的大學生活動中心報告廳進行屋面網架結構的安全性鑒定。該工程項目位于某市區，在結構方面，主要由兩個網架單體所構成，而屋面的整體結構采用了網架的結構類型，該建筑始建于2005年，并在次年的八月份投入使用。該工程項目，是黃某學院自行投資建設的，由同濟大學建筑設計研究院承擔建筑設計單位，在進行施工的過程中，由某建筑安全公司進行施工建設。

該工程項目在建成之后，已經投入使用多年，為此需要對其結構進行安全性的鑒定，以此對建筑的屋面結構網架有著一個良好的情況掌握。

2 檢測與核算

2.1 檢測內容

在網架結構鑒定的過程中，需要進行鑒定內容的合理設計，首先需要對其網架桿件的具體尺寸、分布以及銹蝕情況進行檢測，并掌握其發展的情況。之后再對其網架桿件進行分布圖的繪制。之后還需要對網架支座節點的連接情況以及網架桿件連接的情況進行檢測，以此明確出具體的情況。

在檢測之后，還需要對其監測的數據進行復查，以此依據網架結構的實際情況，進行這部分結構承載力的相關驗算。

在檢測現場，需要對部分的支座節點以及網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儀進行結構的檢測，但是在實際的檢測過程中，并沒有發現其位置所使用的金屬部件出現裂縫的問題。并且在現場進行網架結構的勘查來看，其保養的效果比較良好，表面的防銹漆也比較完整，但是在個別位置，例如在與大地進行連接的位置出現了一些銹蝕問題。下圖為8-20/A-L軸區域網架現狀。

8-20/A-L軸區域網架現狀

2.2 計算復核

在本文的分析過程中，主要將其網架桿件進行簡化處理，以此形成節點交界的空間桿單元類型，這樣也是將混凝土的梁、柱進行有效簡化分析，形成節點剛接的空間梁單元。之后再依據網架結構的實際情況，對其建筑的整體進行結構的計算模型建立，這樣便可以從模型研究的角度，對其下部支撐結構與屋面網架結構之間的共同作用進行分析，讓其分析的結果更加貼近實際的情況。

在本文的分析過程中，采用了有限元計算軟件的使用，對其工程項目的整體性結構在前20階自振頻率進行分析。通過研究的分析，發現在該工程的網架結構的前4階振型，都是處于網架上下層之間的連接位置，有著各自方向的振動方式。而在之后的5-7階振型，會逐漸沿著X、Y以及Z方面進行振動。

在對其結構進行分析的過程中，發現在屋面結構沿著Y與Z方向發生振動的時候，其不會有著振動的關聯，因此與平板網架比較相同。但是與平板網架不同的在于，該結構的網架結構沿著X方向呈現圓弧形，因此，在該結構下會沿著X方向和Z方向的振動，會產生關聯的可能性比較高。

在進行豎向動力特性研究的過程中，由于相關設計標準的規定，在其周邊支撐的中小跨度網架進行相應的分析，其抗震設防烈度在8度以上，為此需要對其進行豎向的抗振驗算。而對于抗震設防烈度9度以上的位置，則需要進行水平方向的抗震分析。但是對于在結構和造型上比較復雜的建筑物，其網架結構分析需要依據實際的情況，進行振型分解反應譜法，以此對其進行詳細的抗震分析以及驗算。

3 網架施工質量抽查

3.1 節點連接

首先需要從外觀角度進行相應的檢查，需要對結構上的節點連接處，進行全面的檢查。對于個別的桿件在結構上，采用了若干段鋼管，并進行了對接焊縫，但是在對其進行探傷的過程中，對于一部分的焊縫來說，無法達到焊縫的二級質量要求。而上弦徑向桿件，其承受屋面的荷載壓力，為此長期使用的過程中，比較容易導致桿件出現彎曲的情況，進而不符合結構設計當中對于桿件二力桿的設計要求。并且，在一部分位置，出現了沒有對其擰緊的問題，使得螺栓出現了外露和松動的情況發生，比較容易導致桿件出現失效，或者承受的承載力降低的問題發生。同時由于在安裝的過程中，一旦出現了誤差，就會導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，或者螺栓發生了相應的彎曲。

其次在焊接縫質量方面，需要在現場進行錐頭的選取，采用超聲波檢測的方式對接焊縫計件進行相應的檢測。

3.2 網架桿件界面尺寸

在進行檢測的過程中，采用鋼卷尺、游標卡尺以及金屬超聲波測厚儀等相關設備，對其網架桿件的截面尺寸進行相應的確定，需要對其外徑以及內部壁厚進行嚴格的檢測。

3.3 網架支座節電連接的情況

由于該工程的網架支座的支撐構件，在建設的過程中采用的是混凝土柱，而在網架支座與支撐構件建設上，采用了預埋鋼板，進行焊接處理，同時也讓一部分的支座螺栓球與肋板進行了連接，但是在連接處的焊接縫位置，沒有采用滿焊的方式。在勘查的過程中，發現支座的預埋鋼板在與混凝土柱連接的位置出現了脫開的現象，使得無法形成有效的連接。

3.4 網架桿件連接

在對其現場進行的安全性檢測的過程中，對其一部分網架桿件與螺栓球節點進行了抽樣的調查，采用的是目測以及錘擊的檢測方法，對其節點的螺栓緊固度進行相應的調查，并沒有發現明顯的螺栓松動問題。

3.5 屋面檁條

在進行檢測的過程中，主要是對檁條采用支托支承于上弦節點球進行檢測，檢測的過程中，使用游標卡尺、金屬超聲波測厚儀等設備對其屋面的檁條進行詳細的檢測，具體情況如下表所示。

3.6 結構與構件變形

對現場當中的全部桿件進行外觀方面的檢測，但是在檢測過程中，并沒有發現明顯發生變形的桿件，對其進行抽樣調查之后，依然沒有發現發生彎曲的桿件。

檁條截面尺寸檢測結果匯總表

之后再對其支座以及屋蓋上的幾處，使用激光測距儀，對其進行標高的檢測，并沒有發現其結構發生明顯的變形問題。

4 鑒定結論

在對其桿件的截面尺寸進行了嚴格的檢測之后，發現其桿件的使用情況依然符合設計的標準，為此這個位置符合安全性能；在一部分的制作螺栓球與肋板的連接處，出現了焊縫沒有焊滿的情況；在一部分支座預埋鋼板，預期混凝土柱出現了脫開的問題，因此沒有形成一個穩定的連接結構；在一些節點螺栓位置，出現了明顯的松動問題；其重要的一些軸上弦桿位置，出現了一定彎曲的現象；在通風管道處，由于進行了相應的結構變化，因此對于網架桿件受力情況來看，有著一定的受力影響，因此對于網架桿件在承載力方面，有著不良的影響。

最后通過對其工程現場進行實際結構驗算分析后，發現其一部分的桿件實際承載標準，并不符合相應的需求，因此需要對其進行改造。

5 總結

綜上所述，當建筑物長期使用之后，比較容易出現結構安全性能的下降，因此需要及時進行結構性的安全性能鑒定，本文主要是基于屋面網架結構安全性角度進行鑒定的分析，以此為相關領域的研究人員提供一定的鑒定參考。