某禮堂焊接球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架檢測及可靠性鑒定

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)勢在公共和工業(yè)建筑中得到了廣泛應(yīng)用。但是，隨著時間延長，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于建筑安全問題的日益重視，針對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的檢測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)架檢測及可靠性鑒定的實例，介紹了該類工程檢測鑒定的方法。

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，為此對現(xiàn)有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測及可靠性鑒定。

2 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的檢測

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

現(xiàn)場檢測該網(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

采用RTS-852R全站儀對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的下弦桿撓度進(jìn)行測量，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高差，單位為m，撓度值單位為mm。測點(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，檢測了3條軸線處的下弦桿，網(wǎng)架撓度檢測結(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)計算，該網(wǎng)架南北方向下弦桿撓度檢測結(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，撓度均未超過規(guī)范允許值。

圖3 網(wǎng)架下弦桿平面簡圖

圖4 A-H/1網(wǎng)架撓度測量值

圖5 A-H/2網(wǎng)架撓度測量值

圖6 A-H/5網(wǎng)架撓度測量值

表1 網(wǎng)架下弦桿撓度檢測結(jié)果

3 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)承載力驗算

根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)場測繪圖紙，采用MIDAS軟件對該網(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)件安全性等級進(jìn)行評級

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，應(yīng)按結(jié)構(gòu)承載力、構(gòu)造和不適于繼續(xù)承載的位移三個項目進(jìn)行評定，并取其中較低的評定等級作為上部承重結(jié)構(gòu)的安全性等級。

圖7 網(wǎng)架計算模型

圖8 網(wǎng)架各桿件的應(yīng)力比

1)按照承載力評定。

根據(jù)網(wǎng)架承載力驗算結(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對該結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的安全性等級進(jìn)行評定，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)按照承載力評為au級。

表2 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性等級評定結(jié)果

2)按結(jié)構(gòu)整體性評定。

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)整體性的評定應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)布置和構(gòu)造、支撐系統(tǒng)兩個項目進(jìn)行評定。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)評為bu級。

3)按結(jié)構(gòu)位移評定。

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)的安全性等級可評為au級。

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)的安全性等級應(yīng)評為bu級。

4．2 按網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)件使用性等級進(jìn)行評級

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的使用性等級應(yīng)按變形、偏差、一般構(gòu)造和腐蝕項目進(jìn)行鑒定評級。

根據(jù)現(xiàn)場檢測結(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)的使用性等級按照變形項目可評為as級;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，因此按照偏差項目該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的使用性等級可評為bs級;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)造項目該網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的使用性等級可評為as級;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)評為bs級。

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)的使用性等級可評為bs級。

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)可靠性等級可評為B級。

5 結(jié)語

通過對該禮堂網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場檢測、承載力計算校核及可靠性鑒定，分析評定了該網(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)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)［S］．

［2］ JGJ 8-2007，建筑變形測量規(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］．