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图纸资料缺失的网架结构体育馆安全鉴定

发表时间：2020/9/28 来源：《基层建设》2020年第17期作者：张华

[导读] 摘要：缺少图纸资料的建筑结构安全鉴定相对图纸齐全的项目较为复杂。

        珠海市建设工程质量监测站
        摘要：缺少图纸资料的建筑结构安全鉴定相对图纸齐全的项目较为复杂。某体育馆为钢筋混凝土框架结构和网架屋盖结构，针对缺少网架部分图纸的项目特点，介绍了其安全鉴定程序和要求，列举了地基基础、框架结构部分、钢结构部分的检测方案，重点说明了网架整体平面布置、网架构件布置、构件截面尺寸、网架材质性能、焊缝连接、防火和防腐涂层、支座连接、外观质量等的检测内容。根据检测数据和部分图纸对该体育馆进行了建模计算分析，得出混凝土结构部分与网架部分承载力均满足安全使用要求的鉴定结论。
        关键词：网架结构；图纸缺失；安全鉴定
        The safety identification of the grid structure gymnasium with miss drawing data
        Zhang hua
        zhuhai construction engineering quality supervision and station
        [Abstract] The construction structure safety identification without drawing date is more complicated than the project with complete drawings.A gymnasium is reinforced concrete frame and grid structure，In view of the project characteristics that lack part of the network frame drawings，the safety appraisal procedures and requirements are introduced.Lists the foundation frame structure，the steel structure part of the detection scheme，overall layout，especially on the rack rack component layout，component section size，rack material properties，welding connection，fire protection and anti-corrosion coating，bearing connection，such as appearance quality inspection content.According to the test data and some drawings，the model calculation and analysis of the gymnasium are carried out，and the conclusion is drawn that the bearing capacity of both the concrete structure part and the network frame part meet the requirements of safe use.
        [Keywords] grid structure     miss drawing    safety identification
        0前言
        在既有建筑安全鉴定过程中，原设计施工图纸是一项重要资料，往往决定了检测项目数量和深度。而由于档案遗失或没有经过正规设计程序等原因会遇到图纸资料不全的鉴定项目，对检测鉴定过程提出更为严格的要求。本文结合实际工程项目，对缺少图纸资料的网架结构的检测评估进行经验分享和技术探讨。
        1 工程概况
        本工程为某职工体育馆，2003年设计，2011年建成，1～7轴为1层，主体结构为钢筋混凝土框架结构，屋盖为网架结构；7～8轴为2层钢筋混凝土框架结构，楼板、屋面板均为混凝土现浇楼板，设计采用桩基础，设计抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度7度，总建筑面积2338㎡，建筑高度14.0m。该体育馆内置图见图1。该体育馆应受台风“天鸽”影响，部分屋面板受损，委托方委托对该体育馆进行安全鉴定。

        图1 体育馆内景图
        2 检测鉴定程序
        对缺少图纸资料的鉴定项目，与常规鉴定程序基本一致，主要包括：委托；初步调查；确定鉴定目的、范围和内容；确定检测方案；根据检测方案进行现场检测；根据检测数据进行综合分析、计算并做安全评级；出具鉴定报告[1]。但因缺少图纸，网架结构构件截面尺寸、材质、平面布置等均不明，故现场检测数量和深度应能满足结构建模计算和安全性鉴定的要求[2]。
        3 检测鉴定方案
        3.1工作前期准备
        了解房屋的建造、使用历史、使用环境及维护情况等；查阅现有房屋原结构设计图纸及工程地质勘察报告等；勘查现场检测作业条件。
        3.2 结构现场检测
        3.2.1地基基础检测
        通过检测上部结构有无因地基基础不均匀沉降引起的裂缝或变形，间接判断地基基础工作情况。若上部结构存在损伤可对基础进行破损检测。
        3.3.2框架结构部分检测
        因框架结构部分有结构施工图，参照《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2004进行抽样检测。检测内容主要包括结构平面布置复核、构件截面尺寸和钢筋配置、混凝土强度、保护层厚度、混凝土碳化深度、结构构件外观缺陷和围护结构使用情况等常规检测。
        3.3.4钢结构部分检测
        因网架屋盖部分缺失图纸资料，在《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2004的基础上增加检测深度，要求能满足结构建模所需数据和参数要求。主要检测内容如下：
        1、钢结构网架整体平面布置测量
        采用电子全站仪、激光测距仪等对网架结构整体平面布置、轴网尺寸进行全数测量。
        2、钢结构网架构件布置情况检测
        通过目测对网架上、下弦杆、腹杆、螺栓球分布、端部支座方式等进行全数检测。
        3、钢结构网架构件尺寸检测
        采用直尺、游标卡尺、激光测距仪等对网架上、下弦杆、腹杆、螺栓球尺寸进行检测。
        4、网架材质性能检验
        采用洛氏硬度测试仪分别对网架上、下弦杆、腹杆等杆件钢材材质进行测试，并将硬度换算为钢材强度值。
        5、焊缝连接情况检测
        采用无损探伤方式抽检网架上、下弦杆、腹杆杆件连接焊缝质量，同时采用目测方式全数检查焊缝外观质量。
        6、防腐、防火涂层材料及厚度检测
        采用涂层厚度测试仪抽检构件涂层厚度。
        7、钢结构网架构件外观质量及耐久性能检测
        通过目测和全站仪对网架杆件截面在平面内、外变形，局部凹凸范围、最大凹凸量以及锈蚀情况，特别是阴暗潮湿部位应重点检查，检查杆件连接部位有无脱焊、断裂、松动等损伤现象。
        8、支座连接情况检查
        通过目测网架与主体框架结构连接方式、连接部位做法、连接损伤情况。
        4检测结果
        4.1主体结构构件未见承载力不足或变形引起的开裂、位移或其他损伤，亦未见地基基础不均匀沉降引起的裂缝，上部结构目前出现的最大倾斜率（包括施工误差和外装修的影响）小于4‰，符合《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）第5.3.4条的规定。
        4.2框架柱、框架梁混凝土强度满足设计强度等级；抽检的框架梁、框架柱截面尺寸和钢筋配置满足设计要求，楼板厚度及钢筋配置满足设计要求；抽检的混凝土构件碳化深度小于钢筋保护层厚度，凿开部分混凝土构件内部钢筋未发现锈蚀现象。
        4.3经检测，该建筑网架整体尺寸为44.9m×34.8m，网架高度为2m，结构形式为四角椎，网格最大跨度为3.7m，杆件之间均采用螺栓球连接。网架支座设在上弦杆处，支座跨度为7.5m，网架覆盖材料为夹芯钢板。网架上弦杆共有6种截面类型，分别为：Φ76×3.0、Φ60×3.0、Φ114×4.0、Φ140×4.0、Φ160×4.0、Φ220×6.0；下弦杆共有5种截面类型，分别为：Φ76×3.0、Φ60×3.0、Φ114×4.0、Φ140×4.0、Φ160×4.0；斜腹杆共有2种截面类型，分别为：Φ76×3.0、Φ61×3.0；节点球直径均为Φ100。
        4.4抽检的钢构件的防腐涂层厚度满足规范要求；随机对网架结构10个杆件对接焊缝进行磁粉检测，检测结果均为合格；钢材型号推定为Q235。
        4结构复核与鉴定结论
        本工程的主体结构采用PKPM、SAP2000设计计算软件进行分析。建筑物按七度抗震设防，安全等级为二级，抗震等级为三级，设计地震分组为第二组。计算模型根据委托方提供的资料和现场的检测结果建立，网架计算模型见图2。构件截面尺寸按实测值取用，钢材为Q235，钢筋为HPB235及HRB400。混凝土框架梁、柱、板混凝土强度等级均取C25。
        结构分析时荷载根据委托方提供的资料和《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）确定。主要的荷载标准值取值如下：
        恒载：网架上弦杆：0.50kN/m2；网架下弦杆（悬挂荷载）：0.1kN/m2；
        活载：网架上弦杆：0.50kN/m2；混凝土楼面荷载：5.0kN/m2；
        屋面活载：不上人屋面：0.50kN/m2；
        风荷载：0.85 kN/m2，地面粗糙度C类。

图2 网架计算模型

        图3 网架变形计算结果
        1、混凝土主体部分计算结果
        建筑物设计使用年限50年，抗震设防类别为丙类，根据现场检测结果以及图纸资料，进行验算，验算结果如下：
        ①结构变形验算
        在鉴定荷载作用下楼层内的X、Y方向最大弹性层间位移角满足规范要求。
        ②框架梁、柱及楼板承载力验算
        框架柱轴压比满足规范要求（抗震等级丙级，柱轴压比限值为0.85）；框架柱、梁板的承载力满足安全使用要求。
        2、网架部分计算结果
        ①结构变形验算
        在鉴定荷载作用下，网架中心点挠度为35mm，满足《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010的要求。
        ②结构承载力验算
        上弦杆、下弦杆，腹杆承载力均满足安全使用要求。
        3、鉴定结论：该体育活动中心混凝土结构部分与网架部分承载力均满足安全使用要求，但应对受损的网架覆盖材料进行修复，并增强覆盖材料与檩条的连接强度。
        5结束语
        目前针对缺少图纸的鉴定项目尚无规范明确具体的检测数量和检测方法，在工程实践中，除满足有关法律和规范强制性条文外，可充分运用鉴定人员工程经验，明确鉴定目的和检测重点，既要满足一定的检测深度，又要将检测代价控制在合理范围内，综合分析得出符合建筑实际情况的鉴定结论。
        参考文献：
        [1]GB50293-2015，民用建筑可靠性鉴定标准[S].
        [2]季长征.对缺少图纸资料的的建筑结构进行检测鉴定加固的方法 [J]，建筑技术，2015，（46）：371-372.