某礼堂焊接球节点网架检测及可靠性鉴定

赵 福

(山西钢铁建设(集团)有限公司，山西太原 030003)

0 引言

近30年来，网架结构以其结构受力合理、重量轻、杆件单一、制作安装方便的优势在公共和工业建筑中得到了广泛应用。但是，随着时间延长，各类网架结构杆件出现了锈蚀、变形等损伤，其结构性能逐渐退化。鉴于广大人民群众对于建筑安全问题的日益重视，针对网架结构的检测鉴定工程也日益增多。本文结合某礼堂焊接球节点网架检测及可靠性鉴定的实例，介绍了该类工程检测鉴定的方法。

1 工程概况

某高职学校学生礼堂建于1994年，该建筑平面形式呈矩形，长43 m，宽24 m，总建筑面积为1 032 m2，建筑室内外高差为0．5 m，建筑总高度为14．1 m。该建筑的结构形式为砖混结构，基础形式为条形基础，屋面采用正放四角锥焊接球节点网架承重。因该礼堂屋面钢网架已投入使用20年，且使用中发现了屋面渗漏水及部分网架杆件锈蚀的情况，为此对现有网架结构进行检测及可靠性鉴定。

2 网架结构的检测

2．1 网架结构锈蚀损伤现状检测

现场检测该网架，部分杆件和节点存在锈蚀现象。支座处的锈蚀程度相对较大，面漆剥落，底漆尚存，局部可见水渍和浮锈，锈蚀深度小于0．3 mm;网架杆件与焊接球节点连接焊缝质量较好，未发现明显焊瘤等缺陷，杆件表面干燥，漆膜完好无损。其锈蚀现状见图1，图2。

2．2 网架变形检测

采用RTS-852R全站仪对网架结构的下弦杆挠度进行测量，网架下弦杆布置图见图3。表1中网架节点高度数据为各节点与全站仪之间的相对高差，单位为m，挠度值单位为mm。测点取在与焊接球节点附近相连的下弦杆，由于条件限制，检测了3条轴线处的下弦杆，网架挠度检测结果汇总于图4～图6。

图1 网架支座处锈蚀现状

图2 网架杆件及节点现状

经计算，该网架南北方向下弦杆挠度检测结果列于表1，依据《空间网格结构技术规程》第3．5．1条规定，网架结构挠度容许值为l0/250(l0为网架跨度)。由表1中数据可知，网架下弦杆节点均呈现上拱趋势，挠度均未超过规范允许值。

图3 网架下弦杆平面简图

图4 A-H/1网架挠度测量值

图5 A-H/2网架挠度测量值

图6 A-H/5网架挠度测量值

表1 网架下弦杆挠度检测结果

3 网架结构承载力验算

根据现场检测结果，结合现场测绘图纸，采用MIDAS软件对该网架结构进行承载能力分析校核，该网架结构承载力满足要求。该网架的结构计算模型见图7。

该网架结构各杆件的作用效应与抗力的比值验算结果见图8。

4 网架结构可靠性鉴定

4．1 按网架结构构件安全性等级进行评级

依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准规定，上部承重结构的安全性等级，应按结构承载力、构造和不适于继续承载的位移三个项目进行评定，并取其中较低的评定等级作为上部承重结构的安全性等级。

图7 网架计算模型

图8 网架各杆件的应力比

1)按照承载力评定。

根据网架承载力验算结果，依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准表6．3．3对该结构各构件的安全性等级进行评定，具体情况见表2。由于该网架的构造和连接基本满足规范要求，故该网架结构按照承载力评为au级。

表2 网架结构构件安全性等级评定结果

2)按结构整体性评定。

依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准第6．3．4条，结构整体性的评定应根据结构布置和构造、支撑系统两个项目进行评定。该网架结构的结构布置合理，形成完整的体系;传力路径明确;结构形式和构件选型基本符合国家现行标准规范的规定，不影响安全;支撑系统布置合理，形成完整的支撑系统。故按结构的整体性将该网架结构评为bu级。

3)按结构位移评定。

依据《空间网格结构技术规程》第3．5．1条规定，网架结构挠度容许值为l0/250(l0为网架跨度)。由表1中数据可知，网架下弦杆挠度均未超过规范允许值。因此按照网架结构挠度现状，网架结构的安全性等级可评为au级。

综上所述，依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准第6．3．6条，该网架结构的安全性等级应评为bu级。

4．2 按网架结构构件使用性等级进行评级

网架结构的使用性等级应按变形、偏差、一般构造和腐蚀项目进行鉴定评级。

根据现场检测结果，该网架结构整体及杆件变形现状均满足规范要求，因此该网架结构的使用性等级按照变形项目可评为as级;该网架结构目前不存在过大安装偏差或制作偏差，所有网架支座基本工作正常，因此按照偏差项目该网架结构的使用性等级可评为bs级;该网架结构构造合理，构件之间连接方式正确且无明显缺陷和损伤，因此按照一般构造项目该网架结构的使用性等级可评为as级;该网架结构目前部分杆件、球节点、支座存在锈蚀，因此该网架结构按照腐蚀现状应评为bs级。

因此，依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准中7．3．4条该网架结构的使用性等级可评为bs级。

综上所述，依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准第9．0．3条规定，该建筑上部网架结构可靠性等级可评为B级。

5 结语

通过对该礼堂网架结构的现场检测、承载力计算校核及可靠性鉴定，分析评定了该网架结构的安全性和正常使用性，表明目前网架结构处于安全正常使用状态，可继续使用。

［1］ GB/T 50344-2004，建筑结构检测技术标准［S］．

［2］ JGJ 8-2007，建筑变形测量规程［S］．

［3］ JGJ 7-2010，空间网格结构技术规程［S］．

［4］ GB 50009-2012，建筑结构荷载规范［S］．

［5］ GB 50292-1999，民用建筑可靠性鉴定标准［S］．