某粮库钢结构屋盖检测鉴定及加固方案设计

詹学杰 曾庆西 柯晨辉 陈 升

(福建省建筑科学研究院有限责任公司，福建 福州 350000)

1 工程概况

该钢屋盖为粮库两个仓房间后期扩建的仓间罩棚，采用H型钢梁、C型卷边檩条、彩钢板屋面，高度约为9.05 m，结构平面布置图见图1，其中②轴～⑧轴及(轴～轴钢梁两端与H型钢短柱相连，钢短柱通过柱脚钢板支承于原有仓房钢筋混凝土排架柱上；①轴、⑩轴及轴钢梁两端支承于H型钢牛腿上，钢牛腿通过锚板锚固于原有仓房排架柱。钢屋盖现状见图2。

2 现场调查和检测

通过现场全面详细的调查和检测，发现该钢结构屋盖存在诸多质量安全问题。

2.1 构件及连接节点

1)屋面钢梁下翼缘均未按设计要求设置角钢隅撑，见图3。

2)部分钢梁与钢梁连接节点螺栓未拧紧，明显松动，端板间出现较大缝隙。

3)钢梁与钢短柱连接节点部分螺栓缺失，螺栓数量不满足设计要求，部分螺栓未拧紧或无螺母，明显松动，节点域钢短柱翼缘板未按设计要求加厚，节点域柱翼缘板已出现明显变形，柱翼缘与梁端板间出现较大空隙，详见图4。

4)钢梁与钢牛腿未按设计要求采用螺栓连接，钢梁直接搁置于钢牛腿上，接触部位周边点焊，翼缘板间未完全接触，存在楔形空隙，详见图5。

5)钢牛腿在原仓房排架柱上的锚固做法严重不满足设计要求，锚固区域混凝土基材表面粉刷层未剔除，锚板部分螺栓孔无螺栓，部分螺栓未拧紧，且采用的是φ14膨胀螺栓，锚板明显与仓房柱脱开，详见图6。

6)钢短柱在原仓房排架柱顶上的锚固做法严重不满足设计要求，原设计为拆除原仓房柱顶砖块，采用2颗M20锚栓锚入仓房柱混凝土内，再用混凝土进行二次浇捣灌实柱脚钢板与原柱顶的空隙并包裹钢柱柱脚，见图7。而实际施工做法为原仓房柱顶砖块未全部拆除，残留400 mm高砖墩，钢短柱直接搁置于砖墩上，采用2颗φ14膨胀螺栓锚入砖墩内，且未拧紧，柱脚节点未用混凝土包裹，现部分钢柱底板下砖块断裂，柱脚膨胀螺栓完全失效，存在严重安全隐患，详见图8,图9。

2.2 支撑系统

现场检查结果表明，柔性水平支撑未采用螺栓张紧，存在明显松动现象；屋面钢梁下翼缘均未按设计要求设置角钢隅撑。

3 结构验算

根据现行《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》《建筑结构荷载规范》《建筑结构可靠性设计统一标准》等进行屋面钢梁承载力验算，验算时钢梁截面尺寸、强度按设计取值，为H350×175×7×11(Q345B)，计算参数取值见表1。

表1 钢梁验算计算参数取值

承载能力验算结果表明，因钢梁下翼缘未设置隅撑，钢梁平面外整体性不满足要求。

4 结构鉴定

综合以上现场检测结果，该仓间罩棚屋盖施工质量严重不满足设计要求，安全性严重不满足要求，存在安全隐患，具体表现为：

1)该仓间罩棚钢结构节点构造、连接方式不当，锚固连接不当，严重不满足设计要求，严重不满足国家现行相关规范要求，构造有明显缺陷，承载状态异常。

2)主要承重的钢梁未设置隅撑，钢梁平面外整体性不满足要求。

3)该仓间罩棚钢结构布置不合理，存在薄弱环节，锚固、连接方式不当，节点连接构造存在严重缺陷，部分节点已松动变形，且支撑系统不完善，未能形成完整有效的支撑体系。

5 加固方案

根据本工程具体情况，建议可采取以下加固方案：

1)所有钢梁下翼缘增设隅撑；所有柱梁、梁梁连接节点端板矫正归位，补齐缺失螺栓、重新拧紧；屋面支撑采用花篮螺栓重新张紧。

2)钢梁与钢牛腿连接节点、钢牛腿锚固节点加固可参考图10。

3)钢短柱锚固节点加固可参考图11。

加固施工应注意以下几点：

1)加固施工应由特种专业工程专业承包资质的施工单位负责施工，施工单位施工前应做好详细的施工组织，施工过程的控制及质量检验应符合《建筑结构加固工程施工质量验收规范》等相关规范的要求。

2)加固施工前须对加固构件采用必要的临时性的支撑进行卸荷，并做好安全支护，保证加固施工过程的安全。

3)加固施工是细致缓慢的工作，不能猛敲猛打，应随时观察加固过程中有何异常现象,若有问题应马上停止，临时加撑，会同检测鉴定、原设计单位等有关人员共同研究解决。

6 结语

建筑结构工程应由有相应资质的专业施工单位严格按照设计图纸及相关设计验收规范施工，始终把安全适用、保证质量放在首位，若偷工减料、毫无结构安全意识的随意施工，随着荷载长期作用，结构的薄弱环节必定显现出来，到时再进行加固处理，不仅影响建筑物正常使用，且耗费人力、物力及财力，造成社会资源不必要的浪费。