陈泷
(天津市房屋质量安全鉴定检测中心有限公司,天津 300060)
天津某加油站约建于20世纪90年代,所鉴定加油站罩棚平面大致呈“凸”型,为主体单层中心区域钢管网架柱、东侧端部钢筋混凝土网架柱承重的多点支承周边悬挑、正放四角锥焊接空心球节点平板钢网架结构。罩棚屋盖网架总长度为30.8m(东侧局部为22.0m),总宽度为24.0m(东侧局部为4.0m);网架高度约为0.8m,建筑檐口高度约为7.15m。罩棚屋盖网架四周自网架柱悬挑长度分别为1.0m、2.2m(东侧钢筋混凝土柱),5.0m、6.6m(其余钢管柱)。
尚未发现该罩棚存在因地基、基础出现较大沉降或不均匀沉降变形而引起的上部结构明显损坏、变形等结构性损坏现象。
(1)钢管网架柱柱网布置:纵向1跨,柱距为17.6m;横向1跨,柱距为10.0m。钢管柱截面尺寸(外径×壁厚)约为φ330mm×8mm,柱脚外包素混凝土。
(2)经现场检查,该加油站罩棚钢管网架柱外观质量基本良好,但钢管柱柱脚根部、柱顶支座节点板及连接构件普遍存在锈蚀现象。
(1)罩棚东侧端部2根钢筋混凝土网架柱为纵向1跨,柱距为17.6m,钢筋混凝土网架柱矩形截面尺寸均约为400mm×400mm,柱高均约为1.95m,柱脚支座设置于相邻站房支承构件上。
(2)经现场检查,该加油站罩棚钢筋混凝土网架柱外观质量基本良好,但混凝土柱柱顶支座节点板及连接构件普遍存在锈蚀现象。
(1)该加油站罩棚屋盖采用钢网架结构形式,网架平面大致呈“凸”型,为多点支承、周边悬挑正放四角锥焊接空心球节点平板网架,网架总长度为30.8m(东侧局部为22.0m),总宽度为24.0m(东侧局部为4.0m),网架下弦球底部标高约为6.35m,网架高度约为0.80m,网架下弦球节点支承于钢管网架柱及钢筋混凝土网架柱顶部平板压力支座上。(A轴-J轴~1轴-15轴)中心区域内网架周边自钢管网架柱柱中轴线沿南、北两侧方向悬挑长度均为6.6m、沿东、西两侧方向悬挑长度均为5.0m;东侧端部(J轴-L轴~3轴-13轴)区域内网架尽端自钢筋混凝土网架柱柱中轴线沿南、北两侧方向悬挑长度均为2.2m、沿东侧悬挑长度为1.0m。
(2)经现场检查,所查勘区域除屋盖网架东侧端部(L轴)个别上弦杆件存在严重锈蚀现象、个别下弦杆存在严重锈蚀且断裂现象;屋盖网架其余上、下弦杆及腹杆、空心球节点等均普遍存在锈蚀现象,但未见明显开裂、变形等结构性损坏现象及焊瘤等焊缝外观缺陷情况。
采用三维激光扫描仪对该建筑4根钢管网架柱构件柱顶侧向偏斜情况进行测量。结果表明:所测量4根钢管网架柱构件柱顶侧向偏斜位移值分别为28mm、19mm、10mm、15mm,观测点高度分别为5597mm、5852mm、5609mm、5623mm,其相应偏斜率分别为 5.0‰、3.2‰、1.8‰、2.7‰;其中所抽测4根钢管网架柱构件柱顶的侧向偏斜位移值均满足《民用建筑可靠性鉴定标准》表7.3.10中H/150的限值。同时,所观测4根钢管网架柱构件柱顶侧向偏斜位移方向分别呈现向东南方向(4轴2根)、东北方向(12轴2根)偏斜趋势。
采用三维激光扫描仪对该罩棚屋盖网架结构单元挠度进行测量,测量结果表明:所测网架结构下弦杆件节点的最大挠度值为23.5mm,其最大挠跨比为0.0024。所抽测网架结构下弦杆件球节点处的挠度值均未超出现行《钢结构工程施工质量验收规范》及《空间网格结构技术规程》规定的空间网格结构网架短向跨度允许挠度限值(L/250)。
(1)屋面上弦均布恒荷载标准值:0.5kN/m2;均布活荷载标准值:0.5kN/m2。
(2)风荷载、雪荷载:基本风压取0.5kN/m2,雪压取0.4kN/m2,地面粗糙度类别为B类。
(3)钢柱、网架杆件与空心球等钢构件均采用Q235B级钢。
根据相关现场三维激光测量结果,对该建筑采用上海同磊土木工程技术有限公司3D3S钢结构计算软件建立结构分析模型,并对罩棚主体钢管网架柱及网架结构承载力进行了复核验算。验算结果表明:该网架结构杆件及钢管网架柱构件承载力均基本满足实际荷载作用要求和相关设计规范要求。
经现场查勘、测量、复核验算并依据国家相关鉴定标准和技术规范,经综合分析作出以下鉴定结论:
(1)根据现场查勘结果,该钢结构罩棚屋盖网架东侧端部(L轴)个别上弦杆存在严重锈蚀现象、个别下弦杆存在严重锈蚀且断裂现象;屋盖网架其余上、下弦杆及腹杆、空心球节点、钢管网架柱柱底根部、柱顶支座节点板及连接构件等均普遍存在轻微锈蚀现象,但未见明显开裂、变形等结构性损坏现象;该罩棚东侧端部2根钢筋混凝土网架柱柱脚支座分别设置在相邻站房屋盖板板面和外檐墙上,其柱脚支座设置及锚固连接做法不符合相关规范要求。
(2)经对该罩棚4根钢管网架柱构件的柱顶侧向偏斜情况进行测量,结果表明:所测量4根钢管网架柱构件柱顶侧向偏斜位移值均满足《民用建筑可靠性鉴定标准》表7.3.10中H/150的限值。
(3)经对罩棚屋盖钢网架杆件进行挠度测量结果显示:所抽测网架下弦杆件球节点处的挠度变形值均未超出相关技术规程规定的允许挠度限值。
(4)根据现场检测结果,采用3D3S钢结构计算软件建立结构分析模型,对该钢结构罩棚主体结构承载力进行复核验算,结果显示:该网架结构杆件及钢管网架柱构件承载力均基本满足实际荷载作用要求和相关设计规范要求。
(5)综上所述,委托单位应对网架东侧端部(L轴)部分杆件进行加固修复处理,并对网架其他杆件、球节点、支座节点进行除锈及重新涂装处理,同时结合改造应对东侧2根钢筋混凝土柱柱脚的底部锚固做法及站房支承构件进行加固完善。
(1)对屋盖网架东侧端部(L轴)个别存在严重锈蚀且锈断的上、下弦杆件进行更换杆件处理;屋盖网架其余上、下弦杆及腹杆、空心球节点、钢管网架柱柱脚根部、柱顶支座节点板及连接构件所有锈蚀部位按规定的除锈等级进行除锈处理,并按相关规定要求进行防锈涂装。
(2)委托单位应对罩棚东侧2根钢筋混凝土柱柱脚支座的结构布置进行调整,加强柱脚支座与相邻站房支承构件结构锚固,并保证支承构件承载力满足柱脚集中荷载作用要求。
(3)委托单位在加固修复后的使用期间,应定期对罩棚主体结构进行检查及维护。