某屋面网架结构安全性鉴定

苏海燕 （安徽省建筑工程质量第二监督检测站，安徽 合肥 230031）

0 前言

在对建筑物进行质量性评估的过程中，其结构安全性检测是重要的一个途径，可以有效地对建筑物的质量进行准确评估，同时也是对建筑工程的质量、成本控制以及安全生产环节起到重要价值的方法。

1 工程概况

在文本的分析过程中，主要就某学院的大学生活动中心报告厅进行屋面网架结构的安全性鉴定。该工程项目位于某市区，在结构方面，主要由两个网架单体所构成，而屋面的整体结构采用了网架的结构类型，该建筑始建于2005年，并在次年的八月份投入使用。该工程项目，是黄某学院自行投资建设的，由同济大学建筑设计研究院承担建筑设计单位，在进行施工的过程中，由某建筑安全公司进行施工建设。

该工程项目在建成之后，已经投入使用多年，为此需要对其结构进行安全性的鉴定，以此对建筑的屋面结构网架有着一个良好的情况掌握。

2 检测与核算

2.1 检测内容

在网架结构鉴定的过程中，需要进行鉴定内容的合理设计，首先需要对其网架杆件的具体尺寸、分布以及锈蚀情况进行检测，并掌握其发展的情况。之后再对其网架杆件进行分布图的绘制。之后还需要对网架支座节点的连接情况以及网架杆件连接的情况进行检测，以此明确出具体的情况。

在检测之后，还需要对其监测的数据进行复查，以此依据网架结构的实际情况，进行这部分结构承载力的相关验算。

在检测现场，需要对部分的支座节点以及网架与混凝土柱的连接位置，使用金属裂缝磁探伤仪，配合其金属缺陷超声探测仪进行结构的检测，但是在实际的检测过程中，并没有发现其位置所使用的金属部件出现裂缝的问题。并且在现场进行网架结构的勘查来看，其保养的效果比较良好，表面的防锈漆也比较完整，但是在个别位置，例如在与大地进行连接的位置出现了一些锈蚀问题。下图为8-20/A-L轴区域网架现状。

8-20/A-L轴区域网架现状

2.2 计算复核

在本文的分析过程中，主要将其网架杆件进行简化处理，以此形成节点交界的空间杆单元类型，这样也是将混凝土的梁、柱进行有效简化分析，形成节点刚接的空间梁单元。之后再依据网架结构的实际情况，对其建筑的整体进行结构的计算模型建立，这样便可以从模型研究的角度，对其下部支撑结构与屋面网架结构之间的共同作用进行分析，让其分析的结果更加贴近实际的情况。

在本文的分析过程中，采用了有限元计算软件的使用，对其工程项目的整体性结构在前20阶自振频率进行分析。通过研究的分析，发现在该工程的网架结构的前4阶振型，都是处于网架上下层之间的连接位置，有着各自方向的振动方式。而在之后的5-7阶振型，会逐渐沿着X、Y以及Z方面进行振动。

在对其结构进行分析的过程中，发现在屋面结构沿着Y与Z方向发生振动的时候，其不会有着振动的关联，因此与平板网架比较相同。但是与平板网架不同的在于，该结构的网架结构沿着X方向呈现圆弧形，因此，在该结构下会沿着X方向和Z方向的振动，会产生关联的可能性比较高。

在进行竖向动力特性研究的过程中，由于相关设计标准的规定，在其周边支撑的中小跨度网架进行相应的分析，其抗震设防烈度在8度以上，为此需要对其进行竖向的抗振验算。而对于抗震设防烈度9度以上的位置，则需要进行水平方向的抗震分析。但是对于在结构和造型上比较复杂的建筑物，其网架结构分析需要依据实际的情况，进行振型分解反应谱法，以此对其进行详细的抗震分析以及验算。

3 网架施工质量抽查

3.1 节点连接

首先需要从外观角度进行相应的检查，需要对结构上的节点连接处，进行全面的检查。对于个别的杆件在结构上，采用了若干段钢管，并进行了对接焊缝，但是在对其进行探伤的过程中，对于一部分的焊缝来说，无法达到焊缝的二级质量要求。而上弦径向杆件，其承受屋面的荷载压力，为此长期使用的过程中，比较容易导致杆件出现弯曲的情况，进而不符合结构设计当中对于杆件二力杆的设计要求。并且，在一部分位置，出现了没有对其拧紧的问题，使得螺栓出现了外露和松动的情况发生，比较容易导致杆件出现失效，或者承受的承载力降低的问题发生。同时由于在安装的过程中，一旦出现了误差，就会导致在杆件与套筒之间，有着较大的间隙，使得杆件的受到了偏心受力的受力，或者螺栓发生了相应的弯曲。

其次在焊接缝质量方面，需要在现场进行锥头的选取，采用超声波检测的方式对接焊缝计件进行相应的检测。

3.2 网架杆件界面尺寸

在进行检测的过程中，采用钢卷尺、游标卡尺以及金属超声波测厚仪等相关设备，对其网架杆件的截面尺寸进行相应的确定，需要对其外径以及内部壁厚进行严格的检测。

3.3 网架支座节电连接的情况

由于该工程的网架支座的支撑构件，在建设的过程中采用的是混凝土柱，而在网架支座与支撑构件建设上，采用了预埋钢板，进行焊接处理，同时也让一部分的支座螺栓球与肋板进行了连接，但是在连接处的焊接缝位置，没有采用满焊的方式。在勘查的过程中，发现支座的预埋钢板在与混凝土柱连接的位置出现了脱开的现象，使得无法形成有效的连接。

3.4 网架杆件连接

在对其现场进行的安全性检测的过程中，对其一部分网架杆件与螺栓球节点进行了抽样的调查，采用的是目测以及锤击的检测方法，对其节点的螺栓紧固度进行相应的调查，并没有发现明显的螺栓松动问题。

3.5 屋面檩条

在进行检测的过程中，主要是对檩条采用支托支承于上弦节点球进行检测，检测的过程中，使用游标卡尺、金属超声波测厚仪等设备对其屋面的檩条进行详细的检测，具体情况如下表所示。

3.6 结构与构件变形

对现场当中的全部杆件进行外观方面的检测，但是在检测过程中，并没有发现明显发生变形的杆件，对其进行抽样调查之后，依然没有发现发生弯曲的杆件。

檩条截面尺寸检测结果汇总表

之后再对其支座以及屋盖上的几处，使用激光测距仪，对其进行标高的检测，并没有发现其结构发生明显的变形问题。

4 鉴定结论

在对其杆件的截面尺寸进行了严格的检测之后，发现其杆件的使用情况依然符合设计的标准，为此这个位置符合安全性能；在一部分的制作螺栓球与肋板的连接处，出现了焊缝没有焊满的情况；在一部分支座预埋钢板，预期混凝土柱出现了脱开的问题，因此没有形成一个稳定的连接结构；在一些节点螺栓位置，出现了明显的松动问题；其重要的一些轴上弦杆位置，出现了一定弯曲的现象；在通风管道处，由于进行了相应的结构变化，因此对于网架杆件受力情况来看，有着一定的受力影响，因此对于网架杆件在承载力方面，有着不良的影响。

最后通过对其工程现场进行实际结构验算分析后，发现其一部分的杆件实际承载标准，并不符合相应的需求，因此需要对其进行改造。

5 总结

综上所述，当建筑物长期使用之后，比较容易出现结构安全性能的下降，因此需要及时进行结构性的安全性能鉴定，本文主要是基于屋面网架结构安全性角度进行鉴定的分析，以此为相关领域的研究人员提供一定的鉴定参考。