钢结构商业楼可靠性检测鉴定

郭权兴

（广东稳固检测鉴定有限公司，广东 广州 510000）

1 工程概况

某钢结构商业楼竣工于2005年，为二层钢结构，采用柱下独立基础，主体结构采用焊接H型钢柱、H型钢梁承重，楼板采用压型钢板加钢筋混凝土组合楼板，屋面为卷边槽钢檩条支承轻型彩色压型钢板夹芯板，采用加气混凝土砌块墙体及100mm厚轻型彩色压型钢板夹芯板围护。房屋整体平面大致呈矩形布置，轴线总长度约76.0m，总宽度约28.0m，建筑总高度约8.62m，首层层高约4.95m，二层层高约4.27m。该房屋原设计为临时建筑，原作商业使用现已空置，且已超过使用年限，建筑面积约4520.40m2。

2 现场检查、检测结果

2.1 现状检查情况

（1）部分钢柱、钢梁及墙体龙骨架局部有锈蚀现象，部分钢构件连接点处螺栓及连接板有锈蚀现象。

（2）部分高强螺栓连接副节点有松动、缺失现象。

（3）部分墙体有渗水、发霉痕迹及抹灰面层稍有开裂、脱落现象，部分板墙有拼接裂缝，个别吊顶天花局部有缺失、翘起现象。

2.2 主体结构变形测量

经用全站仪对房屋垂直度进行测量，测量结果表明，在所有测点中，结构层间侧向最大位移为5mm，小于《民用建筑可靠性鉴定标准》[1]中的检测位移限值；房屋垂直度满足《建筑地基基础设计规范》[2]的要求。

2.3 建筑结构平面布置检查

经现场对上述房屋的结构平面布置情况进行检查、量测，其平面布置及柱网尺寸与委托单位提供的设计图纸基本相符。

2.4 承重构件截面尺寸检测

经现场用超声测厚仪对柱、梁构件截面尺寸进行检测，检测结果表明，所抽检20个构件中，检测点2、检测点7梁构件翼缘板厚不符合设计图纸要求，检测点1梁腹板、翼缘厚度大于设计图纸厚度不作评定，其他检测点构件截面尺寸均符合设计图纸要求。

2.5 构件强度检测

（1）现场抽检钢构件采用里氏硬度法检测推定钢材抗拉强度，抽检结果表明，本次抽检的柱、梁构件共20个，钢材抗拉强度推定值介于410～611N/mm2，均满足原设计Q235B的要求。

（2）现场采用数显扭矩扳手抽检梁梁拼接处高强螺栓连接副共20个节点，鉴于扭矩检测应在高强螺栓连接副终拧后48h后进行，本次检测结果不宜进行评定，但由现场抽检结果可见，所抽检螺栓实测扭矩值均远低于现行相关规范要求的终拧扭矩，另现场检测时发现部分节点处螺栓扭矩值为0。

（3）现场拆取2组完整的扭剪型高强度螺栓连接副进行性能等级检测，检测结果表明，所抽检的2组扭剪型高强螺栓冲击吸收能量均大于27J，满足原设计10.9s级的要求。

（4）现场采用钻芯法对二层混凝土板共抽检8个构件，实测混凝土强度介于47.9MPa～61.9MPa，均满足原设计C25的要求。

2.6 焊缝超声波检测

经用数字式超声波探伤仪对框架梁柱连接处焊缝进行检测，本次检测所抽检框架梁柱手工连接焊缝共计20条，共抽检20点，检测结果表明，共14条焊缝评定为Ⅰ级，另有6条焊缝评定为Ⅳ级，不满足《钢结构工程施工质量验收标准》[3]Ⅱ级焊缝要求。

2.7 构件防火涂层厚度检测

经用数字式覆层测厚仪对梁构件防火涂层厚度进行检测，因委托方无法提供原有的防火涂料检验报告，故无法进行结果评定，根据检测结果显示，所抽检的8个钢柱构件面层防火涂层厚度15.5～24.0mm，所抽检的12个钢梁构件面层防火涂层厚度369～510μm。另根据现场检查发现部分钢柱、钢梁防火涂层有剥落现象。

2.8 构件变形检测

经用全站仪对钢梁挠度进行抽样检测，检测结果表明，在所有测点中，挠度最大的构件为第二结构层5-5×5-C～5-E轴梁，其挠度为构件计算跨度的1/411（规范限值1/200），所抽检20个构件的挠度均符合《民用建筑可靠性鉴定标准》[1]的限值要求。

2.9 混凝土构件配筋检测

采用钢筋检测仪并结合局部破凿方法对该房屋部分混凝土板的配筋情况进行抽检，检测结果表明，所检测的混凝土楼板，数字轴底筋直径为A8，钢筋间距介于200～237mm；字母轴底筋直径为A10，钢筋间距介于269～274mm，所抽检板构件钢筋间距大部分大于200mm，不满足现行国家规范及原设计的要求。

3 结构复核验算

根据现场检测的实际数据，依据国家有关建筑结构设计规范，对房屋上部结构采用PKPM结构软件进行承载力复核，验算结果表明，首层个别柱构件承载力不满足规范要求；第二结构层部分梁构件的承载力不满足规范要求；部分混凝土板构件底筋不满足承载力要求，且部分混凝土板构件支座负筋不满足承载力要求；所有框架柱柱脚与基础的连接节点极限承载力不满足《建筑抗震设计规范》[4]8.2.8条第5款的要求，即满足不了强节点弱构件的抗震设防要求；首层、二层所有框架梁梁端拼接节点的极限承载力不满足《建筑抗震设计规范》[4]8.2.8条第4款的要求，即满足不了强节点弱构件的抗震设防要求；首层个别框架柱构件长细比不满足《建筑抗震设计规范》[4]要求。

4 房屋可靠性评定

4.1 构件的鉴定评级

4.1.1 构件安全性等级评定

该房屋的承重构件为钢结构构件，按照《民用建筑可靠性鉴定标准》[1]，构件安全性等级按承载能力、构造、不适于承载的位移或变形等三个检查项目分别评定，并取当中较低的等级作为构件的安全性等级。综合现场检测及验算结果，首层柱及第二、天面结构层框架梁均评定为du级，第二层柱及天面结构层次梁均评定为au级，第二结构层次梁、板评级如图1所示。

图1 二结构层次梁、板构件安全性评级

4.1.2 构件使用性等级评定

按照《民用建筑可靠性鉴定标准》[1]，钢结构构件的使用性应按位移或变形、缺陷和锈蚀或腐蚀等3个检查项目分别评定。

该房屋首层部分钢柱防火涂层有脱落现象，首层、二层部分钢柱、钢梁局部有锈蚀现象，故评定上述钢构件使用性为bs级，其他构件使用性为as级。

4.2 结构系统（子单元）的鉴定评级

根据现场检查及检测结果，按照《民用建筑可靠性鉴定标准》[1]，对该房屋结构系统的鉴定评级，各分项的评定如表1所示。

表1 房屋结构系统的鉴定评级

综上，上部承重结构系统的可靠性等级评定为D级。

4.3 鉴定单元可靠性评级

依据《民用建筑可靠性鉴定标准》[1]相关规定，该房屋的整体结构可靠性等级评定为Ⅳ级，可靠性极不符合本标准对Ⅰ级的规定，已严重影响安全，必须及时或立即采取措施。

5 房屋抗震鉴定

5.1 抗震措施鉴定

根据《建筑工程抗震设防分类标准》[5]，该房屋属于标准设防类（丙类）建筑。广州市某区属于Ⅶ度设防区，因此，本房屋的结构布置与构造鉴定按照《建筑抗震设计规范》[4]Ⅶ度区丙类钢框架结构考虑，抗震等级为四级。根据抗震鉴定结果及规范要求，该房屋框架柱的长细比、柱板件宽厚比（工字形截面翼缘外伸部分）、梁板件宽厚比（工字形截面翼缘外伸部分）、柱与梁连接节点等抗震措施项目不符合规范要求。

5.2 抗震承载力验算

根据现场检测的实际数据，按照国家有关规范的要求进行验算，验算结果显示，该房屋所有框架柱柱脚与基础的连接极限承载力以及首层、二层所有框架梁梁端拼接节点的极限承载力均不满足《建筑抗震设计规范》[4]要求。根据上述抗震承载力验算结果，评定该房屋抗震承载力不满足Ⅶ度标准设防类（丙类）建筑的抗震设防要求。

5.3 抗震鉴定结论

综上所述，该房屋部分抗震措施不符合《建筑抗震设计规范》[4]要求，抗震承载力不满足Ⅶ度标准设防类（丙类）建筑的抗震设防要求。

6 主要存在问题及处理意见

6.1 本次检测鉴定发现该房屋存在的问题

（1）该房屋所抽检高强螺栓连接副节点有松动、缺失现象，所抽检的部分框架梁柱连接焊缝质量不符合现行规范要求，部分钢柱防火涂层脱落。

（2）首层个别框架柱构件承载力及长细比不满足现行规范要求，第二结构层部分梁构件承载力不满足规范要求，第二结构层部分混凝土板构件底筋不满足承载力要求，且部分混凝土板构件支座负筋不满足承载力要求。

（3）该房屋所有框架柱柱脚与基础的连接极限承载力及首层、二层所有框架梁梁端拼接节点的极限承载力均不满足《建筑抗震设计规范》[4]要求，故房屋抗震承载力不满足Ⅶ度标准设防类（丙类）建筑的抗震设防要求。

（4）部分钢柱、钢梁及墙体龙骨架局部有锈蚀现象，部分钢构件连接点处螺栓及连接板有锈蚀现象。

（5）部分墙体有渗水、发霉痕迹及抹灰面层稍有开裂、脱落现象，部分板墙有拼接裂缝，个别吊顶天花局部有缺失、翘起现象。

6.2 处理意见

（1）因该房屋原设计为临时建筑，已超出设计使用期限，如需延长使用，必须按照普通建筑的设计要求对该房屋承载力及构造不满足现行规范要求的构件作加固处理，并对房屋损坏部位作修缮处理。

（2）上述处理措施应委托有相关资质的单位进行详细加固设计，经相关主管部门批准后，委托具有加固补强资质的单位严格按照设计文件实施。

7 结语

钢结构建筑由于施工便捷、工期短，利用空间高，抗震性能好等特点，被广泛使用，但前期建造时施工队伍水平参差不齐，使用期间随意装修改造、加建等，致使部分钢结结建筑存在安全隐患，泉州隔离酒店坍塌事故就是血的教训，故需重点排查类似的钢结构建筑，对超出设计使用年限或疑似存在安全问题的建筑进行结构检测鉴定，并根据检测鉴定结果作出修缮后才能继续使用。