陳海華
(廣東城筑建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司 廣東中山 528421)
根據(jù)委托方提供資料顯示,該廠房位于某經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi),為一棟單層五跨等高鋼結(jié)構(gòu)廠房(部分辦公樓為二層框架結(jié)構(gòu)建筑),總建筑面積約為18144m2,主廠房主要用作成品及半成品生產(chǎn)車間,部分用于辦公及研發(fā)。
2018年1月4日該市氣象局發(fā)布的重大氣象信息專報第五期雪情實況顯示,全市3日夜間-4日普降大暴雪,為今年首場降雪。受雪災(zāi)影響,該廠房部分屋面承重構(gòu)件出現(xiàn)不同程度損壞及變形,為查明雪災(zāi)后廠房屋面系統(tǒng)狀況,依據(jù)國家相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),對該建筑物屋面系統(tǒng)進行現(xiàn)場調(diào)查檢測。
本次雪災(zāi)后鑒定主要依據(jù)《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50144-2008)及有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行。
現(xiàn)場對廠房屋面系統(tǒng)的實際結(jié)構(gòu)布置情況進行核對,同時對實際軸線尺寸進行了抽查,結(jié)果表明,該建筑現(xiàn)狀的實際結(jié)構(gòu)布置、支撐系統(tǒng)布置、軸線尺寸等均與設(shè)計圖紙要求基本相符,廠房平面布置示意圖及剖面詳見圖1。
本次工作人員現(xiàn)場對建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫及損傷情況進行檢測(包括鋼筋混凝土柱、梁、辦公室樓板)。檢測結(jié)果表明:
(1)該建筑物柱、梁、板構(gòu)件的截面尺寸、鋼筋配置情況均與原設(shè)計圖紙相符。
(2)部分鋼筋混凝土柱鋼筋銹蝕、露筋、保護層開裂、剝落;個別鋼筋混凝土梁鋼筋銹蝕、保護層剝落;部分樓板開裂、滲水現(xiàn)象。
現(xiàn)場對廠房屋面系統(tǒng)承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件(包括鋼結(jié)構(gòu)屋面梁、天窗鋼立柱及鋼梁)進行了檢查,檢查結(jié)果表明:
(1)該建筑現(xiàn)狀的屋面系統(tǒng)承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置、構(gòu)件截面尺寸等均與原設(shè)計圖紙一致,未見承重構(gòu)件缺失;
圖1 廠房平面布置示意圖及1-1剖面示意圖
(2)屋面承重構(gòu)件連接節(jié)點未發(fā)現(xiàn)異常,未見螺栓松脫缺失,未見焊縫開裂等狀況;
(3)部分天窗構(gòu)件銹蝕、涂層脫落現(xiàn)象,詳見圖2。
圖2 鋼立柱銹蝕、涂層脫落
(4)部分屋面承重鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件銹蝕嚴重,詳見圖3。
圖3 鋼梁銹蝕嚴重
(1)吊頂天花部分:辦公樓一層、二層天花局部破損、部分龍骨變形、天花板缺失。
(2)部分圍護墻體開裂、飾面大面積粉化、脫落現(xiàn)象。
(3)雨篷部分:雨篷部分構(gòu)件銹蝕、涂層起皮、脫落。
(4)各廠房鋼結(jié)構(gòu)屋面部分:個別屋架水平支撐松脫,詳見圖4;部分屋蓋檁條變形,詳見圖5;局部彩鋼瓦鋁箔隔熱棉破損、積水、滲漏;部分采光瓦破損、滴水、滲漏;天溝水槽大部分銹蝕、滲漏;個別女兒墻開裂。
圖4 屋架水平支撐松脫
圖5 檁條變形(嚴重)
根據(jù)委托方介紹及現(xiàn)場檢測結(jié)果對廠房屋架承載力進行計算分析,結(jié)構(gòu)計算采用中國建筑科學(xué)研究院建筑工程軟件研究所研發(fā)的PKPMSTS軟件模塊進行內(nèi)力分析,結(jié)構(gòu)計算參數(shù)取值:上部結(jié)構(gòu)類型(排架結(jié)構(gòu))、建筑物安全等級(二級)、建筑抗震設(shè)防類別(丙類)、地震設(shè)防烈度(Ⅵ度)、設(shè)計地震分組(第一組)、基本風(fēng)壓(0.35kN/m2)、基本雪壓(0.40kN/m2)、地面粗糙度(B類)、場地類別(Ⅱ類)、結(jié)構(gòu)抗震等級(四級)。計算模型局部放大圖詳見圖6。
圖6 計算模型局部放大圖
根據(jù)計算結(jié)果進行承載力分析表明屋面系統(tǒng)的鋼梁及天窗構(gòu)件承載力及變形均滿足驗算要求,但考慮到部分鋼梁腐蝕嚴重、天窗構(gòu)造腐蝕嚴重、部分檁條變形,故承載能力不滿足規(guī)范要求。
(1)根據(jù)委托方提供的資料,某廠房2007年2月建成并投入使用,該建筑物的各項設(shè)計、施工、質(zhì)保、驗收資料完整齊備。
(2)建筑物現(xiàn)狀屋面系統(tǒng)實際結(jié)構(gòu)布置、支撐系統(tǒng)布置、軸線尺寸等均與設(shè)計圖紙要求基本相符。
(3)建筑物上部承重結(jié)構(gòu)及圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)件檢測表明:部分鋼筋混凝土柱鋼筋銹蝕、保護層開裂、剝落及個別鋼筋混凝土柱牛腿保護層開裂、脫落;個別鋼筋混凝土梁鋼筋銹蝕、保護層脫落;部分樓板開裂、滲水;部分圍護墻體開裂、飾面大面積粉化、脫落。
(4)屋面承重構(gòu)件現(xiàn)場檢測表明:建筑物現(xiàn)狀屋面系統(tǒng)承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置、構(gòu)件截面尺寸等均與原設(shè)計圖紙一致,未見承重構(gòu)件缺失;屋面承重構(gòu)件連接節(jié)點未發(fā)現(xiàn)異常,未見螺栓松脫缺失,未見焊縫開裂等狀況;部分天窗構(gòu)件銹蝕、涂層脫落;屋面?zhèn)€別承重鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)輕微銹蝕現(xiàn)象。
(5)圍護系統(tǒng)現(xiàn)場檢測表明,存在如下問題:
①辦公樓一層、二層天花局部破損、部分龍骨變形、天花板缺失。
②雨篷部分構(gòu)件銹蝕、涂層起皮、脫落。
③個別屋架水平支撐松脫;部分屋蓋檁條變形;局部彩鋼瓦鋁箔隔熱棉破損、積水、滲漏;部分采光瓦破損、滴水、滲漏;天溝水槽大部分銹蝕、滲漏;個別女兒墻開裂。
(1)根據(jù)委托方提供的設(shè)計圖紙進行的分析驗算表明建筑物現(xiàn)狀屋面系統(tǒng)的鋼梁及天窗構(gòu)件承載力及變形均滿足規(guī)范要求。
(2)根據(jù)委托方提供的資料及現(xiàn)場查勘結(jié)果進行綜合分析表明,廠房屋面系統(tǒng)在雪災(zāi)中部分出現(xiàn)損壞,主要損壞部位分為辦公樓屋蓋檁條、廠區(qū)內(nèi)部分彩鋼瓦鋁箔隔熱棉、天窗鋼立柱、天溝水槽等部位,已顯著影響廠房安全正常使用要求。
(3)依照《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50144-2008),該廠房屋面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)安全性等級評為C級,正常使用性等級評為C級,該屋面系統(tǒng)可靠性等級評為C級,即不符合《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》的可靠性要求,顯著影響整體安全,應(yīng)采取措施,排除隱患。
根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果及委托方提供的資料進行的分析提出如下建議:
(1)對屋面系統(tǒng)在雪災(zāi)中受損的構(gòu)件(包括檁條、屋面彩鋼瓦鋁箔隔熱棉、辦公樓一層、二層吊頂天花、天溝水槽)應(yīng)立即按照原設(shè)計圖紙進行整體更換,對廠房其他范圍有損壞及銹蝕屋面板進行維修。
(2)對銹蝕的部分鋼梁、天窗鋼立柱應(yīng)進行除銹、防銹處理。
(3)對屋面支撐系統(tǒng)連接松動部位應(yīng)進行檢修并采取加強措施。
(4)對建筑物開裂及損壞的圍護結(jié)構(gòu)墻體進行維修修繕處理。
(5)在建筑物今后的使用過程中應(yīng)加強維護和管理,如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理。
通過這次雪災(zāi)后的現(xiàn)場檢測,同時建立鋼結(jié)構(gòu)的計算模型研究發(fā)現(xiàn),積雪并不是想象中均勻地鋪設(shè)在屋面上,各方向受力不均勻或者所受荷載超標(biāo)引起結(jié)構(gòu)局部失穩(wěn)或整體失穩(wěn),從而引起連鎖反應(yīng),導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受損甚至坍塌。
隨著經(jīng)濟發(fā)展安全提高,在往后結(jié)構(gòu)設(shè)計中,基本雪壓取值宜考慮加大。并隨著氣候環(huán)境的變化,在制訂建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)時,應(yīng)考慮加大基本雪壓值,并考慮雪荷載的不均勻分布,為今后在結(jié)構(gòu)設(shè)計中基本雪壓取值提供依據(jù)。
除了注意主體剛架部分之外,尚應(yīng)注意支撐系統(tǒng)、圍護系統(tǒng)的檢查,特別是對露天或工作環(huán)境比較惡劣的部位進行全面檢查。
[1]《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50144-2008)[S].
[2]《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB 50205-2001)[S].
[3]《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017-2003)[S].
[4]《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB 50009-2012)[S].
[5]李鳳海,趙成武,周祥智.暴風(fēng)雪中的輕型鋼結(jié)構(gòu)工程事故分析[J].長春理工大學(xué)學(xué)報:高教板,2007(3):63~64.