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江苏某纸机厂房结构安全性鉴定

文章出处:网络????编辑:酋顺房屋鉴定所????时间:2020-02-21 10:54:58????点击:
  江苏某纸机厂房为钢筋混凝土框排架结构和轻钢屋面结构体系厂房,厂房内布置有大量的纸机设备和重型工作制吊车,日常的作业任务非常繁重,厂房承受的荷载很大。为了解厂房的安全现状,确保厂房的安全和正常使用,业主特委托我司对该厂房结构进行安全性鉴定与分析,并针对实际情况提出相应的处理建议。
 
  重型工业厂房是现代大型生产制造企业生产车间普遍采用的厂房形式,一般采用纯钢结构或混凝土结构与钢结构混合的材料建造。这类厂房的荷载特点是:内部布置有很多的重型生产设备,日常作业任务非常繁重,结构承受的荷载非常复杂,且荷载的数值很大,给厂房的结构安全造成隐患。为保证厂房结构安全,在使用一段时间后,请专业的检测鉴定机构对厂房的安全性进行检测成为厂房日常维护中必不可少的一项工作。厂房结构安全性鉴定与分析的具体工作内容如下:
 
  (1)房屋建筑历史和使用情况调查;
 
  (2)房屋建筑、结构概述描述;
 
  (3)房屋建筑、结构图复核;
 
  (4)房屋结构布置检测,包括构件截面尺寸、平面布置等;
 
  (5)房屋结构材料强度检测;
 
  (6)房屋变形检测,包括倾斜、相对沉降;
 
  (7)房屋完损状况检测;
 
  (8)房屋结构安全性计算;
 
  (9)综合评定,提出合理化处理意见或建议。
 
  1工程概述
 
  厂房位于江苏省南通市,建于2009年,为钢筋混凝土框排架结构和轻钢屋面结构体系。厂房平面布置不规则,主体部分呈矩形,局部有附属的单跨厂房。厂房南北方向长533.2m,东西方向最大宽度90.5m,厂房室内外地坪高差为0.30m,檐口高度26.4m,占地面积32352.3m2,建筑面积约71594.4m2。厂房首层主要为设备用房和会议室、食堂、淋浴室、更衣室、贮藏室等辅助用房;二层为钢筋混凝土楼面,主要为生产车间和设备操作控制室。厂房内布置有90T的桥式吊车2台、110T的桥式吊车1台、120T的桥式吊车2台。厂房为整体二层局部四层的钢筋混凝土框排架结构,屋面为轻钢桁架屋面结构;厂房抗震设防烈度为6度,结构安全等级为二级;基础采用预应力管桩基础。
 
  2现场检测结果
 
  2.1房屋建筑、结构图复核
 
  现场对建筑、结构布置进行了调查,结果表明,受检厂房建于2009年,为钢筋混凝土框排架结构和轻钢屋面结构体系,共二层;厂房自建成后未发生火灾、使用功能改变和使用荷载过大等情况。
 
  2.2结构轴线尺寸复核
 
  采用DISTOTMA8激光测距仪对厂房主要轴线尺寸进行了检测。检测结果表明,考虑到结构构件粉刷层影响,房屋主要轴线尺寸与原设计图纸基本相符。
 
  2.4主要受力构件几何尺寸复核
 
  结合现场检测条件,采用5m钢卷尺、200mm游标卡尺等仪器对纸机厂房主体内混凝土柱、混凝土梁、钢支撑的几何尺寸进行抽测复核。检测结果表明,厂房构件尺寸基本符合设计要求。
 
  2.5主体结构材料强度检测
 
  根据受检厂房现场实际情况,采用ZC3-A型混凝土回弹仪,参照《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2011)对厂房的钢筋混凝土排架柱进行现场抽样检测。检测结果表明,抽样混凝土构件强度达到设计强度。
 
  2.3层高复核
 
  结合现场检测条件,采用DISTOTMA8手持式激光测距仪对受检厂房层高进行测量。测量结果表明,厂房层高基本符合设计要求。
 
  2.6厂房完损状况检测
 
  为明确受检厂房的损伤状况,现场对被检测的厂房建筑结构进行了损伤检测。检测结果表明,被检测的厂房梁、柱等主体结构基本完好,厂房梁柱节点、主次梁节点基本完好未见明显变形等不良现象;厂房二层南侧抗风柱锈蚀严重,这主要是由于钢结构暴露于高温、高腐蚀的环境下造成的;所有的柱间支撑高强螺栓孔开孔不规范,不符合《钢结构施工质量验算规范》GB50205-2001的要求,对支撑轴力的传递有一定的影响;厂房外墙局部立面出现倾斜裂缝,这类损伤主要是由材料收缩、温度变化以及结构老化等原因导致的,不影响主体结构安全。
 
  2.7钢筋混凝土排架柱垂直度检测
 
  现场使用TCR1202+R400全站仪,对受检厂房钢筋混凝土排架柱垂直度进行了现场抽样测量,测量结果表明,钢筋混凝土排架柱垂直度变形小于《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)中关于“柱不垂直度小于H/1000且<=30mm”(H为柱全高)的限值要求。
 
  2.8吊车梁挠度检测
 
  现场使用TCR1202+R400全站仪,对受检厂房钢吊车梁挠度进行了现场抽样测量,测量结果表明,钢吊车梁跨中垂直上拱值基本满足《钢结构施工质量验收规范》GB50205-2001附录表E.0.2中“垂直上拱值不超过10mm”的要求,个别构件的上拱值略超过规范允许值要求。
 
  2.9屋面钢桁架挠度检测
 
  按钢结构设计总说明和《钢结构施工质量验收规范》GB50205-2001的要求,屋面钢桁架按跨度的1/500起拱,起拱值的允许偏差在跨度的1/5000。测量结果表明,屋面钢桁架跨中起拱值不满足钢结构设计总说明和《钢结构施工质量验收规范》GB50205-2001的要求,个别构件跨中向下挠曲变形。
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  3正常使用状态下厂房承载力验算
 
  验算按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等现行国家标准;以伸缩缝(兼做抗震缝)为界限,从中选取一典型的独立结构单元进行验算。
 
  上部轻钢桁架屋面、钢筋混凝土排架柱采用国际通用大型结构有限元分析程序MIDASGEN800进行结构验算。
 
  吊车梁的承载力验算采用同济大学钢结构设计App3D3SV12.0工具箱进行验算。
 
  二层钢筋混凝土梁、楼板承载力验算采用中国建筑科学研究院的PKPM进行验算。
 
  3.1轻钢桁架屋面、钢筋混凝土排架柱承载力验算
 
  3.1.1钢结构验算结果
 
  由以上分析结果可知,钢结构构件的应力比均小于1,个别构件应力比达到0.91,其余构件应力比都在0.8以下,钢结构的承载力满足《钢结构设计规范》GB50017-2003的要求。
 
  3.1.2钢筋混凝土排架柱承载力验算结果
 
  计算结果表明:受检厂房钢筋混凝土排架柱的承载力基本满足要求。
 
  3.2钢吊车梁承载力验算
 
  3.2.1吊车梁DCL1承载力验算结果
 
  吊车梁DCL1截面为BH1000×500×14×16(22),材质Q345B,跨度7.0m;DCL1上作用有A6级重级工作制吊车,吊车额定起重量120T,跨度27.6m,吊车最大轮压500kN,小车重量10.5T。计算结果表明,吊车梁DCL1的强度、稳定、刚度及疲劳验算的应力比均小于1.0,满足《钢结构设计规范》GB50017-2003的要求。
 
  3.2.2吊车梁DCL2承载力验算结果
 
  吊车梁DCL2截面为BH2100×500×16×25(30),材质Q345B,跨度14.0m;DCL2上作用有A6级重级工作制吊车,吊车额定起重量120T,跨度27.6m,吊车最大轮压500kN,小车重量10.5T。
 
  采用同济大学钢结构设计App3D3SV12.0中的钢结构设计工具箱对该吊车梁承载力和疲劳进行验算。计算结果表明,吊车梁DCL1的强度、稳定、刚度及疲劳验算的应力比均小于1.0,满足《钢结构设计规范》GB50017-2003的要求。
 
  3.3二层钢筋混凝土梁承载力验算
 
  计算结果表明:受检厂房二层钢筋混凝土梁的承载力基本满足要求。
 
  3.4二层钢筋混凝土楼板承载力验算
 
  计算结果表明:受检厂房二层钢筋混凝土楼板的承载力基本满足要求。
 
  4厂房安全性能鉴定
 
  受检厂房位于江苏省南通市,建于2009年,为钢筋混凝土框排架结构和轻钢桁架屋面结构系统。厂房设计单位和施工单位均不详。
 
  厂房平面不规则,主体部分呈矩形,局部有附属的单跨厂房。厂房东西方向长533.2m,南北方向最大宽度90.5m,占地面积32352.3m2,建筑面积约71594.4m2。厂房为二层,沿纵向共设9条伸缩缝(兼抗震缝),横向设1条伸缩缝(兼抗震缝)。
 
  现场检测表明:厂房结构布置基本与设计图纸一致,钢筋混凝土排架柱的不垂直度较小且在规范允许的范围内。厂房梁、柱等主体结构基本完好,梁柱节点、主次梁节点基本完好未见明显变形等不良现象;厂房局部钢构件受高温高腐蚀环境影响锈蚀严重;所有的柱间支撑高强螺栓孔开孔不规范,对支撑轴力的传递有一定的影响;厂房外墙局部立面出现倾斜裂缝,这类损伤主要是由材料收缩、温度变化以及结构老化等原因导致的,不影响主体结构安全。
 
  正常使用状态下的厂房结构验算结果表明,在不考虑地震作用的情况下,厂房结构构件的承载力均满足正常使用要求。
 
  5检测结论与建议
 
  5.1检测结论
 
  (1)经检测,厂房主要受力体系布置基本符合设计要求,抽样构件的截面尺寸与设计图纸基本一致,二层楼面标高抽样复核尺寸与设计图纸基本一致。
 
  (2)经检测,受检厂房混凝土强度达到设计要求。
 
  (3)经检测,受检厂房钢筋混凝土排架柱的不垂直度很小,小于《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)中关于“柱不垂直度小于H/1000且<=30mm”(H为柱全高)的限值要求。
 
  (5)经检测,钢吊车梁跨中垂直上拱值基本满足《钢结构施工质量验收规范》GB50205-2001附录表E.0.2中“垂直上拱值不超过10mm”的要求,个别构件的上拱值略超过规范允许值要求。
 
  (6)经检测,屋面钢桁架跨中起拱值不满足钢结构设计总说明和《钢结构施工质量验收规范》GB50205-2001的要求,个别构件跨中向下挠曲变形。
 
  (5)损伤检测结果表明,厂房梁、柱等主体结构基本完好,梁柱节点、主次梁节点基本完好未见明显变形等不良现象;厂房局部钢构件受高温高腐蚀环境影响锈蚀严重;所有的柱间支撑高强螺栓孔开孔不规范,对支撑轴力的传递有一定的影响;厂房外墙局部立面出现倾斜裂缝,这类损伤主要是由材料收缩、温度变化以及结构老化等原因导致的,不影响主体结构安全。
 
  (6)正常使用状态下的厂房结构验算结果表明,在不考虑地震作用的的情况下,厂房结构构件的承载力均满足正常使用要求。
 
  5.2建议
 
  (1)建议对锈蚀严重的抗风柱进行防腐处理。
 
  (2)厂房首层结构长期处于高温高腐蚀环境,钢结构构件受腐蚀的情况会非常严重,建议定期对重要受力部位的钢结构构件进行检查。如发现有构件锈蚀严重或螺栓松动的情况,应马上作加固或更换处理。
 
  (3)二层楼面负荷较大,建议加强监测,如发现有受荷过大造成楼板开裂的情况,应马上作加固修复处理。
 
  (4)二层楼面钢筋混凝土排架柱上设有多台重级工作制吊车,吊车梁和排架柱是主要的受力构件,对整个结构的安全至关重要,建议加强监测。吊车梁主要的破坏形式是疲劳破坏,应重点加强如下部位的焊缝裂纹监测:
 
  1)下翼缘与腹板连接焊缝
 
  2)横向加劲肋下端的主体金属
 
  3)下翼缘焊缝处的主体金属
 
  4)下翼缘螺栓孔连接处的主体金属
 
  5)钢筋混凝土排架柱应重点加强牛腿根部的裂缝监测。

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