某在建工程屋面网架检测鉴定案例分析

对于既有双层网架结构,由于现场施工人员“经验丰富”“举一反三”“自由发挥”能力过于突出,造成网架存在承载力不足情况,严重影响着结构的安全性。

项目概况

某在建工程项目为一栋地上三层,钢筋混凝土框架结构房屋,屋面为双层网架结构。施工结束后发现屋面网架与设计图纸大量不符。为了解上述结构的承载能力,评估其后续安全性,特对上述结构进行检测鉴定。

工程案例

2.1 建筑概况

网架采用双层网架结构,螺栓球节点,平面投影尺寸 42.0m×28.0m,网架覆盖面积 1176.0m2, 采用 100 厚玻璃丝绵彩钢夹芯板覆盖 目前尚未实施。网架主要杆件截面尺寸主要为

Φ48mm×3.5mmΦ60mm×3.5mmΦ75.5mm×3.75mmΦ88.5mm×4.0mmΦ114.0mm×4.0mm 圆钢管及Φ100Φ120 等实心螺栓球,圆钢管均采用 Q235B 级钢材,螺栓球采用 45 号钢。支座处采用砼柱牛腿预埋件与钢网架进行螺栓连接。

2.2 现场检测结果

(1) 地下室建筑、结构复核

现场分别对上述网架的轴线尺寸、高度及构件尺寸等进行了复核。检测结果表明,房屋网架的主要结构构件截面尺寸多处与原有设计图纸不符。

(2) 网架构件变形检测

现场对网架下弦杆进行了挠度检测。检测结果表明,抽检网架挠度检测值均未超出规范规定允许值 L/250

(3) 网架主要构件强度检测

检测结果表明,受检钢网架结构主要承重杆件钢材均可评为 Q235,符合原设计钢材强度

Q235B 要求。

(4) 螺栓球抗拉强度检测


采用液压材料试验机对抽测试样螺栓球节点进行拉伸试验检测。检测结果表明,所抽测试样抗拉承载力均满足要求。

(5) 网架结构缺陷调查

为明确网架损伤状况,现场对受检网架进行了损伤检测。经检测,受检网架钢构件安装质量基本完好,未见明显变形、结构损坏现象;但网架整体有锈蚀,部分支座有明显脱开现象。

2.3 承载力验算

(1) 验算条件

本次结合现场检测数据及委托方提供网架建筑、结构设计图纸,采用 PKPM 建立合理的力学计算模型进行验算。网架整体结构计算模型示意图详见图 1

 

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计算参数取值:

图 结构整体计算模型示意图


建筑物抗震设防类别:重点设防类(乙类场地类别:Ⅵ类;

地震基本烈度:0.10g);基本风压:0.55 kN/m2

地面粗糙度:类;

基本雪压:0.20 kN/m2。荷载取值:

上弦恒载:0.5kN/m2屋面彩钢夹芯板+檩条下弦恒载:0.2kN/m2照明、通风等装修荷载上弦活载:0.5kN/m2

温度荷载:±35℃。(以上荷载均按原设计图纸取值) 材料取值:

按原设计钢材强度 Q235 取值。

(2) 验算结果

验算结果表明,基本组合作用下结构部分腹杆承载力不满足规范要求,应力比最大值为 1.37恒荷载与活荷载标准组合作用下,结构竖向位移最大值为 51.45mm,换算挠度为 1/544≤1/250,挠度满足规范要求。

结论建议

网架采用双层网架结构,螺栓球节点,平面投影尺寸 22.2m×20.4m,网架覆盖面积 452.9m2, 采用 100 厚彩钢夹芯板覆盖目前尚未实施3#网架采用双层网架结构,螺栓球节点。平面投影尺寸 42.0m×28.0m,网架覆盖面积 1176.0m2,采用 100 厚玻璃丝绵彩钢夹芯板覆盖目前尚未实施。现场网架建筑结构复核结果表明,网架主要受力构件截面尺寸与原设计图纸不相符,主要承重杆件钢材均可评为Q235,符合原设计钢材强度 Q235B 要求。现场网架变形检测结果表明, 抽检网架挠度检测值均未超出规范规定允许值 L/250。现场对网架完损状况检测结果表明,网架钢构件安装质量基本完好,未见明显变形、结构损坏现象;但网架整体有锈蚀部分支座有明显脱开现象。螺栓球抗拉强度检测结果表明:所抽测试样抗拉承载力均满足要求。网架结构承载力验算结果表明:网架部分腹杆承载力不满足规范要求,应力比最大值为 1.37,恒荷载与活荷载标准组合作用下,结构竖向位移最大值为 51.45mm,换算挠度为 1/544≤1/250,挠度满足规范要求。

8.2 建议

(1) 建议网架钢构件锈蚀部分进行除锈,刷漆等有效方式处理。

(2) 针对屋面钢网架承载力不满足计算要求情况,建议对不满足的杆件进行更换,以提高网架整体承载力,达到计算要求;若无法满足计算要求,必要时应对网架进行拆除重建。

(3) 网架部分支座处脱开情况,建议对支座进行妥善修复处理。

(4) 修复和加固施工过程中,应采取措施避免或减少损伤原结构构件,如发现原结构或相关工程隐蔽部位的结构、构造等有严重缺陷时,应会同加固设计单位采取有效措施后方可继续施工。



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