某廠房結(jié)構(gòu)安全檢測(cè)分析

摘 要：對(duì)某廠房建筑結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)部分樓板存在滲水現(xiàn)象，且二層部分牛腿與鋼梁鉸接處牛腿混凝土被壓裂（壓裂牛腿已加固），對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全性分析：

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土框架 結(jié)構(gòu)安全 檢測(cè)

某廠房建筑結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，輕型鋼屋蓋，建筑層數(shù)為二層，建筑高度13.3m，總建筑面積59860㎡。該工程建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)二級(jí)，抗震設(shè)防烈度7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度0.15g，抗震設(shè)防類別丙類，框架結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)三級(jí)，場(chǎng)地類別II類，設(shè)計(jì)地震分組第二組，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)丙級(jí)，建筑物框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限50年，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限25年。建筑物長(zhǎng)365m，寬82m。工程約2014年6月投入使用，主要用途為電動(dòng)車生產(chǎn)、組裝車間和物料庫(kù)、倉(cāng)庫(kù)。廠房在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)部分樓板存在滲水現(xiàn)象，且二層部分牛腿與鋼梁鉸接處牛腿混凝土被壓裂（壓裂牛腿已加固），現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全性分析。

一、設(shè)計(jì)圖紙驗(yàn)算

對(duì)該工程設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算，驗(yàn)算軟件為中國(guó)建筑科學(xué)研究院PKPM2010版本。

1.對(duì)混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所有構(gòu)件尺寸、強(qiáng)度、配筋、梁彈性撓度、柱軸壓比等進(jìn)行驗(yàn)證滿足規(guī)范要求；

2.各荷載工況下結(jié)構(gòu)空間變形、結(jié)構(gòu)各層平均側(cè)移，豎向承載力及抗震承載力，安全性進(jìn)行驗(yàn)算，并附框架結(jié)構(gòu)計(jì)算書及框架結(jié)構(gòu)建模。

3.根據(jù)委托方提供的鋼結(jié)構(gòu)屋蓋優(yōu)化圖紙對(duì)該工程鋼結(jié)構(gòu)屋蓋鋼梁豎向承載力及抗震承載力進(jìn)行驗(yàn)算，驗(yàn)算荷載為：恒荷載0.25kN/㎡，活荷載0.5kN/㎡，基本風(fēng)壓0.4kN/㎡，基本雪壓0.4kN/㎡。經(jīng)驗(yàn)算該工程鋼屋架鋼梁強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)力比、平面內(nèi)（外）穩(wěn)定計(jì)算最大應(yīng)力、最大撓度/梁跨度均不滿足規(guī)范要求。

4.對(duì)設(shè)計(jì)圖紙中牛腿承載力進(jìn)行驗(yàn)算，經(jīng)驗(yàn)算牛腿承載力符合規(guī)范要求；

5.對(duì)設(shè)計(jì)圖紙中基礎(chǔ)進(jìn)行驗(yàn)算，地基承載力特征值取130kPa。驗(yàn)算時(shí)自動(dòng)讀取上部荷載，驗(yàn)算后設(shè)計(jì)圖紙基礎(chǔ)設(shè)計(jì)滿足要求，驗(yàn)算合格。經(jīng)驗(yàn)算：設(shè)計(jì)圖紙中獨(dú)立基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算滿足規(guī)范要求。

綜上所述：該工程設(shè)計(jì)圖紙中鋼結(jié)構(gòu)屋蓋優(yōu)化圖紙鋼梁部分不符合規(guī)范要求，其他部分滿足規(guī)范要求。

二、結(jié)構(gòu)實(shí)體復(fù)合

1.地基基礎(chǔ)復(fù)核。（1）基礎(chǔ)開(kāi)挖，開(kāi)挖后檢測(cè)該基礎(chǔ)埋深，基礎(chǔ)尺寸，基礎(chǔ)上地梁尺寸符合設(shè)計(jì)要求。（2）上部配置構(gòu)造鋼筋，箍筋，符合設(shè)計(jì)要求。（3）判斷獨(dú)立基礎(chǔ)不均勻沉降。（4）現(xiàn)場(chǎng)采用回彈法對(duì)該基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，滿足設(shè)計(jì)要求。（5）現(xiàn)場(chǎng)采用經(jīng)緯儀對(duì)該工程上部墻體整體垂直度進(jìn)行檢測(cè)，以判斷該工程地基基礎(chǔ)整體是否存在不均勻沉降，垂直度檢測(cè)位置為該工程墻體四個(gè)拐角。

垂直度檢測(cè)結(jié)果。

2. 上部結(jié)構(gòu)復(fù)核。（1）框架柱軸線尺寸、層高復(fù)核。（2）框架柱、梁、板截面尺寸、配筋復(fù)核。（3）框架柱、梁、板混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)。

超聲-回彈綜合法與回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度對(duì)比表。

（4）鉆芯檢測(cè)樓板厚度及混凝土抗壓強(qiáng)度。（5）框架柱、梁板混凝土保護(hù)層厚度檢測(cè)。（6）開(kāi)裂牛腿混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)。

三、輕型鋼屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)件復(fù)核

該工程采用輕型鋼屋蓋，鋼梁與檁條共同組成承載系統(tǒng)，鋼梁與框架柱牛腿采用預(yù)埋地腳螺栓連接，鋼梁為H型鋼，H型鋼變截面處采用高強(qiáng)螺栓連接。輕型鋼屋蓋具體設(shè)計(jì)構(gòu)造見(jiàn)該工程優(yōu)化設(shè)計(jì)圖紙。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，該工程鋼梁、檁條截面尺寸符合設(shè)計(jì)圖紙要求，隅撐（YC）、水平支撐（SC）設(shè)置情況符合設(shè)計(jì)圖紙要求，鋼梁、檁條連接符合設(shè)計(jì)圖紙要求?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中未發(fā)現(xiàn)鋼梁與檁條存在撓度過(guò)大現(xiàn)象，鋼梁高強(qiáng)螺栓連接良好，鋼梁與檁條連接良好，檁條間拉條符合設(shè)計(jì)要求，H600-950×260×6×12mm鋼梁與中間柱（H、C軸）連接符合設(shè)計(jì)要求，H型鋼梁下梁底墊板尺寸符合設(shè)計(jì)要求。鋼梁焊接處焊縫未發(fā)現(xiàn)存在夾渣、焊瘤、未焊透現(xiàn)象，焊縫整體質(zhì)量良好。

在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中，我單位技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)如下與設(shè)計(jì)不符之處。（1）1～39軸H型鋼梁與牛腿連接處，鋼梁頂面與排水溝外壁設(shè)計(jì)間距為30mm，實(shí)際檢測(cè)時(shí)間距90%在50mm以上，部分間距在100mm以上，該檢測(cè)為全數(shù)檢測(cè)。與設(shè)計(jì)不符。（2）大比例抽取構(gòu)件，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題：設(shè)計(jì)圖紙中，固定H型鋼梁的地腳螺栓上配有螺帽兩個(gè)，實(shí)際檢測(cè)時(shí)螺帽均為一個(gè)，且大部分未擰緊。H型鋼梁與牛腿搭接，設(shè)計(jì)為搭接部位進(jìn)深270mm，實(shí)際檢測(cè)時(shí)大部分鋼梁搭接進(jìn)深不夠，后對(duì)鋼梁與牛腿搭接部位全數(shù)檢測(cè)后，發(fā)現(xiàn)約有30%的鋼梁與牛腿搭接進(jìn)深偏差較大。H型鋼梁與牛腿連接的支座中心與定位軸線偏差較大，部分地腳螺栓外露長(zhǎng)度過(guò)小，使用墊片不符合設(shè)計(jì)要求情況。

綜上所述，主要與設(shè)計(jì)圖紙不符之處為：鋼梁安裝時(shí)與牛腿軸線尺寸偏移大。牛腿承載力受到影響，牛腿建模驗(yàn)算時(shí)，軸線偏移應(yīng)予以考慮。

四、根據(jù)檢測(cè)結(jié)果及設(shè)計(jì)圖紙信息建模驗(yàn)算

五、 廠房出現(xiàn)問(wèn)題的原因分析

1.樓板下表面滲水原因分析。（1）去除混凝土表面抹灰層進(jìn)行細(xì)部觀察和混凝土強(qiáng)度檢測(cè)。（2）滲水樓板情況匯總。（3）可能誘發(fā)樓板滲水的原因：①、樓板本身較薄（100mm），且非抗?jié)B混凝土澆筑，本身抗?jié)B能力較差；②、滲水部位樓板上經(jīng)常有物料車來(lái)回拖動(dòng)，受震動(dòng)較多，震動(dòng)容易使混凝土中的微裂紋發(fā)展貫通，形成較大裂縫，導(dǎo)致滲水；③、滲水部位樓板在拖地清潔時(shí)潑水量大，，且樓板潑水頻率高（一天一次）。

2.牛腿承載力驗(yàn)算。（1）開(kāi)裂牛腿混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)；（2）牛腿上鋼梁安裝軸線尺寸產(chǎn)生偏差，根據(jù)檢測(cè)所得的最大偏心尺寸對(duì)牛腿進(jìn)行偏心承載力驗(yàn)算；（3）確定牛腿實(shí)際高度；（4）因鋼梁荷載直接作用于170mm厚素混凝土上，內(nèi)部無(wú)鋼筋，荷載僅由素混凝土承擔(dān)，現(xiàn)對(duì)該部位素混凝土進(jìn)行局部受壓、受沖切、受拉承載力驗(yàn)算。

3. 堆砌重物處樓板荷載驗(yàn)算。（1）該廠房堆放貨架較多，受震動(dòng)較大，該處樓板耐磨層出現(xiàn)較多裂縫，對(duì)該處出現(xiàn)的樓板耐磨層裂縫選取3個(gè)裂縫寬度最大處開(kāi)鑿檢測(cè)。（2）對(duì)堆放貨架最多處進(jìn)行樓板荷載驗(yàn)算。

六、處理意見(jiàn)

1.樓板滲水問(wèn)題可不作處理，建議在日常清潔過(guò)程中，減少拖地用水量，嚴(yán)禁大量潑水。

2.對(duì)于鋼梁梁底墊板與牛腿間有空隙的，支模澆筑高強(qiáng)度微膨脹灌漿料，填滿空隙，并養(yǎng)護(hù)不少于14天。對(duì)于牛腿處地腳螺栓，應(yīng)先將現(xiàn)有螺帽扭緊，然后補(bǔ)加螺帽并擰緊。對(duì)于螺桿較短，無(wú)法補(bǔ)加的，應(yīng)將現(xiàn)有螺帽擰緊后，與螺桿焊接牢固。未開(kāi)裂牛腿在后期使用過(guò)程中如出現(xiàn)裂縫，建議及時(shí)對(duì)開(kāi)裂牛腿進(jìn)行加固。

3.耐磨層裂縫及裝飾柱裂縫不影響結(jié)構(gòu)安全，可不作處理。

4.樓板現(xiàn)有開(kāi)洞不影響日常使用安全，但遇到地震或極限荷載情況時(shí)，開(kāi)洞樓板處周圍可能出現(xiàn)破壞。