某單層排架結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)安全性鑒定

陶毓先 （安徽省建筑工程質(zhì)量第二監(jiān)督檢測站，安徽 合肥 230001）

0 前言

上世紀60年代，隨著我國工業(yè)的發(fā)展，大量工業(yè)廠房在全國各地新建。排架結(jié)構(gòu)廠房施工難度較小，經(jīng)濟性良好，內(nèi)部空間可以根據(jù)不同生產(chǎn)工藝要求進行靈活布置，可實現(xiàn)廠房建筑構(gòu)配件生產(chǎn)工業(yè)化以及現(xiàn)場施工機械化等特點，因此應(yīng)用較為普遍。部分廠房因建設(shè)年代較遠或使用功能變更，需要進行加固或改造，對擬改造廠房結(jié)構(gòu)安全性進行鑒定，可為改造方案提供重要依據(jù)。

1 概述

該工程為單層排架結(jié)構(gòu)廠房，建筑面積約為3000m2，建筑平面布置示意圖及單榀排架立面布置示意圖分別見圖1、圖2。工程約建成于1983年，原建設(shè)單位、設(shè)計、施工單位不詳。廠房原使用功能為軍工用品生產(chǎn)車間，內(nèi)部設(shè)有重型吊車。2000年代初，廠房改造為倉庫，吊車拆除。目前，因使用需要，擬改造為辦公場所。

2 建筑物結(jié)構(gòu)體系核查

廠房（A～E軸范圍內(nèi)）東西向長度約為22.0m，南北向長度約為133.0m。上部結(jié)構(gòu)系單層排架結(jié)構(gòu)，排架柱形式為預(yù)制鋼筋混凝土雙肢柱，雙肢柱底部與高杯口基礎(chǔ)連接；屋面采用單脊雙坡輕鋼結(jié)構(gòu)，屋面鋼梁采用焊接實腹式H型鋼，屋脊處高度約為9.4m，檐口高度約為8.2m。屋面檁條采用C型實腹式簡支檁條，間距為1.2m。排架柱間填充墻體采用輕集料混凝土砌塊與砂漿砌筑。排架柱間未設(shè)置縱向柱間支撐。廠房屋面支撐系統(tǒng)布置較為齊全。

圖1 廠房建筑平面布置示意圖（單位：mm）

圖2 排架立面布置示意圖（單位：mm）

3 建筑物的裂縫、質(zhì)量缺陷及損傷情況

對上部結(jié)構(gòu)進行普查，主要以下缺陷：①排架柱鋼筋銹脹、混凝土保護層脫落，混凝土碳化深度較大；②鋼屋架與排架柱預(yù)埋構(gòu)件采用點焊連接，且銹蝕嚴重，可靠性差；③部分檁條與檁托之間采用點焊連接，可靠性較差；檁條表面普遍存在點狀銹蝕現(xiàn)象，部分實腹式檁條點狀銹蝕連接成片；④填充墻與排架柱之間普遍存在因材料變形不協(xié)調(diào)引起的貫通裂縫，部分填充墻體存在因材料自身收縮變形引起不規(guī)則貫通裂縫。

4 實體質(zhì)量檢測

4.1 排架柱截面尺寸、混凝土強度、配筋

采用回彈法鉆芯修正法對排架柱混凝土強度進行檢測，混凝土批量強度推定值達到C30等級要求?，F(xiàn)場檢測表明，排架柱截面尺寸及配筋基本一致；部分抽檢結(jié)果見表1。

4.2 屋面鋼梁及檁條截面尺寸抽檢

圖3 排架柱截面尺寸示意圖（單位：mm）

采用鋼尺、金屬超聲波測厚儀對屋面鋼梁、檁條及次構(gòu)件截面尺寸進行檢測，部分檢測結(jié)果見表2。

4.3 地基基礎(chǔ)檢測鑒定

場地地質(zhì)勘察資料顯示：場地為砂礫巖坡前河漫灘地貌，經(jīng)廠區(qū)建設(shè)填土加高后呈現(xiàn)狀地貌，現(xiàn)地勢基本平穩(wěn)；場地下部巖土可分為2層：第①層雜填土：全場地分布，最薄處1.40m，最厚處2.70m，平均厚度為2.30m，fak=120KPa，Es=4.5MPa；第②層卵石土：全場地分布，fak=240KPa，Es=12.0MPa；場地屬抗震有利地段，場地?zé)o巖溶、危巖和崩塌、采空區(qū)、地面沉降等不良地質(zhì)作用。

排架柱截面尺寸及鋼筋配置檢測結(jié)果匯總表 表1

屋面鋼梁、檁條檢測結(jié)果匯總表 表2

基礎(chǔ)開挖檢測結(jié)果匯總表 表3

建設(shè)場地較為平整，非邊坡地帶，地基較穩(wěn)定未見滑動跡象。未發(fā)現(xiàn)不均勻沉降引起的上部結(jié)構(gòu)異?，F(xiàn)象，對E軸基礎(chǔ)及與B軸對稱布置的原廠房F軸基礎(chǔ)進行開挖檢測，基礎(chǔ)埋深、形式及截面尺寸檢測結(jié)果見表3。

對照場地巖土工程勘察報告，基礎(chǔ)持力層為卵石土層，地基承載力特征值為240kPa。

5 結(jié)構(gòu)驗算

采用中國建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)軟件PKPM2010；荷載取值：恒荷載：根據(jù)原設(shè)計施工圖按規(guī)范規(guī)定取值；屋面恒荷載：不上人屋面0.25kN/m2；屋面活荷載：不上人屋面0.5kN/m2，地基承載力特征值fak=240kPa，屋面鋼梁的鋼材牌號：Q235B。結(jié)構(gòu)計算模型圖4。

圖4 結(jié)構(gòu)計算模型示意圖

驗算結(jié)果表明：地基基礎(chǔ)、混凝土排架柱承載能力符合規(guī)范要求；屋面鋼梁、檁條承載能力不符合規(guī)范要求。

6 鑒定結(jié)論

綜合結(jié)構(gòu)驗算結(jié)果及損傷情況，依據(jù)《工業(yè)建筑可靠性鑒定標準》（GB50144-2008）廠房結(jié)構(gòu)安全性等級可評定為C級，顯著影響整體承載。

7 結(jié)語

單層排架結(jié)構(gòu)廠房在施工難度、經(jīng)濟性及空間靈活性方面具有較多優(yōu)點，使用時間較長、結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴重損傷或改變使用功能時，應(yīng)進行結(jié)構(gòu)安全性鑒定，以確保結(jié)構(gòu)使用安全并為廠房改造提供可靠依據(jù)。