钢结构网架屋顶安全性稳定性检测
检测内容主要包括两部分,一是网架网施工质量的现场检测,二是网架结构的安全性分析。
1、网架施工质量的现场检测
施工质量的现场检测包括使用情况调查、结构平面布置复核、结构轴线尺寸复核、主要受力构件几何尺寸复核、结构变形检测、完损状况检测及焊缝无损检测。
使用情况调查的目的是要了解网架建成后是否发生使用功能改变、火灾、使用荷载过大等对结构安全造成影响的事件,以评估他们的影响。现场我们了解到,屋面建成后曾发生屋顶天窗漏水事故。为修复屋顶天窗漏水,现已将天窗部位统一改成加防水卷材的混凝土屋面,与屋面其它部位的建筑做法一致。
结构平面布置复核是从整体把握现有结构主要承重体系是否与原结构图纸相符。现场检测结果表明,结构主要承重体系与原结构设计图纸基本相符。
结构轴线尺寸复核采用手持式激光测距仪对受检结构支座轴线进行测量,并与设计尺寸进行比对。现场检测结果表明,网架支座轴线定位基本符合设计要求。
主要受力构件截面尺寸复核采用抽查的方法,对主体结构杆件、螺栓球直径进行抽测复核。现场检测结果表明,网架构件尺寸和螺栓球直径基本符合设计要求。
结构变形检测采用全站仪对网架的挠度进行测量。现场测量结果表明,网架的挠度在《空间网格结构技术规程》(JGJ7-2010)允许的挠度范围以内。
完损状况检测,主要是明确网架使用过程中的损伤状况。现场检测结果表明,被检测的网架屋面结构整体性良好,各结构构件及连接节点基本完好,主要损伤表现为部分网架杆件、螺栓球表面涂层开裂、脱落、锈蚀,部分支座节点施工不规范,与原设计节点存在差异。
焊缝无损检测,主要是采用超声波探伤仪对封板或锥头与钢管的连接焊缝质量进行检测,确保该重要焊缝的承载力满足与钢管等强的要求,并依据实际检测结果出具检测报告。
2、网架结构安全性分析
依据现有的结构图纸,考虑现场调查和检测得到的结构损伤、荷载和变形数据,建立符合结构实际状况的计算模型,对结构正常使用情况下的承载力进行验算。
计算中主要考虑恒载、活载和风荷载。恒载包括结构自重、附加屋面恒载以及装修吊顶的自重荷载;活载包括按不上人屋面考虑的活荷载;风荷载按当地50年一遇的基本风压计算。
计算分析时不考虑地震荷载作用,承载力验算时考虑恒荷载、活荷载和风荷载效应的基本组合。
计算分析结果表明,在不考虑地震荷载作用的条件下,钢网架所有构件的应力比均小于1.0,网架结构的承载力满足正常使用的要求。
综合以上现场施工质量检测结果和理论分析结果,我们对钢网架的结构安全性进行了仔细的分析和评估,并形成了检测结论和建议。
检测结论是:钢网架的结构布置、轴网尺寸、主要受力构件截面尺寸、关键节点焊缝质量等满足设计要求;完损检测结果表明,网架屋面结构整体性良好,各结构构件及连接节点基本完好,主要损伤表现为部分网架杆件、螺栓球表面涂层开裂、脱落、锈蚀,部分支座节点施工不规范,与原设计节点存在差异;正常使用状态下网架结构验算表明,在不考虑地震荷载作用的条件下网架屋面的结构承载力满足正常使用要求。
检测建议是:对结构锈蚀部位进行除锈并重新进行防腐*处理;对未按设计要求施工的支座节点加强监测;装修过程中加强施工质量监测,确保装修结构层的承载力满足正常使用要求;定期对网架进行检查维护。
钢结构在民用、工业以及公共建筑中使用越来越多,结构安全性能愈发受人重视,需要进行钢结构安全检测,针对存在的问题采取加固修复等。我们了钢结构的安全评定内容及加固方法,与大家共享。
一、钢结构安全评定
01、连接与构造措施
1)合理设置焊缝尺寸、螺栓的间距与直径、杆件的截面尺寸。例如截面尺寸要达到设计要求中对截面尺寸的规定,钢管壁厚度3mm,钢板厚度4mm,角钢的截面L45×4mm。
2)保证构件之间的可靠连接。无论是进行构件与构件的连接,还是构件本身的连接都要符合规范要求。连接计算主要是为了检测连接的效果,主要包括承载力与受拉计算,焊缝的连接强度计算,柱与钢框架结构梁的刚性计算,螺栓铆钉连接受剪计算及连接节点处板件的计算等。
3)保证钢结构的局部满足稳定性要求,例如可以增加截面的宽厚比等。
4)隔热以及防护性能满足要求。
5)钢结构的整体支撑以及构件之间的布置要科学合理,并保证每一部分的施工质量,例如严格控制屋架、竖向支撑、桁架的水平及垂直支撑等。
6)严格控制支座的加工及安装施工,例如垂直度、安全平整度以及支座位置的安装要满足要求。
02、承载力
对于具备相应条件的钢结构构件,例如梁、板或者屋架等,可以通过现场施加竖向荷载,检测关键部位的挠度变形、侧向应变,根据应变以及分析结果确定是否符合承载力要求。
实施现场荷载试验要遵循非破坏性原则,在保证荷载形式与结构实际要承受的作用基本一致的条件下,避免现场检验荷载引发构件或者结构出现不可逆的损伤或者变形,为此应将现场检验和定为设计荷载的70%~80%。
进行现场荷载试验中要进行分级加卸,一般通过5级达到荷载的标准值,通过2~5级进行卸载。一般在加载的开始阶段按照标准值的20%进行加载,每一级按照10%递增。为不引发破坏性,要在荷载值接近标准值时将荷载增加量减少到5%。每一级加载完毕后持续至少10min,再进行试验读数。对于大跨度的屋架或者是桁架的持续时间要长达12h甚至较长,而检验裂缝宽度以及变形时也要持续30min。
03、钢结构抗灾害能力
抗灾害能力的评估内容主要包括:抗火能力、抗震能力、抗风能力(主要是轻型钢结构)、抗冰雪荷载能力(主要是钢屋架)。其中,抗震能力主要通过结构以及体系的连接构造、布置以及结构与构件的抗震承载力进行综合评价;抗冰雪及风能力的评估可从钢结构的选型、承载力验算以及构造连接等方面进行评估。
钢结构房屋安全鉴定
1、构件及连接件的工作状态。
2、构件及连接件的外观尺寸和锈蚀状况。
3、焊缝高度、长度、外观质量及锈蚀状况。
钢结构质量检测:
(1) 房屋建筑、改扩建和使用情况等历史资料;
(2) 房屋建筑结构尺寸复核;
(3) 房屋主要受力构件材料强度检测;
(4) 检测房屋的主要结构件的完损状况,如开裂、变形、破损等的分布范围;
(5) 依据现场检测情况建模分析,承载力验算;
(6) 楼板振动测试;
(7) 提出合理的处理意见和结构加固的建议。