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本次檢測(cè)范圍為裝配車間主廠房,根據(jù)委托方委托內(nèi)容,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)評(píng)定:
1 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)構(gòu)承受的荷載和作用,對(duì)結(jié)構(gòu)整體完整性、結(jié)構(gòu)整體變形、結(jié)構(gòu)銹蝕狀況、關(guān)鍵承重構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)的變形與損傷、支座節(jié)點(diǎn)的工作與功能現(xiàn)狀等進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),詳細(xì)記錄檢測(cè)信息,特別是承重結(jié)構(gòu)有損傷的部位、范圍和程度。
2 觀察屋面維護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)況,確定有無漏水現(xiàn)象,判斷其工作環(huán)境。
根據(jù)以上要求,本項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)內(nèi)容包括:結(jié)構(gòu)體系布置及軸線尺寸復(fù)核、結(jié)構(gòu)變形測(cè)量、構(gòu)件尺寸測(cè)量、構(gòu)件變形測(cè)量、結(jié)構(gòu)腐蝕檢測(cè)、構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)零件變形與損傷檢測(cè)、焊縫無損檢測(cè)和螺栓連接質(zhì)量檢測(cè)。主要內(nèi)容詳細(xì)分述如下。
1) 結(jié)構(gòu)體系布置及軸線尺寸復(fù)核
根據(jù)設(shè)計(jì)資料,現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核廠房結(jié)構(gòu)的體系布置;復(fù)核結(jié)構(gòu)的主要軸線位置和間距。
2) 結(jié)構(gòu)整體變形檢測(cè)
根據(jù)已核對(duì)和確認(rèn)的觀測(cè)控制點(diǎn),進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體變形現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。
3) 結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形檢測(cè)
根據(jù)構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)抽樣要求,對(duì)構(gòu)件分類進(jìn)行整體變形和局部變形的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。應(yīng)特別注意關(guān)鍵承重桿件變形的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。
4) 構(gòu)件截面尺寸及節(jié)點(diǎn)零件測(cè)量
根據(jù)原設(shè)計(jì)資料以及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)抽樣要求,對(duì)構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)分類進(jìn)行尺寸測(cè)量,包括構(gòu)件截面高寬與板材壁厚、節(jié)點(diǎn)尺寸與厚度等。
5) 構(gòu)件節(jié)點(diǎn)的損傷與缺陷檢測(cè)
結(jié)構(gòu)構(gòu)件節(jié)點(diǎn)的損傷與缺陷包括:節(jié)點(diǎn)定位偏差、板材的裂紋、銹蝕程度、形狀偏差、及其他影響構(gòu)件傳力或承載的缺陷。著重檢查構(gòu)件及連接處容易積灰、積水的部位、干濕交替影響部位以及隱蔽部位。
6) 螺栓節(jié)點(diǎn)及柱腳節(jié)點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)
根據(jù)螺栓節(jié)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)抽樣要求,檢測(cè)螺栓節(jié)點(diǎn)的連接狀態(tài),確定是否擰緊到位,有無松動(dòng)、變形,同時(shí)包括銹蝕程度檢測(cè)。
根據(jù)支座節(jié)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)要求,除檢查上述節(jié)點(diǎn)應(yīng)檢查的內(nèi)容外,還包括支座的連接狀態(tài)與工作狀態(tài)及其功能現(xiàn)狀。
7) 結(jié)構(gòu)連接焊縫質(zhì)量檢測(cè)
焊縫質(zhì)量檢測(cè)包括:焊縫外觀質(zhì)量、焊縫尺寸和焊縫缺陷。在目測(cè)普查基礎(chǔ)上,根據(jù)焊縫連接現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)抽樣要求,采用無損檢測(cè)法抽樣檢測(cè)焊縫質(zhì)量。
8) 鋼材化學(xué)成分和力學(xué)性能的檢驗(yàn)
若需要取樣檢測(cè)鋼材的化學(xué)成分與力學(xué)性能,可現(xiàn)場(chǎng)取樣,在試驗(yàn)室試驗(yàn)測(cè)試。若結(jié)構(gòu)未曾發(fā)生嚴(yán)重腐蝕及火災(zāi),鋼材資料齊全且滿足設(shè)計(jì)要求,可不進(jìn)行本項(xiàng)目檢驗(yàn)。
9)涂層檢測(cè)
10)廠房結(jié)構(gòu)安全性驗(yàn)算
6 檢查及分析結(jié)果
6.1 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查
通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地考察及詢問有關(guān)人員,裝配車間廠房自2002年建成后,未遭受過火災(zāi)等災(zāi)害;房屋自建成后未發(fā)生用途變更等情況,F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),廠房?jī)?nèi)設(shè)有8種噸位吊車,吊車噸位為0.9T~25T。
6.2結(jié)構(gòu)體系布置及軸線尺寸復(fù)核
對(duì)照原始設(shè)計(jì)圖紙對(duì)裝配車間的結(jié)構(gòu)體系布置進(jìn)行復(fù)核,經(jīng)復(fù)核廠房結(jié)構(gòu)體系布置基本符合設(shè)計(jì)圖紙要求。
采用全站儀對(duì)裝配廠房主要軸線進(jìn)行測(cè)量。
根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50205-2002)規(guī)定,建筑物定位軸線偏差應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,當(dāng)設(shè)計(jì)無要求時(shí),定位軸線允許偏差不應(yīng)大于L/20000,且不應(yīng)大于3.0mm。L為軸線方向的建筑物長(zhǎng)度。
檢測(cè)結(jié)果表明,裝配車間軸線定位大部分不準(zhǔn)確,考慮到測(cè)量精度,縱向和橫向間距差值存在少量超限現(xiàn)象,基本滿足驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。
6.3主要受力構(gòu)件幾何尺寸復(fù)核
結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)條件,采用鋼直尺、測(cè)距儀及測(cè)厚儀等儀器對(duì)廠房主體內(nèi)鋼柱幾何尺寸進(jìn)行抽測(cè)復(fù)核。
6.5.2 鋼柱垂直度檢測(cè)
采用全站儀對(duì)廠房鋼柱的垂直度進(jìn)行了檢測(cè)。
6.9 鋼材化學(xué)成分和力學(xué)性能的檢驗(yàn)
廠房結(jié)構(gòu)未曾發(fā)生嚴(yán)重腐蝕及火災(zāi),鋼材資料齊全且滿足設(shè)計(jì)要求,因此,未進(jìn)行本項(xiàng)目檢驗(yàn)。
6.10 涂層檢測(cè)
現(xiàn)場(chǎng)對(duì)廠房涂層現(xiàn)狀進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果表明:除部分構(gòu)件表面涂漆局部剝落外,廠房大部分構(gòu)件表面涂漆保護(hù)基本完好,結(jié)構(gòu)本身未發(fā)現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。
6.11 廠房地坪及圍護(hù)結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)
現(xiàn)場(chǎng)對(duì)廠房地坪及其圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷檢測(cè),檢測(cè)發(fā)現(xiàn):廠房地坪存在明顯開裂,特別是在柱腳周圍地坪有明顯下沉,部分圍護(hù)墻體也存在明顯裂縫。
6.12 安全性計(jì)算
6.12.1 實(shí)際吊車荷載作用下廠房安全性驗(yàn)算
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的荷載情況及檢測(cè)得到的實(shí)際數(shù)據(jù),以構(gòu)件實(shí)際有效截面以及構(gòu)件的實(shí)際變形狀況,建立廠房計(jì)算模型,采用有限元方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)的安全性計(jì)算,構(gòu)件材料強(qiáng)度取原設(shè)計(jì)值。結(jié)構(gòu)計(jì)算內(nèi)容如下:
1) 結(jié)構(gòu)的應(yīng)力及變形驗(yàn)算;
2) 吊車梁驗(yàn)算;
3) 柱間支撐驗(yàn)算;
4) 主要連接節(jié)點(diǎn)驗(yàn)算
6.12.1.1 荷載標(biāo)準(zhǔn)值及組合
通過現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),廠房承受荷載與原始設(shè)計(jì)基本相符,因此結(jié)構(gòu)安全性計(jì)算中荷載的取值參照國(guó)家相關(guān)規(guī)范及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行:
1) 恒荷載(D):
屋面恒荷載:檁條、保溫、屋面板共計(jì)0.30kN/m2(程序自動(dòng)計(jì)算鋼架自重)
2) 活荷載(L):0.3kN/m2
3) 風(fēng)荷載(W):根據(jù)荷載規(guī)范,風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為: 。其中,基本風(fēng)壓w0取0.55kN/m2;風(fēng)荷載考慮兩個(gè)方向的作用,具體為W0°,W180°
4)雪荷載(S):根據(jù)荷載規(guī)范,雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 。其中,基本雪壓取0.2 kN/m2; =1.0。
5)地震荷載(E):重力荷載代表值取為1.0恒載+0.5活載;抗震設(shè)防烈度7度,基本加速度0.10g,設(shè)計(jì)抗震分組為I,場(chǎng)地土類型為Ⅳ。
7)吊車荷載:(由使用方提供)
8)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù):γ0=1.0
9)荷載組合:
6.12.1.3 計(jì)算模型
采用PKPM軟件分別建立廠房中的CS01~CS06鋼架的有限元模型,建模過程中的部分參數(shù)取值如下:
1) 廠房門式剛架梁柱連接節(jié)點(diǎn)為剛接;
2) 吊車梁與柱連接節(jié)點(diǎn)為鉸接;
3) 門式剛架柱腳為剛接。
6.12.1.4 計(jì)算結(jié)果
(1)剛架梁柱
經(jīng)計(jì)算,裝配車間各剛架的梁柱各單元強(qiáng)度應(yīng)力比及平面內(nèi)外應(yīng)力比均滿足規(guī)范要求,各構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比滿足規(guī)范要求。各榀剛架梁撓度滿足規(guī)范l/180限定要求。
(2)吊車梁
經(jīng)驗(yàn)算,在現(xiàn)有吊車布置下,吊車梁受力及撓度均滿足規(guī)范要求。
6.12.2 期望吊車荷載作用下廠房安全性驗(yàn)算
由于委托方在裝配車間的后期使用過程中存在加大吊車荷載的可能,故根據(jù)委托方提供的期望加大后的吊車荷載,重新對(duì)廠房的主剛架及吊車梁進(jìn)行安全性驗(yàn)算。除新增大的吊車荷載外,其余各計(jì)算參數(shù)均與6.12.1部分相同。
對(duì)新增加吊車荷載的區(qū)域內(nèi)的剛架進(jìn)行安全性驗(yàn)算,選取最不利荷載作用下的剛架建模計(jì)算,計(jì)算結(jié)果如下:
(1)剛架梁柱
經(jīng)計(jì)算,最不利剛架的梁柱各單元強(qiáng)度應(yīng)力比及平面內(nèi)外應(yīng)力比均滿足規(guī)范要求,各構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比滿足規(guī)范要求。剛架梁撓度滿足規(guī)范l/180限定要求。
(2)吊車梁
對(duì)新增加荷載后最不利位置處吊車進(jìn)行驗(yàn)算,驗(yàn)算結(jié)果可知:吊車梁受力滿足規(guī)范要求,撓度為1/854,超規(guī)范1/1000的要求。
7 結(jié)論與建議
通過對(duì)裝配車間現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)與安全性計(jì)算,得出以下幾點(diǎn)結(jié)論與建議:
7.1 結(jié)論
1)廠房主要受力體系布置基本符合設(shè)計(jì)要求,軸線定位大部分不準(zhǔn)確,考慮到測(cè)量精度,基本滿足驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn);抽檢構(gòu)件的截面尺寸符合規(guī)范要求;
2)柱相鄰沉降差滿足《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中同類建筑物地基變形允許值要求;現(xiàn)場(chǎng)抽檢的部分鋼梁撓度、吊車梁撓度均滿足現(xiàn)行規(guī)范要求;部分柱南北向橫向位移超出規(guī)范中1/1250限值要求;
3)抽測(cè)的B~C列、C~D列吊車梁中心跨距最大偏差均超出《鋼結(jié)構(gòu)施工驗(yàn)收規(guī)范》GB 50205-2001限值要求。B、C、D同列相鄰柱間吊車梁頂面高差最大值也均超出《鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中限值要求,對(duì)吊車梁正常運(yùn)行可能會(huì)產(chǎn)生一定影響;
4)廠房結(jié)構(gòu)的各構(gòu)件與節(jié)點(diǎn)無裂紋、局部變形、銹蝕;螺栓連接處無明顯松動(dòng),無節(jié)點(diǎn)板斷裂及翹曲,無銹蝕;除7/B、14/C處柱腳加勁板局部變形外,其余柱腳局部板件無變形,功能狀態(tài)正常。結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)、支座等健康狀況良好;廠房柱腳周邊地坪存在明顯下沉、開裂,部分圍護(hù)墻體也存在明顯裂縫;
5)焊縫外觀完好,無表面夾渣和表面氣孔,抽檢焊縫探傷檢測(cè)合格;
6)經(jīng)驗(yàn)算,在現(xiàn)有實(shí)際吊車使用荷載作用下,廠房各剛架應(yīng)力比及變形滿足設(shè)計(jì)要求,吊車梁的撓度符合規(guī)范要求;在期望使用吊車荷載作用下,廠房各剛架應(yīng)力比及變形滿足設(shè)計(jì)要求,吊車梁的撓度不符合規(guī)范要求。
7.2 建議
1)對(duì)吊車軌道進(jìn)行相應(yīng)的糾偏措施,以保證吊車的正常運(yùn)行;
2)建議對(duì)表面銹蝕位置進(jìn)行除銹及涂裝防護(hù);
3)對(duì)開裂地坪進(jìn)行相關(guān)處理,建議把所開裂地坪位置處地坪打掉,夯實(shí)后重新澆筑混凝土;
4)本建筑原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式為門式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)。根據(jù)《門式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS102:2002總則中明確的適用范圍,要求此類房屋設(shè)無橋式吊車或起重量不大于20t的A1~A5工作級(jí)橋式吊車。故增設(shè)超過20t的新吊車后,裝配車間現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)形式不滿足規(guī)范的適用范圍。建議對(duì)吊車噸位超出20t的廠房區(qū)域及相鄰構(gòu)件進(jìn)行加固,以滿足廠房后期的安全正常使用。
5)在更換吊車過程中,對(duì)吊車梁及相鄰構(gòu)件進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察,如發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)跡象請(qǐng)及時(shí)通知加固設(shè)計(jì)單位進(jìn)行相關(guān)處理后,方可繼續(xù)使用。