江蘇某紙機廠房為鋼筋混凝土框排架結構和輕鋼屋面結構體系廠房，廠房內(nèi)布置有大量的紙機設備和重型工作制吊車，日常的作業(yè)任務非常繁重，廠房承受的荷載很大。為了解廠房的安全現(xiàn)狀，確保廠房的安全和正常使用，業(yè)主特委托我司對該廠房結構進行安全性鑒定與分析，并針對實際情況提出相應的處理建議。
重型工業(yè)廠房是現(xiàn)代大型生產(chǎn)制造企業(yè)生產(chǎn)車間普遍采用的廠房形式，一般采用純鋼結構或混凝土結構與鋼結構混合的材料建造。這類廠房的荷載特點是：內(nèi)部布置有很多的重型生產(chǎn)設備，日常作業(yè)任務非常繁重，結構承受的荷載非常復雜，且荷載的數(shù)值很大，給廠房的結構安全造成隱患。為保證廠房結構安全，在使用一段時間后，請專業(yè)的檢測鑒定機構對廠房的安全性進行檢測成為廠房日常維護中必不可少的一項工作。廠房結構安全性鑒定與分析的具體工作內(nèi)容如下：
?。?）房屋建筑歷史和使用情況調(diào)查；
?。?）房屋建筑、結構概況描述；
?。?）房屋建筑、結構圖復核；
?。?）房屋結構布置檢測，包括構件截面尺寸、平面布置等；
（5）房屋結構材料強度檢測；
?。?）房屋變形檢測，包括傾斜、相對沉降；
（7）房屋完損狀況檢測；
?。?）房屋結構安全性計算；
?。?）綜合評定，提出合理化處理意見或建議。
1工程概況
廠房位于江蘇省南通市，建于2009年，為鋼筋混凝土框排架結構和輕鋼屋面結構體系。廠房平面布置不規(guī)則，主體部分呈矩形，局部有附屬的單跨廠房。廠房南北方向長533.2m，東西方向最大寬度90.5m，廠房室內(nèi)外地坪高差為0.30m，檐口高度26.4m，占地面積32352.3m2，建筑面積約71594.4m2。廠房首層主要為設備用房和會議室、食堂、淋浴室、更衣室、貯藏室等輔助用房；二層為鋼筋混凝土樓面，主要為生產(chǎn)車間和設備操作控制室。廠房內(nèi)布置有90T的橋式吊車2臺、110T的橋式吊車1臺、120T的橋式吊車2臺。廠房為整體二層局部四層的鋼筋混凝土框排架結構，屋面為輕鋼桁架屋面結構；廠房抗震設防烈度為6度，結構安全等級為二級；基礎采用預應力管樁基礎。
2現(xiàn)場檢測結果
2.1房屋建筑、結構圖復核
現(xiàn)場對建筑、結構布置進行了調(diào)查，結果表明，受檢廠房建于2009年，為鋼筋混凝土框排架結構和輕鋼屋面結構體系，共二層；廠房自建成后未發(fā)生火災、使用功能改變和使用荷載過大等情況。
2.2結構軸線尺寸復核
采用DISTOTMA8激光測距儀對廠房主要軸線尺寸進行了檢測。檢測結果表明，考慮到結構構件粉刷層影響，房屋主要軸線尺寸與原設計圖紙基本相符。
2.4主要受力構件幾何尺寸復核
結合現(xiàn)場檢測條件，采用5m鋼卷尺、200mm游標卡尺等儀器對紙機廠房主體內(nèi)混凝土柱、混凝土梁、鋼支撐的幾何尺寸進行抽測復核。檢測結果表明，廠房構件尺寸基本符合設計要求。
2.5主體結構材料強度檢測
根據(jù)受檢廠房現(xiàn)場實際情況，采用ZC3-A型混凝土回彈儀，參照《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程》（JGJ/T23-2011）對廠房的鋼筋混凝土排架柱進行現(xiàn)場抽樣檢測。檢測結果表明，抽樣混凝土構件強度達到設計強度。
2.3層高復核
結合現(xiàn)場檢測條件，采用DISTOTMA8手持式激光測距儀對受檢廠房層高進行測量。測量結果表明，廠房層高基本符合設計要求。
2.6廠房完損狀況檢測
為明確受檢廠房的損傷狀況，現(xiàn)場對被檢測的廠房建筑結構進行了損傷檢測。檢測結果表明，被檢測的廠房梁、柱等主體結構基本完好，廠房梁柱節(jié)點、主次梁節(jié)點基本完好未見明顯變形等不良現(xiàn)象；廠房二層南側抗風柱銹蝕嚴重，這主要是由于鋼結構暴露于高溫、高腐蝕的環(huán)境下造成的；所有的柱間支撐高強螺栓孔開孔不規(guī)范，不符合《鋼結構施工質(zhì)量驗算規(guī)范》GB50205-2001的要求，對支撐軸力的傳遞有一定的影響；廠房外墻局部立面出現(xiàn)傾斜裂縫，這類損傷主要是由材料收縮、溫度變化以及結構老化等原因?qū)е碌模挥绊懼黧w結構安全。
2.7鋼筋混凝土排架柱垂直度檢測
現(xiàn)場使用TCR1202+R400全站儀，對受檢廠房鋼筋混凝土排架柱垂直度進行了現(xiàn)場抽樣測量，測量結果表明，鋼筋混凝土排架柱垂直度變形小于《混凝土結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50204-2015）中關于“柱不垂直度小于H/1000且<=30mm”（H為柱全高）的限值要求。
2.8吊車梁撓度檢測
現(xiàn)場使用TCR1202+R400全站儀，對受檢廠房鋼吊車梁撓度進行了現(xiàn)場抽樣測量，測量結果表明，鋼吊車梁跨中垂直上拱值基本滿足《鋼結構施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205-2001附錄表E.0.2中“垂直上拱值不超過10mm”的要求，個別構件的上拱值略超過規(guī)范允許值要求。
2.9屋面鋼桁架撓度檢測
按鋼結構設計總說明和《鋼結構施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205-2001的要求，屋面鋼桁架按跨度的1/500起拱，起拱值的允許偏差在跨度的1/5000。測量結果表明，屋面鋼桁架跨中起拱值不滿足鋼結構設計總說明和《鋼結構施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205-2001的要求，個別構件跨中向下?lián)锨冃巍?/span>
3正常使用狀態(tài)下廠房承載力驗算
驗算按照《建筑結構荷載規(guī)范》（GB50009-2012）、《混凝土結構設計規(guī)范》（GB50010-2010）、《鋼結構設計規(guī)范》（GB50017-2003）等現(xiàn)行國家標準；以伸縮縫（兼做抗震縫）為界限，從中選取一典型的獨立結構單元進行驗算。
上部輕鋼桁架屋面、鋼筋混凝土排架柱采用國際通用大型結構有限元分析程序MIDASGEN800進行結構驗算。
吊車梁的承載力驗算采用同濟大學鋼結構設計軟件3D3SV12.0工具箱進行驗算。
二層鋼筋混凝土梁、樓板承載力驗算采用中國建筑科學研究院的PKPM進行驗算。
3.1輕鋼桁架屋面、鋼筋混凝土排架柱承載力驗算
3.1.1鋼結構驗算結果
由以上分析結果可知，鋼結構構件的應力比均小于1，個別構件應力比達到0.91，其余構件應力比都在0.8以下，鋼結構的承載力滿足《鋼結構設計規(guī)范》GB50017-2003的要求。
3.1.2鋼筋混凝土排架柱承載力驗算結果
計算結果表明：受檢廠房鋼筋混凝土排架柱的承載力基本滿足要求。
3.2鋼吊車梁承載力驗算
3.2.1吊車梁DCL1承載力驗算結果
吊車梁DCL1截面為BH1000×500×14×16（22），材質(zhì)Q345B，跨度7.0m；DCL1上作用有A6級重級工作制吊車，吊車額定起重量120T，跨度27.6m，吊車最大輪壓500kN，小車重量10.5T。計算結果表明，吊車梁DCL1的強度、穩(wěn)定、剛度及疲勞驗算的應力比均小于1.0，滿足《鋼結構設計規(guī)范》GB50017-2003的要求。
3.2.2吊車梁DCL2承載力驗算結果
吊車梁DCL2截面為BH2100×500×16×25（30），材質(zhì)Q345B，跨度14.0m；DCL2上作用有A6級重級工作制吊車，吊車額定起重量120T，跨度27.6m，吊車最大輪壓500kN，小車重量10.5T。
采用同濟大學鋼結構設計軟件3D3SV12.0中的鋼結構設計工具箱對該吊車梁承載力和疲勞進行驗算。計算結果表明，吊車梁DCL1的強度、穩(wěn)定、剛度及疲勞驗算的應力比均小于1.0，滿足《鋼結構設計規(guī)范》GB50017-2003的要求。
3.3二層鋼筋混凝土梁承載力驗算
計算結果表明：受檢廠房二層鋼筋混凝土梁的承載力基本滿足要求。
3.4二層鋼筋混凝土樓板承載力驗算
計算結果表明：受檢廠房二層鋼筋混凝土樓板的承載力基本滿足要求。
4廠房安全性能鑒定
受檢廠房位于江蘇省南通市，建于2009年，為鋼筋混凝土框排架結構和輕鋼桁架屋面結構系統(tǒng)。廠房設計單位和施工單位均不詳。
廠房平面不規(guī)則，主體部分呈矩形，局部有附屬的單跨廠房。廠房東西方向長533.2m，南北方向最大寬度90.5m，占地面積32352.3m2，建筑面積約71594.4m2。廠房為二層，沿縱向共設9條伸縮縫（兼抗震縫），橫向設1條伸縮縫（兼抗震縫）。
現(xiàn)場檢測表明：廠房結構布置基本與設計圖紙一致，鋼筋混凝土排架柱的不垂直度較小且在規(guī)范允許的范圍內(nèi)。廠房梁、柱等主體結構基本完好，梁柱節(jié)點、主次梁節(jié)點基本完好未見明顯變形等不良現(xiàn)象；廠房局部鋼構件受高溫高腐蝕環(huán)境影響銹蝕嚴重；所有的柱間支撐高強螺栓孔開孔不規(guī)范，對支撐軸力的傳遞有一定的影響；廠房外墻局部立面出現(xiàn)傾斜裂縫，這類損傷主要是由材料收縮、溫度變化以及結構老化等原因?qū)е碌?，不影響主體結構安全。
正常使用狀態(tài)下的廠房結構驗算結果表明，在不考慮地震作用的情況下，廠房結構構件的承載力均滿足正常使用要求。
5檢測結論與建議
5.1檢測結論
?。?）經(jīng)檢測，廠房主要受力體系布置基本符合設計要求，抽樣構件的截面尺寸與設計圖紙基本一致，二層樓面標高抽樣復核尺寸與設計圖紙基本一致。
?。?）經(jīng)檢測，受檢廠房混凝土強度達到設計要求。
（3）經(jīng)檢測，受檢廠房鋼筋混凝土排架柱的不垂直度很小，小于《混凝土結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50204-2015）中關于“柱不垂直度小于H/1000且<=30mm”（H為柱全高）的限值要求。
（5）經(jīng)檢測，鋼吊車梁跨中垂直上拱值基本滿足《鋼結構施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205-2001附錄表E.0.2中“垂直上拱值不超過10mm”的要求，個別構件的上拱值略超過規(guī)范允許值要求。
?。?）經(jīng)檢測，屋面鋼桁架跨中起拱值不滿足鋼結構設計總說明和《鋼結構施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205-2001的要求，個別構件跨中向下?lián)锨冃巍?/span>
?。?）損傷檢測結果表明，廠房梁、柱等主體結構基本完好，梁柱節(jié)點、主次梁節(jié)點基本完好未見明顯變形等不良現(xiàn)象；廠房局部鋼構件受高溫高腐蝕環(huán)境影響銹蝕嚴重；所有的柱間支撐高強螺栓孔開孔不規(guī)范，對支撐軸力的傳遞有一定的影響；廠房外墻局部立面出現(xiàn)傾斜裂縫，這類損傷主要是由材料收縮、溫度變化以及結構老化等原因?qū)е碌?，不影響主體結構安全。
?。?）正常使用狀態(tài)下的廠房結構驗算結果表明，在不考慮地震作用的的情況下，廠房結構構件的承載力均滿足正常使用要求。
5.2建議
?。?）建議對銹蝕嚴重的抗風柱進行防腐處理。
（2）廠房首層結構長期處于高溫高腐蝕環(huán)境，鋼結構構件受腐蝕的情況會非常嚴重，建議定期對重要受力部位的鋼結構構件進行檢查。如發(fā)現(xiàn)有構件銹蝕嚴重或螺栓松動的情況，應立即作加固或更換處理。
?。?）二層樓面負荷較大，建議加強監(jiān)測，如發(fā)現(xiàn)有受荷過大造成樓板開裂的情況，應立即作加固修復處理。
?。?）二層樓面鋼筋混凝土排架柱上設有多臺重級工作制吊車，吊車梁和排架柱是主要的受力構件，對整個結構的安全至關重要，建議加強監(jiān)測。吊車梁主要的破壞形式是疲勞破壞，應重點加強如下部位的焊縫裂紋監(jiān)測：
1）下翼緣與腹板連接焊縫
2）橫向加勁肋下端的主體金屬
3）下翼緣焊縫處的主體金屬
4）下翼緣螺栓孔連接處的主體金屬
5）鋼筋混凝土排架柱應重點加強牛腿根部的裂縫監(jiān)測。
