某钢结构厂房安全性的检查鉴定方法

姚 立 伟

(太原市建筑工程质量检测站，山西 太原 030002)

某钢结构厂房安全性的检查鉴定方法

姚 立 伟

(太原市建筑工程质量检测站，山西 太原 030002)

以某钢结构厂房为例，对钢结构厂房的施工质量和安全性能进行了检测，介绍了其详细的检测内容、程序及鉴定方法，根据现场检测结果，说明了该钢结构厂房的实际安全水平，为同类型厂房的安全性鉴定提供了参考。

钢结构厂房，安全性，检测方法

0 引言

钢结构这种结构形式的使用范围越来越广，很多厂房都采用了钢结构的形式，但是纵观我国历年的工程事故，钢结构厂房所占的比例并不少。究其原因，绝大多数为设计与施工没有按照规范与设计的要求所致，因此，在施工完成后对钢结构厂房进行检查与鉴定很有必要，往往很多检查鉴定不能够如实反映实际情况，因此对检查与鉴定方法进行研究有深远的现实意义。

1 钢结构厂房基本情况的检查

某钢结构厂房主体结构形式为钢框架+混凝土框架结构，总建筑面积为6 389.599 m2。根据现场了解得知：该工程于2011年开工，2012年年底竣工，主体结构分为三个部分：轴～Ⓕ轴为2层钢框架，层高3.4 m，总高6.8 m；轴～轴为3层钢框架，第1层层高3.2 m，第2层层高3.28 m，第3层层高5.12 m，总高11.6 m；轴～轴为2层混凝土框架结构，总高6.55 m。该结构基础形式为柱下独立基础。

该工程建筑场地类别为Ⅲ类，结构安全等级为二级，设计使用年限为50年，抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为8度，设计地震基本加速度值为0.2g。

2 钢结构厂房施工质量的检测

本次采用开挖检测的方法对钢结构厂房结构基础进行埋深与基础形式的检测，并用回弹法对基础及主体结构构件的混凝土强度进行检测；采用回弹法对该工程砌筑砂浆抗压强度进行检测；采用钢筋探测仪对梁、板类构件钢筋数量进行检测并对钢筋保护层厚度进行检测；采用钢尺对该工程梁类构件的截面尺寸进行检测；采用楼板厚度检测仪对主体结构楼板厚度进行检测。参考钢结构厂房项目设计施工图纸可知，该工程原材料拼接的焊缝等级为Ⅰ级。依据GB 50205—2001钢结构工程施工质量验收规范的相关规定，采用超声波探伤对该厂房主体结构钢柱焊缝进行内部缺陷检测，并采用全站仪对钢框架构件垂直度、侧向弯曲矢高、建筑物倾斜进行检测。然后用涂层测厚仪对该工程钢框架构件的涂层厚度进行检测，并对该工程主体结构全数混凝土构件与钢结构构件外观质量进行检测。

这些项目的结果直接影响到对结构安全性能的鉴定，检查是鉴定的基础，因此取样数量与检测方法都必须严格按照相关规范的标准进行。从本次检测的结果得知：该建筑物的部分构件弯曲矢高，倾斜不满足规范的要求，外观上很多构件都已经生锈，会影响到结构构件的承载能力。

3 钢结构厂房安全性的鉴定

根据现场检测的结果，依据现行国家标准规范以及设计核算软件，对被检的主体结构建模，进行静载与抗震性能核算。因为主体结构的评级直接与构件的承载能力有关，因此应当把核算结果当作评定的依据。地基基础的安全性等级依据GB 50144—2008工业建筑可靠性鉴定标准第7.2条，根据地基变形观测资料和建筑物现状进行评定；上部承重结构安全性等级按结构整体性和承载功能两个项目评定，并取其中较低的评定等级作为该建筑上部承重结构的安全性等级。

计算时应当依据现行规范GB 50017—2003钢结构设计规范、GB 50010—2010混凝土结构设计规范和GB 50011—2010建筑抗震设计规范，对该厂房主要结构构件进行受压承载力、抗震承载力复核计算。

复核计算时，荷载组合按照现行GB 50009—2012建筑结构荷载规范中附录A规定，楼屋面恒载均按现场实际调查情况所使用的材料强度进行取值。

根据所提供图纸得知：该建筑物场地分组为第一组，抗震设防类别为丙类设防，进行抗震验算时，抗震设防烈度取8度，基本地震加速度取0.2g；屋面活荷载根据GB 50009—2012建筑结构荷载规范中表5.3.1不上人屋面选取；基本风压根据规范8.1.2条中进行选取。经验算，该建筑局部构件抗震承载能力不满足标准要求。

1)安全性鉴定及评级。

依据GB 50144—2008工业建筑可靠性鉴定标准，在本次现场检查、检测及结构承载力验算的基础上，对该钢结构厂房进行安全性鉴定与评级。

依据GB 50144—2008工业建筑可靠性鉴定标准中第6.3.1条：钢结构构件安全性鉴定，应按承载能力(包括构造与连接)项目评定，并取其中较低一级作为该构件的安全性等级。

a.按承载能力评定。依据GB 50144—2008工业建筑可靠性鉴定标准中第6.3.3条规定，承重构件抗力与荷载效应比(R/γ0S)小于0.90的，评定安全性等级为d级，抗力与荷载效应比(R/γ0S)介于0.90～0.95之间的，评定安全性等级为c级,抗力与荷载效应比(R/γ0S)介于0.95～1.0之间的，评定安全性等级为b级,抗力与荷载效应比(R/γ0S)大于1.0的，评定安全性等级为a级。

该建筑承重构件的承载能力包括静载受压承载力、抗震承载力两部分，根据验算，该厂房部分钢框架次梁不满足设计要求、中部钢框架次梁不满足设计要求、墙檩、屋檩不满足设计要求。结合GB 50144—2008工业建筑可靠性鉴定标准中第6.3.4条规定，本次检测构件的挠度均在该表格规定的范围内，因此可以判定承载力均能够满足设计要求，根据承载力判定构件安全等级为b级。

b.按连接及其他构造评定。依据GB 50144—2005工业建筑可靠性鉴定标准中第6.3.3条规定，钢构件的抗力应当考虑构造、缺陷损伤、腐蚀、过大变形与偏差等影响。该钢结构构件侧向弯曲矢高、倾斜度合格率符合规范要求，但是整体垂直度超过偏差限制，而且部分构件有腐蚀，依据GB 50144—2005工业建筑可靠性鉴定标准中第6.3.8条规定，构件已经出现腐蚀，截面还没有明显削弱，因此判定构件为b级。

2)子单元安全性鉴定评级。

a.地基基础子单元。根据本次现场检查、检测的结果，该建筑物不存在地基不均匀沉降现象，上部主体结构也不存在由于地基沉降而产生的开裂。依据GB 50144—2008工业建筑可靠性鉴定标准中第7.2.2条规定，关于地基基础的评级规定与计算结果，评定该建筑物地基基础安全性等级为A级。

b.上部承重结构子单元。依据GB 50144—2008工业建筑可靠性鉴定标准中第7.3节规定，对上部承重结构进行评级，应按结构整体性和承载功能两个项目进行评定。

结构的整体性评级。依据GB 50144—2005工业建筑可靠性鉴定标准中第7.3.2节规定，对结构整体性的评定应根据结构布置和构造、支撑系统两个项目进行评定。经现场检测，该建筑结构、支撑系统布置合理，形成完整的体系，传力路径明确；支承杆件长细比及节点构造、整体性构造和连接符合国家现行标准规范的规定，满足安全要求，评为A级。

按照承载功能评级。依据GB 50144—2008工业建筑可靠性鉴定标准中第7.3.4节规定，对承载功能等级的评定应根据结构不同的计算单元区分为重要构件集与次要构件集中c级与d级构件所占百分比进行评定。经现场检测，该建筑次要构件中c级构件所占比例不多于50%，d级构件所占比例不少于20%，故评为C级。

c.围护结构系统安全性评级。依据GB 50144—2005工业建筑可靠性鉴定标准第7.4.1条规定，围护结构系统的评定应按承重围护结构的承载功能和非承重围护结构的构造连接两个项目进行评定，经现场检测，该建筑物围护结构构造与连接基本符合国家现行标准规范要求，评为B级。

3)鉴定单元安全性评级。

依据GB 50144—2005工业建筑可靠性鉴定标准第8.0.2条规定，鉴定单元的安全性评级应根据地基基础、上部承重结构和围护结构系统的安全性等级进行评定，并且将其中较低等级作为该鉴定单元的安全性等级。因此，该鉴定单元评为三级。

4 安全性鉴定结果以及说明

根据检测得知：该工程基础混凝土强度符合设计要求；该工程主体结构混凝土强度符合设计要求；该工程砌筑砂浆强度符合设计要求；该工程钢筋配置与保护层厚度符合设计要求；该工程构件尺寸、层高符合设计要求；该工程手工焊缝焊接质量符合设计要求；该钢结构构件侧向弯曲矢高、倾斜度合格率符合规范要求，但是整体垂直度超过偏差限制，而且部分构件有腐蚀，不符合规范及设计要求；该工程钢结构构件的涂层厚度符合设计要求；该工程主体结构构件存在锈蚀、焊渣等外观一般质量缺陷，不符合GB 50205—2001钢结构工程施工质量验收规范要求。

依据50144—2008工业建筑可靠性鉴定标准第8.0.2条规定，地基基础安全性等级评定为A级，上部承重结构安全性等级评定为C级，围护结构承重部分安全性等级为B级，综合评定该建筑物安全性等级为三级。三级就是该钢结构厂房已经有不适于承载的情况出现，不利于结构的长期使用，在使用的过程当中有可能会因为结构的安全性不足发生结构损坏等情况，造成人员伤亡以及财产损失，适于请原设计单位或者有同等资质的设计单位对存在缺陷的构件进行处理，使其能够满足使用的需要。

5 结语

钢结构厂房在我国的应用越来越普遍，但是由于监管力度的不足，在日常使用当中还是经常会出现由于安全性不足等问题发生的人员以及财产伤亡等问题，目前，很多第三方检测单位已经介入对于钢结构厂房的施工质量以及安全性控制当中，但是由于一些检测方法以及鉴定方法的局限性，很多合格的报告并不能够如实地反映钢结构厂房实际的安全水平，对企业的发展以及后期的使用都十分不利，本文通过某个钢结构厂房的检查鉴定工作，对钢结构厂房的检查内容，检查程序以及鉴定的方法等进行了详细的说明，为检测单位提供了一套检测厂房合格性的流程，对于把控工程质量的实际水平是具有一定的现实意义的。

[1] 姚继涛,赵国藩,浦聿修.现有结构可靠性基本分析方法[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),1997(4)：70-71.

[2] 金帮琳,修宝华.关于钢结构厂房有关技术要求问题探讨[J].吉林水利，2005(4)：99-100.

[3] 雷宏刚.建筑物鉴定与加固发展动态[J].科学之友(学术版)，2005(Z1)：134-135.

[4] 郭非祥.在役建筑结构的鉴定与加固[J].山西建筑，2005，31(5)：37-38.

[5] 柳承茂,刘西拉.结构安全性综合评估方法的研究[J].四川建筑科学研究，2004(4)：158-159.

[6] 熊辉霞,李惠强.单层工业厂房可靠性鉴定探讨[J].南都学坛，2001(3)：44-45.

Safety examination identifying methods of the steel structure workshop

Yao Liwei

(TaiyuanBuildingEngineeringQualityDetectionStation,Taiyuan030002,China)

Taking the steel structure workshop as an example,the paper examines the steel structure workshop construction quality and safety performance,introduces specific detection contents,procedures and identifying methods,and proves actual safety level of the steel structure workshop according to field detection results,which will provide some guidance for similar workshop safety identification.

steel structure workshop,safety,detection method

2015-10-15

姚立伟(1979- ),男，工程师

1009-6825(2015)36-0034-02

TU317 < class="emphasis_bold">文献标识码：A

A