浅谈某学校游泳馆可靠性鉴定检测与分析

2020-12-22王义

建材与装饰 2020年35期

王义

（安徽省·水利部淮河水利委员会水利科学研究院；安徽省建筑工程质量监督检测站，安徽合肥 230088）

0 引言

某学校游泳馆，始建于2000年，建筑面积约3927m2，设计主体为混凝土框架结构，屋面为钢网架结构。游泳馆屋面网架建筑面积约2780m2，目前该建筑物处于正常使用中状态，学校准备对该游泳馆进行改造。为了解该建筑物工程质量现状及结构可靠性，并给工程下一步工作提供相关技术资料，需对该建筑物的结构可靠性等级进行评定[1-2]。

图1 游泳馆外观照片

图2 游泳馆内景照片

1 工程检测内容

（1）建筑物结构宏观检查（结构布置、支撑系统、柱网尺寸、构件尺寸及连接情况等检测）；

（2）网架连接节点检查；

（3）钢构件截面尺寸抽检；

（4）混凝土抗压强度抽检；

（5）钢筋配置情况抽检；

（6）结构主要构件几何尺寸抽检；

（7）框架结构地基基础对上部结构影响检查；

（8）围护系统检查；

（9）可靠性鉴定与评级。

2 检测成果

2.1 建筑物宏观质量普查

混凝土外观质量一般，二层楼面开洞大于50%，局部看台处有较大的楼层错层，原设计时未将四周板进行加厚，板配筋未按双层双向进行配置；基础梁以下柱为框架柱，且部分柱为短柱，原设计图纸未按框架柱要求对柱箍筋进行配置，角柱和由楼梯间梯梁形成的短柱也未按现行规范要求进行全高加密；偏心距较大的柱子（500mm×800mm）未按要求进行水平加腋或加强柱的箍筋；楼梯间四周墙体未按现行规范进行相应加强。

屋面钢结构网架主体结构未见明显的变形、倾斜或歪扭，跨距、支座部位地脚螺栓连接基本完好，现场检查发现局部网架球节点、杆件防火涂料脱落，存在锈蚀情况，网架球支座锈蚀严重，局部底板和过渡板之间未加橡胶垫。

2.2 钢构件截面尺寸抽检

共抽检网架球节点实测截面尺寸100处，其中9处不符合规范要求，其余均满足壁厚允许偏差《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差（GB/T 17395—2008）》规范要求的下限值。

2.3 框架柱、梁混凝土强度抽检

所抽检构件的混凝土为最近完成浇筑的部分，这一部分混凝土的强度值为25.2MPa～26.9MPa，均满足设计强度等级C25的要求。

2.4 混凝土老化与混凝土内部钢筋锈蚀评估抽检

（1）所检测10个框架柱构件共计40个测点，其中40个水泥碳化物深度低于钢板的厚度，也就是说，燃料深度100%低于钢板的厚度。钢筋受混凝土的碱性保护，不处于易锈蚀状态。

（2）所检测10个框架梁构件共计20个测点，其中20个测点的混凝土碳化深度均小于钢筋保护层厚度，即100%混凝土的碳化深度小于钢筋的保护层厚度，钢筋由混凝土碱性保护，不容易生锈。

表1 鉴定单元可靠性综合鉴定评级

2.5 钢筋混凝土结构配筋抽检

对框架的五个支柱进行了审查，主要侧根数与设计一致，平均间距后台执行根据设计和规格要求，纵向钢筋保护层厚度范围为32～52mm，平均值为45mm；所审查的框架的三个横梁的底座之间平均间隔符合设计和管理要求。

2.6 框架柱、梁截面尺寸抽检

所审查框架的五个支柱部分的规模符合设计和标准规格要求，所审查的框架的三个支柱部分的规模符合设计和规格要求。

2.7 地基基础检查

从现场勘察情况分析，框架结构基础周边地面未见明显沉陷，并没有检测出基础不规则向下迁移引起的框架柱和墙体开裂以及不均匀沉降引起的上部分构架的不良反应。

2.8 围护系统

房屋的结构和排水系统基本完好无损，各门和窗户也完好无损。局部墙面有渗水墙皮脱落现象。泳池中部上方檩条有油漆起皮、脱落后引起的檩条锈蚀，局部檩条锈断，围护系统构造合理，连接方式正确，网架屋面夹心保温板及玻璃采光板基本完好，网架四周侧墙为单层保温板，局部存在破损、脱落现象。

3 结构复核验算与分析评价

按照现场实测构件尺寸，依据《空间网格结构技术规程（JGJ 7—2010）》和《钢结构设计规范（GB 50017—2017）》和《混凝土结构设计规范（GB 50010—2010（2015版））》，考虑恒载、活载、雪载、风载、地震荷载作用（未考虑偶然作用和不可抗力等），这次审查使用了中国建筑科学院开发的PKPM4.1软件和3D3S结构计算机软件，以开发个人商品结构模型。

按现行设计规范和标准对框架柱进行结构计算，依据计算结果：框架柱抗力与作用效应之比均大于等于1.0（R/γ0S≥1.0），承载力满足现行设计规范的要求；二层梁1/F-G、11/F-G、A/1-2、A/10-11、E/10-11、F/10-11梁底主筋不满足现行相应规范要求，承载力不足；现浇板承载力基本满足现行设计规范的要求。

通过复核计算分析，在现有荷载情况下，该工程上部混凝土结构部分构件承载力不满足现行相关规范的技术要求；屋面钢网架结构部分杆件（ø8×3.5、ø60×3.5、ø75.5×3.75）强度、刚度和稳定性不符合空间网状结构技术议定书（JGJ 7—2010）的技术规范。

4 可靠性鉴定评级

4.1 地基基础

本工程采用独立基础，本工程选择第四层土作为基础持力层，承载力特征值fak=240kPa。

现场对上部结构、地面等进行检查，基础周边地面未发现地面开裂和明显的沉陷，未发现基础不均匀沉降引起的墙体开裂及不均匀沉降引起的上部结构的不良反应。因此可以认为地基基础处于安全状态，故地基基础安全等级评定为Bu级，使用性等级评定为Bs级。

4.2 上部结构承重安全性及使用性鉴定评级

（1）结构的整体性：结构布置合理，形成建立一个完整的系统，明确的传输线，结构形式和选定的组成部分，使用状态良好，局部杆件、网架球、支座底板油漆脱落，锈蚀现象。

（2）各构件的安全性：二层梁 1/F-G、11/F-G、A/1-2、A/10-11、E/10-11、F/10-11梁底主筋不满足现行相应规范要求，承载力不足。部分杆件（ø48×3.5、ø60×3.5、ø75.5×3.75）强度、刚度和稳定性不满足《空间网格结构技术规程（JGJ 7—2010）》的技术要求，杆件与球节点焊接节点牢靠，未见有虚焊、脱焊现象，形成完整系统，结构选型及传力路线正确，符合现行规范要求，所检测杆件的截面尺寸、球的直径、壁厚除少数不符合规范要求外，其余均符合设计及相关规范要求。

（3）结构的侧向位移：根据现场情况，对框架柱多个点位进行观测，结果基本满足规范要求。

综合以上考虑，高级结构安全评估为Cu级，使用性鉴定评级为Bs级。