淺議鋼結構廠房的結構安全鑒定

【摘要】：結合本人多年的鑒定檢測工作，本文主要針對鋼結構廠房結構安全鑒定工作中，對鑒定檢測人的主要工作程序及主要檢測項目提出的幾點建議，以供鑒定人員參考。

【關鍵詞】：結構安全鑒定、鋼結構廠房、結構穩(wěn)定性、承載力。

近年來，空間鋼結構工程在建筑領域的應用越來越廣泛，鋼結構廠房是很多企業(yè)進行生產(chǎn)可選擇的主要廠房形式之一，由于歷史原因有很多無正規(guī)設計、無正規(guī)施工、無正規(guī)監(jiān)理的三無鋼結構工業(yè)廠房正在大量使用，存在極大的結構安全隱患，為保證廠房結構安全，針對此現(xiàn)象結構安全鑒定工作就顯得格外重要。

眾所周知鋼結構的主要問題集中在上部結構的穩(wěn)定性、構件的強度及基礎的穩(wěn)定上，我們就由這三點結合入手，結合鑒定工作順序由淺及深的了解這三點在鋼結構廠房安全鑒定工作中的重要地位。

1、結構穩(wěn)定性

按照正常鑒定工作順序，我們首先根據(jù)圖紙對廠房整體結構布置和概況進行詳細勘查，查勘房屋所采用結構形式是否符合設計圖紙及國家規(guī)范規(guī)程，傳力路線是否明確，結構布置是否合理，支撐系統(tǒng)是否完整、支撐系統(tǒng)長細比是否滿足規(guī)范要求，因為這些都涉及到結構的穩(wěn)定性問題。而結構穩(wěn)定性一直是鋼結構的突出問題，一旦出現(xiàn)鋼結構的失穩(wěn)事故，不但會遭受巨大的經(jīng)濟損失，而且容易造成嚴重的人員傷亡。所以我們必須了解結構穩(wěn)定性的基本概念，只有這樣我們才能在鋼結構廠房安全鑒定工作中更好的發(fā)現(xiàn)和處理鋼結構失穩(wěn)問題。

鋼結構的穩(wěn)定可分為結構整體的穩(wěn)定和構件本身的穩(wěn)定兩種情況。結構整體的穩(wěn)定，在結構的縱向，主要依靠結構的支撐系統(tǒng)來保證，如鋼柱的柱間支撐，鋼屋架的上、下弦水平支撐和垂直支撐等。支撐系統(tǒng)能否可靠地傳遞結構縱向的水平荷載（風荷載、地震荷載、廠房吊車荷載等）。橫向，依靠結構自身（框架或排架）的剛度來保證，主要要考慮結構自身能可靠地傳遞結構橫向的水平荷載。而構件本身的穩(wěn)定主要由構件組成部分的自身剛度來保證，要保證構件本身及其組成部份（桿件或板件）在荷載作用下不發(fā)生屈曲而喪失穩(wěn)定（這種情況主要發(fā)生在受壓或壓彎構件上）。

因此，構件本身的穩(wěn)定因素主要是構件的計算長度和截面特性，包括平面內(nèi)和平面外的兩個方向，當然，還應該包括材料的強度和應力的大小。它主要是找出外荷載與結構內(nèi)部抵抗力間的不穩(wěn)定平衡狀態(tài),即變形開始急劇增長的狀態(tài),從而設法避免進入該狀態(tài)。因此,它是一個變形問題。如軸壓柱,由于失穩(wěn),側向撓度使柱中彎矩大量增加,因而柱子的破壞荷載可以遠遠低于它的軸壓強度。顯然,軸壓強度不是柱子破壞的主要原因。

在結構穩(wěn)定性檢測方面主要針對以下幾項重點：

①、廠房構件的高強螺栓連接質(zhì)量，采用全站儀對構件連接部分的螺栓外漏絲扣進行符合。

②、廠房構件的焊接連接質(zhì)量，采用超聲波探傷的方法確定焊縫質(zhì)量等級能否滿足標準要求。

③、廠房構件的撓度變形，采用水準儀或拉線的方法確定變形量。

2、構件強度

處理完結構的穩(wěn)定性問題，其次就是構件的強度問題。我們要根據(jù)不同的結構形式采取不同的現(xiàn)代測試技術獲取必要的結構功能參數(shù)指標，如排架柱為鋼筋混凝土柱時采用鉆芯法、回彈法、回彈法加鉆芯強度修正的方法檢測混凝土抗壓強度；焊縫強度采用超聲波探傷檢測焊縫內(nèi)部缺陷；鋼板強度采用里氏硬度檢測鋼材牌號。

強度問題其實就是指結構或者單個構件在穩(wěn)定平衡狀態(tài)下由荷載所引起的最大應力是否超過建筑材料的強度,因此,這是一個應力問題。極限強度的取值取決于材料的特性,對混凝土等脆性材料,可取它的最大強度,對鋼材則常取它的屈服點。構件強度低，則會使結構承載力不足，顯著影響結構正常使用功能和抗震能力。

在構件強度檢測方面主要從以下幾項重點著手：

①、廠房混凝土強度檢測

②、廠房鋼構件原材料檢測（力學及工藝性能）

③、廠房鋼構件連接用高強螺栓檢測（扭矩系數(shù)、抗滑移系數(shù)）

④、廠房鋼構件尺寸偏差檢測

⑤、廠房鋼構件外觀質(zhì)量檢測

⑥、廠房鋼構件材料厚度檢測

⑦、廠房鋼構件材料涂層厚度檢測

3、基礎穩(wěn)定性

處理完上部結構鑒定工作后，就是基礎的穩(wěn)定問題了。一般采用高精度全站儀對排架柱、房屋四角的傾斜量進行量測判斷結構變形狀況；必要時對房屋進行沉降觀測以判斷基礎是否穩(wěn)定。

檢測中所依據(jù)國家規(guī)范規(guī)程有：

《工業(yè)建筑可靠性鑒定標準》（GB50144-2008）

《建筑結構檢測技術標準》（GBT50344-2004）

《鋼結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50205-2001）

《鋼結構現(xiàn)場檢測技術標準》（GBT50621-2010）

《鉆芯法檢測混凝土強度技術規(guī)程》（CECS03：2007）

《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程》（JGJT23-2011）

《鋼結構高強度螺栓連接技術規(guī)程》（JGJ82-2011）

《建筑物變形測量規(guī)范》（JGJ8-2007）及相關設計規(guī)范等等。

基礎的穩(wěn)定問題其實就是基礎、地基是否能滿足強度和變形要求。不滿足則容易出現(xiàn)整體沉降和不均勻沉降，上部結構表現(xiàn)出傾覆和過度的塑性變形而不適于繼續(xù)承載等問題，從而影響結構正常使用功能和抗震能力。