国网上海市电力公司培训中心临时钢结构

安全检测报告

一、房屋检测目的：
位于闸殷路60弄15号的国网上海市电力公司培训中心B区临时钢结构棚为钢结构临时建筑，于2014年6月新建，为单层轻钢结构，主要做国家电网电管院实训基地的临时培训场所。由于时间紧、任务急，施工时未进行正规设计，为确保使用安全，委托方特委托上海浦东房屋质量检测站对建筑进行全面检查，并对房屋安全性进行评估。
二、房屋检测内容：
依据委托方要求，本次房屋检测鉴定主要内容如下：
1、调查了解房屋的建造情况和使用情况。
2、对房屋的建筑、结构进行简单测绘。
3、对主体结构的施工安装情况及损坏情况检测。
4、对主体结构构件变形测量(钢柱柱顶位移、实腹钢梁侧弯矢高、钢梁及檩条挠度测量)。
5、对现场检测资料（示意图、照片和文字记录等）进行归纳整理。
6、根据厂房结构体系、使用情况和实测损坏检测情况，参照相关技术规范，对结构安全性进行评估。
三、检测依据：
本次检测主要根据委托方要求，并参照相关检测鉴定标准如下：
（1）委托要求；
（2）上海市工程建设规范《房屋质量检测规程》（DG/TJ08-79-2008）；
（3）上海市工程建设规范《既有建筑物结构检测与评定标准》 （DG/TJ08-804-2005）；
（4）国家行业规范《钢结构检测与鉴定技术规程》（J10973-2007）；
（5）国家标准《工业厂房可靠性鉴定标准》（ GB50144-2008）；
（6）国家标准《工程测量规范》（GB 50026-2007）；
（7）国家标准《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）；
（8）中国工程建设标准化协会标准《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS 102：2002）；
（9）国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB 50018-2002）。
四、房屋建筑结构概况：
受检房屋位于上海市杨浦区闸殷路60弄15号，国家电网上海市电力公司培训中心。厂房约于2014年6月左右竣工，尚未投入使用。
房屋为单层轻钢结构，建筑平面呈“回”形，东西长约26.75m，南北宽约55.40m，，建筑占地面积约1400平方米。由于时间紧、任务急，施工时未进行正规设计，现场对该房屋进行初步测绘，根据测绘情况，房屋建筑结构基本情况如下：
1）房屋结构体系：
厂房为单层单坡轻钢结构，按门式刚架进行施工建造，主体结构为镀锌钢管柱(方管)和镀锌钢管梁(矩形)焊接而成，方管柱直接埋入地下，设置了混凝土块状基础，由M16膨胀型锚栓连接。在门式刚架间铺设钢檩条，上覆彩钢板，屋面坡度为1/20。外立面为敞开式，无围护墙板。
2）建筑尺寸
门式刚架主要为单跨，跨度约6.3m、6.7m，柱高3.7m、4.1m，屋面坡度约为1/20；刚架柱距6m。屋面板为彩钢板，檩条为镀锌方钢管，檩条间距一般约为1.1m。
3）承重结构构件：
刚架柱：镀锌方钢管，截面尺寸为120*120*5，柱高(室内地坪至梁底高)内侧为3.7m、外侧为4.1m，柱距6m。
刚架梁：镀锌方钢管，截面尺寸为120*80*5，间距6m，跨度6.3m、6.7m，部分为4.3m，坡度约为1/20。
檩条：镀锌方钢管，截面尺寸为80*40*5，间距约1.1m，放置于刚架梁上，采用点焊方式与钢梁连接。
3）支撑体系：
该钢结构未设置柱间支撑和屋盖支撑系统。
4）外围护：
为敞开式，无围护。
5）连接：
门式刚架柱与斜梁的连接采用简单焊接形式(即钢梁通过焊缝与钢柱端部封口薄钢板连接)，柱脚未设置基础，直接埋入地下。现场调查柱脚采用平板铰接式柱脚，其中底板采用230*230*10，锚栓采用M16。
檩条和刚架梁间主要采用焊接方式进行连接。在刚架梁搁置的相邻两段檩条间未进行搭接，连接处未设置檩托。
五、现场检测：
（一）轴网尺寸复核
现场采用钢卷尺、激光测距仪抽测了框架柱轴网尺寸，抽样数据见表1。
抽结果表明：房屋跨度约6.3m、6.7m，柱高3.7m、4.1m，屋面坡度约为1/20；刚架柱距6m。轴线有少量偏差，一般在-15mm~+15mm之间，主要有施工偏差引起。
现场采用钢卷尺抽样检测梁、柱截面尺寸，抽样数据见表2。测量结果刚架柱为镀锌方钢管，截面尺寸为120*120；刚架梁为镀锌方钢管，截面尺寸为100*80；檩条为镀锌方钢管，截面尺寸为60*40，间距约1.1m。受现场条件限制，钢管壁厚无法测量，在个别开口位置测量厚度均为5mm。
（二）钢柱垂直度测量
测量人员现场采用工程质量检测仪对厂房钢柱倾斜值现状进行了测量，测量结果见表3，测量结果含施工和测量误差。从测量结果看，厂房钢柱无明显整体倾斜趋势，倾斜率一般均小于《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》设计限值16.7‰(h/60)。
 (三)钢材强度测试
采用表面硬度法(里氏硬度计回弹法)对钢材力学性能进行抽样检测。检测结果见表4所示。测试范围内钢材抗拉强度测试值在468～570之间。根据《碳素结构钢》（GB/T 700-2006）要求，Q235b钢的抗拉强度在370～500MPa之间，因此，被鉴定房屋钢材评定为Q235b。
（四）表观施工质量及结构损坏情况检测
现场对房屋主体结构及非结构构件表观质量及结构完损现状进行检测，结果见表5。
（五）荷载调查
现场对屋面使用荷载情况进行了调查。
1、永久荷载调查：
1）屋盖：主要采用轻型钢结构，屋面板为单层彩钢板，檩条为镀锌方管，檩条间距约1.1m，屋盖恒载可取0.15kN/m2；
2）悬挂设备：
檩条上悬挂少量电缆线等，估算恒载可取0.05kN/m2；
2、可变荷载
1）屋面活荷载：
该屋面为不上人屋面，根据《建筑结构荷载规范》GB 50009，并考虑临时建筑的具体情况，取为0.45kN/m2。
2）雪荷载：
根据《建筑结构荷载规范》GB 50009，雪压按10年一遇要求，取为0.1kN/m2。
3）风荷载：
根据《建筑结构荷载规范》GB 50009，风压按10年一遇要求，取为0.4kN/m2。
六、结构安全性评估：
根据现场检测结果，参考现行《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS 102：2002）、《钢结构结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等有关规定，对房屋结构安全性进行分析、评估如下：
1)图纸资料方面，该房屋未经正规设计，现场无施工图纸，施工单位主要按以往工程经验进行施工建造。
2)结构体系方面，根据现场检测情况，房屋主要采用单跨单坡的门式刚架(局部为双跨单坡)，柱脚直接埋入地下，主刚架的钢梁与钢柱通过侧面角焊缝与钢柱端部薄钢板焊接，在受力性能上接近于铰接，不能有效传递弯矩作用。从力学角度分析刚架平面已经成为一个可变机构(由四个铰连接而成的平行四边形)，不能有效承担荷载作用，主体结构受力体系不合理。
3)支撑布置方面，目前房屋未设置竖向柱间支撑，也未布置屋盖横向水平支撑，刚架之间仅通过镀锌方钢管檩条连接，檩条直接搁置在主钢梁上(侧面设有少量角焊缝)。所以，结构的支撑体系不完整，不能构成有效的空间稳定结构，结构的整体性较差。
4)构造连接方面，主要还存在以下一些不合理现象：
刚架柱脚采用铰接形式，未按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》要求设置柱脚锚栓，不能有效抵抗风荷载作用下的上拔力。
刚架柱脚未按《钢结构设计规范》要求设置素混凝土防护层，混凝土高出地面的高度小于150mm，易产生柱脚锈蚀等损坏。
刚架梁与柱之间采用侧面角焊缝连接，并用厚度极薄的薄钢板做节点板，厚度难以满足《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》对节点板的厚度要求，不能有效传递荷载作用。
方钢檩条直接搁置于60mm宽方钢梁上，相邻檩条在钢梁上的搁置长度仅30mm；檩条跨度达6m，在跨度三分点处未设拉条或撑杆。
彩钢板搭接长度仅一个峰谷，易受雨水侵蚀而产生渗漏现象。
5) 构件承载力验算。
按现有结构现状，因结构体系不合理，支撑不完整，无法承受荷载作用。
现按一般门式刚架要求，假定梁柱节点为刚接，以将来整改最便于施工的方案，进行计算机分析，檩条采用简支连接进行结构进行承载力验算。考虑到受检房屋为临时建筑，取安全等级为三级(结构重要性系数为0.9)，不考虑地震作用，活载取值按使用年限进行折减。计算模型简图如下：
 计算结果：刚架梁柱承载能力、挠度及长细比等基本满足规范要求。结算结果见附件。
七、结论与建议：
1、结论
1)房屋采用单层轻钢结构，建筑平面为回形，建筑占地面积约1400平方米。房屋未经正规设计，现场无施工图纸。
2)房屋实测跨度为6.3m、6.7m(局部为4.3m)，相邻柱间距一般为6.0m。主体结构钢柱截面为口120*120*5，钢梁截面为口120*80*5，檩条截面为口80*40*5，屋面为彩钢板。
3)房屋钢柱脚采用直接埋入式，钢梁与钢柱、檩条与钢梁间均采用角焊缝连接，且无柱间支撑和屋盖支撑体系。房屋结构体系不合理、支撑体系不完整，不能有效承担荷载作用。应按现行规范要求进行加固处理，加固后房屋主体结构可满足临时建筑的使用要求。
2、建议
1)在刚架平面内，柱顶2内角设置隅撑，截面可参选120*80*5(原钢梁尺寸)。
2)在刚架平面外，柱顶位置设置通长钢系杆，截面可参选120*80*5(原钢梁尺寸)。
3)在刚架平面外，沿长度方向设置柱间支撑，以形成稳定的刚架体系，支撑斜杆可选用?16~?20钢筋，十字交叉形式。建议沿每个长度方向设置三道。
4)屋面应设置横向水平支撑，宜布置在端开间或端部附近开间，支撑可选用选用?16~?20钢筋，十字交叉形式。
5)钢柱脚的砼包脚，高度不满足规范强制要求，需加高，高出地面不小于150mm。
6)所有焊缝应满足规范要求，角焊缝高应大于4mm。焊缝整改时，应注意焊接部位的局部采取降温、散热措施，防止产生变形和失稳。
7)对彩钢板搭接长度不足等其他质量情况进行修缮。
8)本系项目按临时建筑要求进行检测评估，当使用用途有所变更，使用情况有变化时，应委托专业单位进行检测、鉴定。