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灾后建筑钢结构检测案例分析

  本次灾后建筑钢结构检测项目为某商务城展览馆共9个区,建筑建于2003年,总面积约为13205㎡,建筑高度为10.200m ~15.228m。房屋结构形式基本相同,本工程结构形式为:钢管混凝土柱及门式钢架结构,屋面双坡,坡度约为1/20,最大坡长84.5m,其中钢梁与钢柱按刚接,钢柱柱脚与基础按铰支连接。钢架结构主材及辅材均采用Q-235B级钢材;檩条采用Q-235A级钢材并做镀锌处理;采用M20~10.9级(Pk=155kN)摩擦型连接高强螺栓;屋面工程采用0.5mm厚V—460型彩钢板。

  对该建筑结构的可靠性检测评定表明,主要承重构件个别承载力不足,施工质量多项不符合鉴定标准规定的要求,结构可靠性鉴定综合评级为三级。

  (1)对于变形钢梁进行校正补强,使用千斤顶来校正变形杆件,且宜采用增大截面法增大构件强度,对于变形过大的构件应该更换。

  (2)对于有倾斜的柱应进行校正。

  (3)对于钢柱顶盖板未按设计要求的,未紧贴柱体的,未焊牢的,需重新校正,补焊。

  (4)对于主钢梁端头与连接板或托板焊接不足、焊缝质量差或漏焊等现象,需要全面整改,按照规范及设计要求全部补焊。

  (5)对于风吸力作用下檩条下翼缘的受压稳定性不满足现象。可采取增加拉条和撑杆等方法。

  (6)对于柱长细比不足现象,可采取增大设计截面法,或者改变原结构受力方式(如:使柱脚铰接变成刚接等),或者改变其受力途径(如:在一定高度设置连系梁,或设置上柱支撑来减少平面内计算长度)。宜采用设置上柱斜撑等改变其受力途径的措施予以处理。

  (7)所有结构加固、补强应由有资质的设计院另行加固设计后方可施工。

  (8)在台风、大雪等自然灾害条件下应观察使用,及加强监控与防范。

  (9)对于少数负弯矩端承载不足的钢梁应采取增大截面的加固方法予以处理。

  (10)为保证结构正常的安全储备,建议加固设计时对屋面恒、活载取值应根据实际情况予以适当选取,对结构安全性较差的构件应予以加固、补强,确保结构的安全承载。


灾后建筑钢结构检测案例分析


  通过这次雪灾后建筑的现场钢结构检测,同时建立钢结构构件的计算模型,研究发现,雪灾后钢结构受损原因主要有以下几个方面:

  (1)钢是一种均质材料,故往往可以很精确的进行设计,也就是指钢结构的设计余量并不大,一旦荷载超过设计极限结构就会发生破坏。

  (2)积雪并不是想象中均匀的铺设在屋面上,各向受力不均匀或者所受荷载超标引起结构局部失稳或整体失稳,从而引起的连锁反应,导致结构受损甚至坍塌。

  (3)冰荷载原因。我们往往只考虑雪荷载而忽略了冰载。下过雪后,雪融化,由于温度降低雪水凝结成冰,冰层留在屋面,又下雪,在结冰,厚厚的冰层累积在屋面上,即使雪荷载未超规范,但加上原来的冰载,造成了荷载的超标。

  (4)施工质量原因。施工质量的好坏也在很大程度上影响结构的安全。钢结构的连接及传力系统是否明确可靠,决定着主体结构能否作为承重系统进行受荷。未按设计要求进行施工,偷工减料,连接处焊接不足或螺栓未终拧等原因均会造成雪灾后结构的破坏。

  (5)设计原因。设计时考虑不周到,结构本身稳定不足。设计人员缺乏稳定概念,稳定验算错误,只验算基本构件的稳定,而忽视了整体结构的稳定验算,此类设计失误加上雪荷载的冲击必然会造成结构的失稳。

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