利川市网架安全性检测报告既有建筑物升级

1项目概况
 
某电影院屋盖为空间网架结构，共分为3个区域，分别为1#区域、2#区域和3#区域。
 
1#区域屋盖东西方向轴线长约为24.40m，南北方向轴线宽约为17.70m，建筑面积约为431.88m2，层高为10.5m，网架下弦螺栓球较低点距离建筑地面净高为8.1m。支承点设置在网架的下弦节点处，支座采用橡胶支座。屋面板采用组合压型钢板，在（S-13）-（S-14）/（S-N）（1/S-N）轴线区域设天井，在（1/S-N）轴线处沿横向设1道排水天沟。该区域屋盖结构形式为正放四角锥螺栓球空间平面网架。主要网格的投影尺寸为2.040m×1.920m、2.400m×1.920m、2.040m×2.025m和2.40m×2.025m，网格高度主要为1.5m。网架支承点设置在网架的下弦节点处。网架采用螺栓球节点。网架杆件的截面主要为：Φ60mm×3.5mm、Φ68mm×3.5mm、Φ75mm×3.5mm、Φ88.5mm×4mm、Φ114mm×4mm、Φ159mm×6mm、Φ159mm×8mm、Φ180mm×8mm、Φ180mm×10mm、Φ180mm×12mm；螺栓球截面主要为Φ100mm、Φ110mm、Φ140mm、Φ150mm、Φ180mm、Φ200mm等。
 
2#区域屋盖东西方向轴线长约为74.30m，南北方向轴线宽约为36.80m，建筑面积约为1909.70m2，层高为10.5m，网架下弦螺栓球较低点距离建筑地面净高为8.1m。支承点设置在网架的下弦节点处，支座采用橡胶支座。屋面板采用组合压型钢板，在（S-16）-（1/S-17）/（1/S-M）-（S-N）轴线、（3/S-17）-（S-18）/（1/S-M）-（S-N）轴线、（1/S-19）/（S-L）-（S-M）轴线、（2/S-20）/（S-L）-（S-M）轴线、（2/S-23）/（S-L）-（S-M）轴线、（1/S-19）-（1/S-20）/（1/S-M）-（S-N）轴线、（1/S-21）/（1/S-M）-（S-N）轴线、（2/S-23）/（1/S-M）-（S-N）轴线区域分别设天井，在（1/S-N）轴线和（S-M）轴线处沿横向各设1道排水天沟。该区域屋盖结构形式为正放四角锥螺栓球空间平面网架。主要网格的投影尺寸为1.900m×1.900m、1.875m×1.900m、2.070m×1.900m和2.250m×1.900m等，网格高度主要为1.5m。网架支承点设置在网架的下弦节点处。网架采用螺栓球节点。网架杆件的截面主要为：Φ60mm×3.5mm、Φ68mm×3.5mm、Φ75mm×3.5mm、Φ88.5mm×4mm、Φ114mm×4mm、Φ159mm×6mm、Φ159mm×8mm、Φ180mm×8mm、Φ180mm×10mm、Φ180mm×12mm；螺栓球截面主要为Φ100mm、Φ110mm、φ140mm、Φ150mm、Φ180mm、Φ200mm等。
 
3#区域屋盖东西方向轴线长约为22.80m，南北方向轴线宽约为33.30m，建筑面积约为759.24m2，层高为14.5m，网架下弦螺栓球较低点距离建筑地面净高为11.4m。支承点设置在网架的下弦节点处，支座采用橡胶支座。屋面板采用组合压型钢板，在（1/S-17）/（S-J）-（S-K）轴线区域分别设天井，在（S-15）轴线和（3/S-17）轴线处沿竖向各设1道排水天沟。该区域屋盖结构形式为正放四角锥螺栓球空间平面网架。主要网格的投影尺寸为1.900m×1.900m、1.875m×1.900m、2.070m×1.900m和2.250m×1.900m等，网格高度主要为2.2m。网架支承点设置在网架的下弦节点处。网架采用螺栓球节点。网架杆件的截面主要为：Φ60mm×3.5mm、Φ68mm×3.5mm、Φ75mm×3.5mm、Φ88.5mm×4mm、Φ114mm×4mm、Φ159mm×6mm、Φ159mm×8mm、Φ180mm×8mm、Φ180mm×10mm、Φ180mm×12mm；螺栓球截面主要为Φ100mm、Φ110mm、Φ140mm、Φ150mm、Φ180mm、Φ200mm等。
 
现场检测表明：该房屋檩条采用矩形方管与设计图纸不符（设计图纸采用工字型檩条），檩条之上压型组合楼板做法与设计一致；个别支座做法与设计图纸不符（施工临时限位固定钢板未割除，导致水平约束边界条件与设计不符）；局部个别腹杆缺失。
 
2检测结果及分析
 
2.2使用情况调查
 
现场对屋盖网架的建筑、结构布置进行了调查，受检电影院屋盖网架建于2011年，为空间网架结构；屋盖自建成后未发生火灾、使用功能改变和使用荷载过大等情况。
 
2.3结构网格投影尺寸复核
 
采用DISTO TM A8手持式激光测距仪对1#~3#区域屋盖网格投影尺寸进行复核，其中实测网格投影尺寸与设计投影尺寸偏差较大。检测结果表明实测偏差值仍基本在《空间网格结构技术规程》（JGJ7-2010）允许的范围以内。
 
2.4主要受力构件几何尺寸复核
 
结合现场检测条件，采用5m钢卷尺、200mm游标卡尺、超声波测厚仪等仪器对屋盖网架结构杆件截面尺寸和螺栓球的直径进行复核。根据结构的布置及受力特点，代表性选取了2485根钢管进行直径和壁厚复核，其中钢管直径134根偏差较大，钢管壁厚181根偏差较大，271根钢管直径和壁厚均较大，偏差值**出《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》（GB/T17395-2008）。代表性选取80个螺栓球进行直径复核，其中16处螺栓球直径偏差较大，偏差值**出《空间网格结构技术规程》（JGJ7-2010）。
 
2.5屋面结构损伤检测
 
为明确受检屋盖网架损伤状况，现场对屋盖网架结构进行了损伤检测。检测结果表明：受检屋盖网架主要损伤为大面积腹杆、檩条与组合压型钢板涂层脱落、锈蚀严重，结构整体性良好，各结构构件及连接节点基本完好，隔墙与网架交界处做法不规范（网架杆件与隔墙连接处竖向应预留空隙，以避免竖向力传递）。2.6主体结构材料强度检测
 
根据《建筑结构检测技术标准》（GB/T 50344-2004），采用里氏硬度法对钢结构构件的钢材强度进行现场抽样检测。采用HL-300里氏硬度计检测网架构件表面里氏硬度，根据《金属材料里氏硬度试验方法》（GB/T 17394.1-2014）、《黑色金属硬度及强度换算值》（GB/T 1172-1999）评定钢材材料强度。检测结果表明，1#~3#区域钢结构钢材牌号为Q235，符合设计要求。

 
3屋盖网架承载力验算
 
3.1计算模型
 
验算按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）、《钢结构设计规范》（GB50017-2017）、《空间网格结构技术规程》（JGJ7-2010）等现行国家标准，采用同济大学钢结构设计软件3D3S V14.0软件对钢网架进行了三维空间建模验算。
 
计算中模型参数选取如下：
 
钢材容重：78.5kN/m3。
 
钢材牌号：Q235B。
 
网架上弦静载（不含网架自重）：4.5kN/m2(1~2#网架)，4.0kN/m2(3#网架)。
 
网架上弦活载：1.2kN/m2(1~2#网架)，0.8kN/m2(3#网架)。
 
网架下弦静载考虑荷载增加前、荷载增加后两种情况：（1）荷载增加前0.8kN/m2(1~2#网架)，0.6kN/m2(3#网架)；（2）荷载增加后1.5kN/m2(1~2#网架)，1.5kN/m2(3#网架)。
 
风荷载：基本风压0.35kN/m2。
 
计算分析时仅对柱**以上屋盖网架部分结构进行验算。
 
3.2网架验算结果
 
3.2.1下弦荷载增加前
 
3.2.2下弦荷载增加后
 
验算结果表明：1~3#屋盖网架下弦荷载增加前，局部杆件承载力已有不足，网架下弦荷载增加后，承载力不足杆件数量明显增加，并且出现部分螺栓球节点不满足强度要求；檩条承载力满足强度要求。
 
4检测结论与建议
 
4.1结论
 
通过对电影院屋面网架结构安全性的检测，得出以下几点结论：
 
（1）受检屋盖网架建于2011年，为空间平面网架结构；屋盖自建成后未发生火灾、使用功能改变和使用荷载过大等情况。
 
（2）经检测：受检屋盖网架结构布置与原设计图纸基本一致；屋盖网架网格投影尺寸基本符合设计要求，房屋檩条采用矩形方管与设计图纸不符，檩条之上压型组合楼板做法与设计一致，钢管直径134根偏差较大，钢管壁厚181根偏差较大，271根钢管直径和壁厚均较大，16处螺栓球直径偏差较大，局部个别腹杆缺失，个别支座做法与设计不符，隔墙与网架交界处做法不合理。
 
（3）现场损伤检测结果表明：受检屋盖网架主要损伤为局部檩条与组合压型钢板锈蚀严重，结构整体性良好，各结构构件及连接节点基本完好。
 
（4）经检测：受检屋盖网架钢结构钢材牌号为Q235，符合设计要求。
 
（5）根据实际测绘结构图纸，屋盖网架结构承载力验算结果表明：原网架下弦荷载增加前，局部杆件承载力不足，网架下弦荷载增加后，承载力不足杆件数量明显增加，并且出现部分螺栓球节点不满足强度要求；檩条承载力满足强度要求。
 
4.2建议
 
（1）屋盖网架下弦吊挂荷载后，网架结构的承载力不满足要求，应对屋盖网架结构采取加固处理措施。
 
（2）应定期对网架屋面结构进行检查维护，发现异常情况及时检测鉴定并处理。