1序言

　　受檢重型車間位于上海市奉賢區，該車間2010年開始建筑、結構設計，建造至2012年停工，至今仍未復工。重型車間結構類型為門式剛架結構，總長度約為348.10m，總寬度約為132.00m，總建筑面積約為45949.2m2，建筑高度為20.40m。為了解該重型車間主體結構已建成部分和未安裝部分的施工質量及結構整體抗震性能，特委托我司房屋質量檢測站對該重型車間進行結構抗震鑒定。

　　2項目概況

　　受檢重型車間為單層廠房，無地下室，無局部夾層，建筑平面形式為矩形，廠房火災危險性類別為丁類，耐火等級為二級，內部主要分為焊接區、存放區、總裝區、零件周轉區、預留發展區等建筑功能區。車間總長度約為348.10m，總寬度約為132.00m，總建筑面積約為45949.2m2，建筑高度為20.40m，建筑縱向軸線間距主要為12.00m，橫向軸線間距主要為11.20m、7.60m和7.10m。屋面為多跨坡屋面，屋面坡度為5%，采用輕鋼屋面，沿縱向B~C、E~F、H~J、L~M軸區域設置屋面天窗，天窗頂建筑高度為23.15m。原設計單位為機械工業第六設計研究院，電子版建筑、結構圖紙基本齊全。

　　重型車間結構類型為門式剛架結構，建筑結構的安全等級為二級，主體結構設計使用年限為50年，抗震設防烈度為7度，建筑物抗震設防類別為丙類，設計基本地震加速度值為0.10g，設計地震分組為第一組，建筑場地為IV（上海）類場地。車間橫向四跨，跨度依次為30.00m、30.00m、36.00m和36.00m，縱向共31榀，其中中部16軸和1/16軸之間設有伸縮縫，除邊榀及伸縮縫兩側之外，其余每榀之間柱距均為12.00m。沿廠房縱向屋面水平支撐及柱間X形支撐位于1~2、5~6、10~11、15~16、1/16~17、20~21、25~26、29~30軸區域，其中位于1~2、15~16、1/16~17、29~30軸區域柱間X形支撐僅設置在吊車梁標高以上，其余區域柱間X形支撐在吊車梁標高處分為上下兩段，同時在橫向A~1/A、1/C~D、1/F~G、1/J~K、1/M~N軸區域設有屋面水平支撐。門式鋼結構鋼柱采用單節柱，上柱采用H型鋼柱，下柱采用雙肢格構柱，抗風柱采用H型鋼柱，柱腳均采用插入式柱腳，格構柱雙肢和H型鋼柱插入混凝土杯口基礎，杯口基礎之下為承臺+預應力高強混凝土管樁，承臺厚度為1000mm~1300mm。承臺及杯口基礎混凝土強度等級為C30，鋼筋等級采用HRB400級。

　　抗風柱截面尺寸為H500mm×400mm×8mm×20mm；門式剛柱采用單節柱，A軸上柱截面形式為H800mm×450mm×14mm×18mm，分節點標高為12.05m，單壁式肩梁截面形式為H650mm×414mm×20mm×16mm（上翼緣）×20mm（下翼緣），下柱采用雙肢格構柱，雙肢柱截面形式為［H450mm×400mm×16mm×25 mm+H450mm×300mm×16mm×25mm，肢間距為1200mm，綴條形式為M形，斜綴條截面形式為L110mm×10mm，橫綴條截面形式為L90mm×7mm；D軸上柱截面形式為H650mm×350mm×12mm×16mm，分節點標高為12.05m，單壁式肩梁截面形式為H790mm×414mm×20mm×20mm，下柱采用雙肢格構柱，雙肢柱截面形式為H450mm×350mm×16mm×18mm+H450mm×350mm×16mm×18mm，肢間距為1500mm，綴條形式為M形，斜綴條截面形式為L125mm×12mm，橫綴條截面形式為L110mm×8mm；G軸上柱截面形式為H650mm×400mm×14mm×18mm，分節點標高為12.05m，單壁式肩梁截面形式為H104mm×410mm×20mm×16mm（上翼緣）×20mm（下翼緣），下柱采用雙肢格構柱，雙肢柱截面形式為H450mm×350 mm×16 mm×20 mm+H450mm×350mm×16mm×20mm，肢間距為2000mm，綴條形式為M形，斜綴條截面形式為L140mm×10mm，橫綴條截面形式為L125mm×8mm；K軸上柱截面形式為H650mm×400mm×14mm×18mm，分節點標高為11.70m，單壁式肩梁截面形式為H915mm×410mm×20mm×20mm，下柱采用雙肢格構柱，雙肢柱截面形式為H450mm×400mm×16mm×20mm+H450mm×400 mm×16mm×20mm，肢間距為1750mm，綴條形式為M形，斜綴條截面形式為L140mm×10mm，橫綴條截面形式為L125mm×8mm；N軸上柱截面形式為H800mm×450mm×14mm×18mm，分節點標高為11.70m，單壁式肩梁截面形式為H790mm×400mm×20mm×20mm，下柱采用雙肢格構柱，雙肢柱截面形式為［450mm×220mm×16mm×18mm+H450mm×300mm×16mm×18mm，肢間距為1500mm，綴條形式為M形，斜綴條截面形式為L140mm×14mm，橫綴條截面形式為L110mm×10mm。剛架梁主要截面尺寸為H（1000～800）mm×300mm×12mm×14mm、H（800～1100）mm×370mm×12mm×18mm、H750mm×250mm×10mm×14mm、H800mm×300 mm×12mm×14mm。吊車梁主要截面尺寸為H800mm×350mm（上翼緣）×2200mm（下翼緣）×6mm×16mm，兩側加勁肋鋼板主要截面為-90mm×16mm，間距主要為750mm。剛架柱、剛架梁、吊車梁鋼材牌號均為Q345B。剛架梁柱拼接節點、梁梁拼接節點采用10.9級摩擦型連接高強度螺栓。

　　柱間支撐分上柱柱間支撐和下柱柱間支撐，上下柱柱間支撐均采用雙片支撐，雙片支撐連系桿采用M形腹桿。上柱柱間支撐弦桿主要截面尺寸為2［8雙槽鋼，M形腹桿主要截面尺寸為2L63mm×6mm雙角鋼；下柱柱間支撐弦桿主要截面尺寸為2［18a和2［20a雙槽鋼，M形腹桿主要截面尺寸為2L90mm×6mm雙角鋼。屋面X形交叉支撐主要截面尺寸為L100mm×12mm、L90mm×8mm、L70mm×4mm，支撐周邊系桿弦桿主要截面尺寸為Φ168mm×8mm鋼管，斜腹桿主要截面尺寸為Φ50mm×4mm鋼管。屋面連續檁條截面尺寸為Z280mm×88/82mm×25mm×2.5mm、Z280mm×88/82mm×25mm×

　　2.0mm，屋面隅撐截面尺寸為L75mm×5mm，檁條間距約1100mm，隅撐間距約2400mm。屋面檁條拉條每跨三道，拉條主要采用Φ14mm圓鋼。柱間支撐、屋面支撐及屋面次要構件鋼材牌號為Q235B。屋面系桿與鋼梁連接節點采用4.8級普通螺栓、隅撐與鋼梁連接節點采用4.6級普通螺栓。

　　2檢測及分析結構

　　2.1現場施工完成情況調查

　　現場檢測時，重型車間處于停工狀態，根據電子版設計圖紙，現場基礎已施工完畢，門式剛架鋼柱均為單節柱，上柱為H型鋼柱，下柱為雙肢格構柱，抗風柱為H型鋼柱，現場除1軸山墻抗風H型鋼柱及30軸單節柱和抗風H型鋼柱未安裝外，其余鋼柱均安裝就位。1~2軸上柱柱間支撐、5~6軸上下柱柱間支撐、10~11軸上下柱柱間支撐、15~16軸上柱柱間支撐、16~1/16軸上柱柱間支撐、20~21軸上下柱柱間支撐、25~26軸上下柱柱間支撐、29~30軸上柱柱間支撐均按照電子版結構圖紙安裝完畢。G~K軸和K~N軸之間的鋼梁均已安裝就位，剛架梁與剛架柱牛腿按電子版設計圖紙，采用栓焊連接，連接節點現場鋼梁腹板螺栓已安裝，翼緣未焊接。沿A軸、D軸、G軸、K軸和N軸屋面縱向系桿基本已安裝，系桿采用平面桁架形式，其余區域屋面系桿基本未安裝。現場吊車梁大部分已安裝完畢。屋面支撐及屋面、墻面圍護系統尚未施工。

　　2.2結構布置圖紙復核

　　經現場調查，現場已安裝鋼結構的結構布置與電子版結構圖紙一致。

　　2.3軸網復核

　　采用Disto-D2激光測距儀對重型車間格構柱間軸線凈尺寸進行抽樣檢測復核，檢測結果表明，重型車間格構柱間軸線凈尺寸與電子版設計圖紙基本一致。

　　2.4構件截面尺寸復核

　　（1）剛架柱截面尺寸復核

　　采用5M鋼卷尺、AR900超聲波測厚儀和0-200mm游標卡尺對剛架柱的截面尺寸進行測量，檢測結果表明，腐蝕對鋼柱板厚的影響較小，腐蝕部位對剛架柱設計鋼板厚度削弱最大值為1.6%，剛架柱柱截面尺寸與設計電子版圖紙一致。

　　（2）剛架梁截面尺寸復核

　　采用5M鋼卷尺、AR900超聲波測厚儀和0-200mm游標卡尺對剛架梁截面尺寸進行測量，檢測結果表明，腐蝕對鋼梁板厚的影響較小，腐蝕部位對板厚削弱最大值為2.6%，剛架梁截面尺寸與設計電子版圖紙一致。

　　（3）柱間支撐截面尺寸復核

　　采用5M鋼卷尺、AR900超聲波測厚儀和0-200mm游標卡尺對柱間支撐的截面尺寸進行測量，檢測結果表明，柱間支撐截面尺寸與電子版設計圖紙一致。

　　（4）屋面支撐截面尺寸復核

　　采用5M鋼卷尺和0-200mm游標卡尺對屋面支撐的截面尺寸進行測量，檢測結果表明，腐蝕對支撐板厚的影響較小，腐蝕部位對板厚削弱最大值為1.4%，屋面支撐截面尺寸與電子版設計圖紙一致。

　　（5）屋面系桿截面尺寸復核

　　采用5M鋼卷尺、AR900超聲波測厚儀和0-200mm游標卡尺對屋面系桿的截面尺寸進行測量，檢測結果表明，腐蝕對屋面系桿板厚的影響較小，腐蝕部位對板厚削弱最大值為2.6%，未安裝屋面系桿截面尺寸與設計電子版圖紙一致。

　　2.5外觀損傷檢測

　　為明確受檢車間已安裝及未安裝鋼結構損傷狀況，現場進行損傷檢測。檢測結果表明，現場主要損傷表現在鋼構件局部銹蝕，上段柱間支撐局部弦桿缺少、腹桿缺失，局部柱腳銹蝕、構件連接節點銹蝕，鋼柱局部加勁板變形，地面堆積鋼材存在局部銹蝕、變形現象，局部柱腳周邊積水，插入式鋼柱腳未按設計要求二次澆灌至設計規定標高，29/G軸鋼柱側面T型托板嚴重銹蝕、開裂。2.6鋼柱垂直度、吊車梁安裝偏差檢測

　　（1）鋼柱垂直度測量

　　現場使用全站儀，對車間鋼柱垂直度進行現場抽樣檢測，抽樣數量為51個測點。檢測結果表明，51個檢測點中，32個測點柱垂直度滿足《鋼結構工程施工質量驗收規范》（GB50205-2001）附錄E.0.1中單層鋼柱垂直度限值1‰要求，其余19個測點柱垂直度均不滿足《鋼結構工程施工質量驗收規范》（GB50205-2001）附錄E.0.1中單層鋼柱垂直度限值1‰要求。

　　（2）吊車梁安裝許偏差測量

　　根據《鋼結構工程施工質量驗收規范》（GB50205-2001）附錄E.0.2，現場使用全站儀，通過對吊車梁支座處相對高差進行測量，復核吊車梁安裝允許偏差。檢測結果表明，同跨間統一橫截面吊車梁頂面高差共檢測44組，其中36組滿足規范要求，8組不滿足規范要求；縱向同列相鄰兩柱間吊車梁頂面高差共檢測44組，其中35組滿足規范要求，9組不滿足規范要求。

　　3結構抗震能力鑒定

　　根據現行的《建筑工程抗震設防分類標準》（GB50223-2008）標準，受檢重型車間抗震設防類別為標準設防類。根據《建筑抗震鑒定標準》（GB50023-2009）和高聳與復雜鋼結構檢測與鑒定標準》（GB51008-2016），該建筑后續使用年限宜定為50年，采用C類建筑抗震鑒定方法，結合現場施工完成情況及電子版設計圖紙，按《高聳與復雜鋼結構檢測與鑒定標準》（GB51008-2016）和《建筑抗震設計規范》（GB50011-2011，2016年版），進行抗震措施核查鑒定，按《建筑抗震設計規范》（GB50011-2011，2016年版）進行多遇地震作用下承載力驗算。

　　3.1抗震措施鑒定

　　（1）一般規定

　　根據《高聳與復雜鋼結構檢測與鑒定標準》（GB51008-2016）和《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）（2016版）對該房屋進行整體布置鑒定。結果詳見表3.1

　　表3.1重型車間外觀和內在質量評定結果

　　《高聳與復雜鋼結構檢測與鑒定標準》與

　　《建筑抗震設計規范》的規定檢測結果結論

　　1廠房橫向抗側力體系，可采用剛接框架、鉸接框架、門式剛架或其他結構體系。廠房縱向抗側力體系6、7度宜采用柱間支撐，也可采用剛接框架廠房橫向抗側力體系采用剛接框架。7度設防，廠房縱向抗側力體系采用柱間支撐滿足

　　2屋蓋應設置完整的屋蓋支撐系統。屋蓋橫梁與柱頂鉸接時，宜采用螺栓連接支撐體系完整，橫梁與柱頂剛接，采用高強螺栓與焊接相結合滿足

　　3圍護系統與主體結構的連接存在構造不合理和承載力不足，或圍護系統自身存在坍塌的隱患，或圍護系統存在危及主體結構安全的隱患現場圍護結構未安裝，圖紙中圍護系統與主體結構的連接構造合理承載力滿足要求滿足

　　4主體結構的主要構件、主要節點或支座存在會嚴重影響主體結構抗震能力的缺陷或損傷根據已安裝構件、未安裝構件及圖紙，經檢查主體結構的主要構件、主要節點或支座不存在影響抗震能力的缺陷或損傷滿足

　　5廠房有嚴重的不均勻沉降經調查，已安裝部分未發現廠房有嚴重的不均勻沉降。滿足

　　6出現對結構整體抗震性能有嚴重不利影響的其他情況暫無滿足

　　（2）抗震措施鑒定

　　根據《高聳與復雜鋼結構檢測與鑒定標準》（GB51008-2016）和《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）（2016版）各條款對受檢房屋抗震措施進行鑒定，鑒定結果表明，重型車間抗震措施基本滿足規范要求。具體結果如表3.2所示。

　　表3.2單重型車間抗震措施鑒定表

　　序號項目《高聳與復雜鋼結構檢測與鑒定標準》與

　　《建筑抗震設計規范》的規定實際情況核查結果

　　1支撐系統一般規定屋面支撐與柱間支撐應布置在同一開間，以組成完整的空間穩定體系屋面支撐與柱間支撐布置在同一開間滿足

　　2屋蓋支撐當輕型屋蓋采用實腹屋面梁、柱剛性連接的剛架體系時，屋蓋水平支撐可布置在屋面梁的上翼緣平面，屋面梁下翼緣應設置隅撐側向支承，隅撐的另一端可與屋面檁條連接屋蓋水平支撐布置在屋面梁的上翼緣平面，屋面梁下翼緣設置隅撐側向支承，隅撐的另一端與屋面檁條連接滿足

　　3屋蓋應設置完整的屋蓋支撐系統有完整的屋蓋支撐系統滿足

　　4 6、7度時，廠房單元端開間及每隔60m各設一道上弦橫向支撐單元端開間設橫向支撐，橫向支撐最大間隔48m滿足

　　5天窗架單元兩端各設一道上弦橫向支撐天窗架單元兩端設置上弦橫向支撐滿足

　　天窗架單元端開間及每隔42m各設一道兩側豎向支撐天窗架兩側設置支撐，豎向支撐最大間隔48m基本滿足

　　6柱間支撐廠房單元的各縱向柱列，應在廠房單元中部布置一道下柱柱間支撐單元中部設下柱柱間支撐滿足

　　7柱間支撐宜采用X形支撐采用X形支撐滿足

　　8當7度廠房單元長度大于120m(采用輕型圍護材料時為150m)，應在廠房單元1/3區段內各布置一道下柱支撐。車間單元長度大于120m，車間單元1/3區段內各布置一道下柱支撐。滿足

　　9在同一溫度區段內，門式剛架縱向支撐系統的設置應力求支撐形式的統一，不同柱間支撐側向剛度與其承擔的屋面面積相匹配。縱向支撐系統的設置支撐形式統一滿足

　　10埋入深度格構式柱采用插入式柱腳的最小插入深度不得小于單肢截面高度(或外徑)的

　　2.5倍，且不得小于柱總寬度的0.5倍格構式柱插入式柱腳的最小插入深度大于單肢截面高度(或外徑)的2．5倍，且大于柱總寬度的0．5倍滿足

　　11實腹式鋼柱采用埋入式、插入式柱腳的埋入深度，不得小于鋼柱截面高度的2.5倍實腹式鋼柱插入式柱腳的埋入深度，不得小于大于鋼柱截面高度的2．5倍滿足

　　3.2抗震驗算

　　3.2.1計算參數

　　本次結合現場檢測數據，采用3D3S14.0建立合理的力學計算模型進行抗震驗算。

　　（1）驗算荷載取值

　　屋面恒載：0.25kN/m2（包括彩鋼板、玻璃絲棉、檁條、支撐等）

　　屋面活載：0.30kN/m2（驗算剛架）

　　基本風壓：0.55kN/m2（地面粗糙度A類，50年一遇）

　　基本雪壓：0.20kN/m2（50年一遇）

　　（2）材料強度

　　門式剛架鋼梁、鋼柱及連接板采用Q345B級鋼材。

　　（3）抗震設防要求：

　　抗震設防類別：標準設防類；

　　抗震設防烈度：7度；

　　基本地震加速度：0.10g，反應譜特征周期取0.9s；

　　場地類別：Ⅳ類；

　　抗震鑒定分類：C類建筑，后續使用年限為50年。

　　（4）吊車荷載

　　主廠房剛架吊車噸位、跨度及工作制根據委托方提供的結構圖紙確定。

　　3.2.2門式剛架驗算

　　（1）剛架計算模型見圖9.1

　　根據現場檢測結果，車間邊榀剛架和中榀剛架的柱、梁截面尺寸相同，荷載條件不同，因此分別選取中榀和邊榀進行驗算。中榀和邊榀的幾何模型相同（如圖9.1，其中邊榀抗風柱僅承擔傳遞至山墻的風荷載，幾何模型未考慮）。

　　圖3.1重型車間門式剛架計算模型示意圖

　　（2）剛架驗算結果

　　驗算結果表明，門式剛架鋼梁、鋼柱強度和穩定應力比均小于1.0，滿足承載力計算要求，門式剛架鋼梁、鋼柱長細比滿足規范要求，邊榀鋼梁最大撓度為1/864，中榀鋼梁最大撓度為1/502，滿足規范撓度允許值1/400要求。承載力驗算結果見表3.3~3.4。

　　表3.3門式剛架梁驗算結果

　　構件強度最大應力比平面內穩定最大應力比平面外穩定最大應力比結果

　　邊榀0.35 0.28 0.29滿足

　　中榀0.65 0.54 0.56滿足

　　表3.4門式剛架柱驗算結果

　　構件強度最大應力比平面內穩定最大應力比平面外穩定最大應力比結果

　　邊榀0.68 0.42 0.52滿足

　　中榀0.74 0.64 0.80滿足

　　（3）基礎驗算

　　根據電子版結構圖紙，邊榀和中榀門式剛架柱柱腳基礎為承臺+4根PHC管樁，單樁承載力特征值為1750kN，考慮吊車運行中各種不利情況，基礎驗算結果表明，樁基承載力滿足規范要求。

　　4結論及建議

　　4.1結論

　　通過對受檢重型車間的現場檢測，并結合電子版設計圖紙，得出如下主要結論：

　　（1）現場已安裝鋼結構的結構布置與電子版結構圖紙一致，現場已安裝鋼柱間距與電子版圖紙一致，已安裝和未安裝鋼結構的截面尺寸與電子版圖紙一致。

　　（2）腐蝕對鋼構件板厚的影響較小，腐蝕部位對鋼柱設計板厚削弱最大值為1.6%，腐蝕部位對鋼梁設計板厚削弱最大值為2.6%，腐蝕部位對屋面支撐構件板厚削弱最大值為1.4%，腐蝕部位對屋面系桿板厚削弱最大值為2.6%。

　　（3）損傷檢測結果表明，現場主要損傷表現在鋼構件局部銹蝕，上段柱間支撐局部弦桿缺少、腹桿缺失，局部柱腳銹蝕、構件連接節點銹蝕，地面堆積鋼材存在局部銹蝕、變形現象，局部柱腳周邊積水，插入式鋼柱腳未按設計要求二次澆灌至設計規定標高，29/G軸鋼柱側面T型托板嚴重銹蝕、開裂。

　　（4）鋼柱垂直度檢測結果表明，51個檢測點中，32個測點柱垂直度滿足《鋼結構工程施工質量驗收規范》（GB50205-2001）附錄E.0.1中單層鋼柱垂直度限值1‰要求，其余19測點柱垂直度均不滿足《鋼結構工程施工質量驗收規范》（GB50205-2001）附錄E.0.1中單層鋼柱垂直度限值1‰要求。

　　（5）吊車梁安裝許偏差檢測結果表明，同跨間統一橫截面吊車梁頂面高差共檢測44組，其中36組滿足規范要求，8組不滿足規范要求；縱向同列相鄰兩柱間吊車梁頂面高差共檢測44組，其中35組滿足規范要求，9組不滿足規范要求。

　　（6）抗震措施鑒定結果表明，重型車間的抗震措施基本滿足規范要求。

　　（7）抗震驗算結果表明，門式剛架鋼梁、鋼柱強度和穩定應力比均小于1.0，滿足承載力計算要求，門式剛架鋼梁、鋼柱長細比滿足規范要求，門式剛架鋼梁撓度滿足規范撓度允許值1/400要求，樁基承載力滿足規范要求。

　　4.2建議

　　（1）鋼柱插入式柱腳應鑿除杯口內雜物，按設計要求采用抗壓強度不低于C40砼強度的灌漿料澆筑至設計標高。

　　（2）針對上段柱間支撐局部弦桿缺少、腹桿缺失，采取增補弦桿、腹桿進行加固處理；針對29/G軸鋼柱側面T型托板嚴重銹蝕、開裂，應割除更換處理。

　　（3）針對局部銹蝕問題，尤其是鋼柱柱腳附近區域，建議進行除銹及修復處理。

　　（4）針對鋼構件局部鋼板變形問題，建議進行加固處理。

　　（5）針對局部鋼柱垂直度不滿足《鋼結構工程施工質量驗收規范》（GB50205-2001）要求，建議后續施工和使用期間加強監測。

　　（6）針對局部吊車梁安裝偏差檢測超出《鋼結構工程施工質量驗收規范》（GB50205-2001）中允許偏差，建議后期會同吊車供應商制定應用解決方案，以保證后期投入使用期間吊車的正常運行。