南京某学院体育馆屋面网架安全性检测

  一、检测目的、范围和内容

  南京某学院体育馆位于江苏省南京市栖霞区,主要作为学校文体活动中心使用。该屋盖为空间曲面网架结构,屋盖东西方向轴线长约为114.10m,南北方向轴线宽约为47.40m,建筑展开面积约为5260.0m2,建造于2003年。学校拟在网架下弦安装吸声吊顶,吊顶的做法由上至下依次为:不锈钢轻钢龙骨、50mm岩棉、无纺布、斜拉钢丝。不锈钢龙骨悬挂固定在螺栓球节点上。吸声吊顶的等效恒载为0.04kN/m2。为了解该屋盖网架安装吸声吊顶后的安全状况,为后续工程的安全施工提供依据,特委托我司对该屋盖网架进行结构安全性检测。

南京某学院体育馆屋面承载力检测

  本次检测的主要内容包括:

  (1)建筑、结构概况及使用情况调查;

  (2)结构平面布置复核;

  (3)完损状况检测;

  (4)结构安全性分析;

  (5)结合现场检测和结构分析结果,针对存在的问题提出处理建议。

  二、检查及分析结果

  1.建筑、结构概况

  南京某学院体育馆位于江苏省南京市栖霞区,主要作为学校文体活动中心使用。该屋盖为空间曲面网架结构,屋盖东西方向轴线长约为114.10m,南北方向轴线宽约为47.40m,建筑展开面积约为5260.0m2。支座采用平板压力支座,支座顶标高主要为:17.500m、14.800m、15.700m、16.620m、16.980m、17.570m等。屋面采用轻型彩钢屋面板,屋面板板型为角驰Ⅲ型屋面板;在11~12/C~F轴线区域设天井,在3轴线右侧约4.000m处、11轴线处、12轴线处沿横向各设1道排水天沟,利用网架的曲面有组织排水。

南京某学院体育馆屋面承载力检测

  该屋盖的建设单位为南京某学院,设计和施工单位为常州某建设工程有限公司。

  2.使用情况调查

  现场对盖屋的建筑、结构布置进行了调查,结果表明:受检体育馆屋盖网架建于2003年,为空间曲面网架结构;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。

  3.结构平面布置复核

  屋面为空间曲面网架结构。检测结果表明:屋盖网架结构布置与原设计图纸基本一致。

  4.结构轴线尺寸复核

  采用DISTO TM A8手持式激光测距仪对受检屋盖网架结构支座轴线尺寸进行测量。测量结果表明:网架支座轴线尺寸偏差在《空间网格结构技术规程》(JGJ7-2010)允许的范围以内。

  5.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游标卡尺等仪器对屋盖网架主体结构杆件、螺栓球的直径进行抽测复核。

  检测结果表明:网架主要受力构件截面尺寸和螺栓球直径基本符合设计要求。

  6.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:受检屋盖网架结构整体性良好,各结构构件及连接节点基本完好。

  三、屋盖网架承载力验算

  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》(GB50017-2003)、《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 V12.0软件对钢网架进行了三位空间建模验算。

  计算中模型参数选取如下:

  结构材料信息:钢结构

  结构体系:正放四角椎螺栓球节点网架

  钢材容重:78.5kN/m3

  钢材牌号:按原设计图纸强度取值,取Q235B。

  网架上弦静载:0.35kN/m2

  网架上弦活载:0.50kN/m2

  网架下弦静载:0.54kN/m2(考虑原设计下弦恒载0.50kN/m2以及吸声吊顶附加恒载0.04 kN/m2)

  天沟线荷载:1.50 kN/m

  风荷载:基本风压0.40kN/m2,B类粗糙度

  雪荷载:基本雪压0.65kN/m2

  地震荷载:抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度0.10g,设计地震分组为第一组

  计算分析时仅对柱顶以上屋盖网架部分结构进行验算。

  计算分析时考虑恒荷载、活荷载、风荷载、雪荷载、地震荷载的基本组合。

  2.网架验算结果

  验算结果表明:屋盖网架构件的应力比最大为1.19>1.0,网架结构的承载力不满足要求。

  四、屋盖网架安全性能评估

  南京信息职业技术学院体育馆屋盖网架建造于2003年,为正放四角锥螺栓球空间曲面网架。屋盖东西方向轴线长约为114.10m,南北方向轴线宽约为47.40m,建筑展开面积约为5260.0m2。

  现场检测表明:屋盖网架结构布置与原设计图纸基本一致;屋盖网架结构支座轴线尺寸、主要受力构件截面尺寸及螺栓球直径基本符合设计要求;屋盖网架结构整体性良好,各结构构件及连接节点基本完好。

  屋盖网架结构承载力验算结果表明:网架下弦新增吸声吊顶后,屋盖网架的结构承载力不满足要求,最大杆件应力比为1.19>1.0。

  五、检测结论与建议

  1.结论

  通过对南京某学院体育馆屋面承载力的检测,得出以下几点结论:

  (1)经检测:受检屋盖网架结构布置与原设计图纸基本一致;屋盖网架结构支座轴线尺寸、主要受力构件截面尺寸及螺栓球直径基本符合设计要求。

  (2)现场损伤检测结果表明:受检屋盖网架结构整体性良好,各结构构件及连接节点基本完好。

  (3)屋盖网架结构承载力验算结果表明:网架下弦新增吸声吊顶后,屋盖网架的结构承载力不满足要求,最大杆件应力比为1.19>1.0。

  2.建议

  (1)屋盖网架下弦安装吸声吊顶后,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。

  六、主要技术依据

  (1)《房屋完损等级评定标准(试行)》(城住字(84)第678号);

  (2)《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001);

  (3)《钢结构设计规范》(GB 50017-2003);

  (4)《空间网格结构技术规程》(JGJ7-2010);

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