一、构筑物概况
受检煤气管道支架位于武汉市,管道全长约285m,其中分布钢支架共计16个。该批管道支架建造于2007年左右,布设的管道规格为Φ3420mm×10mm(每延米重量0.85吨)。设计单位为武汉某钢结构设计事务所,施工单位不详。支架原结构图纸仅存部分,不齐全。
二、检测目的、范围和内容
本次检测的钢结构管道支架位于位于武汉市,管道全长约285m,其中分布钢支架共计16个。现为了解该段钢支架整体安全性,特委托我司对钢支架进行安全性检测,检测内容如下:
(1)结构使用情况调查
通过对现场的实地考察及向委托方了解、调查结构的使用功能及使用情况,了解是否有结构改变以及用途变更等情况,了解钢支架的修缮历史等。
(2)结构调查
现场采用DISTO TM A8激光测距仪、5M钢卷尺、测厚仪和0-200mm游标卡尺等对钢支架的轴线尺寸、高度、构件分布、位置及尺寸等结构布置情况进行现场测绘。
(3)钢支架立柱垂直度检测
使用TCR1202+R400型全站仪对钢支架立柱进行垂直度测量,检测倾斜值是否满足规范要求。
(4)钢支架结构构件损伤状况检测
检查结构构件是否有裂缝、变形以及局部损伤情况,用文字、照片等形式进行记录与分析。
(5)钢支架结构材料强度检测
采用里氏硬度计,参照《金属材料里氏硬度试验第1部分:试验方法》(GB/T 17394.1-2014)和《黑色金属硬度及强度换算值》(GB/T 1172-1999)进行钢结构构件强度抽样检测。
(6)钢架结构承载能力验算
本次采用中国建筑科学研究院结构计算程序PKPM(V3.1版)系列软件对批受检钢支架按实测结构布置及构件截面尺寸进行建模,并对该批钢支架进行结构承载力验算。
三、检测及分析结果
1.结构使用情况
受检煤气管道支架位于武汉市,管道全长约285m,其中分布钢支架共计16个。该批管道支架建造于2007年左右,布设的管道规格为Φ3420mm×10mm(每延米重量0.85t)。ZJ2、ZJ10及ZJ16上同时承受另一种管道,管道规格测算为Φ1500mm×10mm(每延米重量0.37t)。
2.钢支架结构检测
该钢支架建结构图纸部分缺失,现场对钢支架建筑结构进行了实测。主要包括支架间距、高度、结构构件截面尺寸、钢构件材料强度等。
(1)主要轴线尺寸的检测。采用DISTO TM A8激光测距仪和5M钢卷尺对主要轴线间距进行检测。
(2)主要结构构件截面尺寸的检测。对梁、柱的截面尺寸进行测量。
3.钢支架立柱垂直度检测
使用TCR1202+R400型全站仪对钢支架立柱进行垂直度测量。测量结果表明,受检钢支架立柱垂直度不满足《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144-2008)的相关规定要求。
4.钢支架结构损伤状况的检测
为明确受检钢支架及管道的损伤状况,现场对受检钢支架进行了完损检测。。
检测结果表明,受检钢支架大部分存在锈蚀情况,且锈蚀情况严重,钢构件节点处锈蚀尤为明显;全长范围内管道均存在锈蚀情况,锈蚀情况较严重。
5.支架结构材料强度检测
根据结构的实际情况,采用里氏硬度计,参照《金属材料里氏硬度试验第1部分:试验方法》(GB/T 17394.1-2014)和《黑色金属硬度及强度换算值》(GB/T 1172-1999)进行钢结构构件强度抽样检测。
检测结果表明,受检钢支架主要承重结构钢柱、钢梁的钢材牌号为Q235,满足原设计要求。
四、支架结构承载力计算
本次采用中国建筑科学研究院结构计算程序PKPM(V3.1版)系列软件钢框架模块对钢支架进行验算分析。选取其中受到竖向集中力较大或高度较大的钢支架ZJ2、ZJ10及ZJ16进行验收。
(1)验算荷载取值
恒载:管道规格为Φ3420mm×10mm(每延米重量0.85t);管道规格测算为Φ1500mm×10mm(每延米重量0.37t)。
基本风压:0.35kN/ m2,地面粗糙度为B类
基本雪压:0.50kN/ m2。
(2)地震信息
本次计算不考虑地震作用。
(3)材料强度
钢立柱、主钢梁均采用Q235级钢材。
验算结果表明,钢支架ZJ2、ZJ10、ZJ16钢柱作用弯矩与考虑屈曲后强度抗弯承载力比值、平面内稳定应力比均小于1,满足承载力计算要求。钢梁挠度验算符合要求。
五、支架结构安全性分析
验算结果表明,钢支架ZJ2、ZJ10、ZJ16钢柱作用弯矩与考虑屈曲后强度抗弯承载力比值、平面内稳定应力比均小于1,满足承载力计算要求。钢梁挠度验算符合要求。考虑到受检钢支架大部分存在锈蚀情况,且锈蚀情况严重,钢构件节点处锈蚀尤为明显的情况,并且立柱垂直度不满足《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144-2008)的相关规定要求,受检钢支架存在节点损伤及局部失稳造成结构整体承载力快速下降的风险。
六、检测结论及建议
1.检测结论
受检煤气管道支架位于武汉市,管道全长约285m,其中分布钢支架共计16个。该批管道支架建造于2007年左右,布设的管道规格为Φ3420mm×10mm(每延米重量0.85吨)。为了解该段钢支架整体安全性,对钢支架进行安全性检测,检测结论如下:
(1)受检钢支架大部分存在锈蚀情况,且锈蚀情况严重,钢构件节点处锈蚀尤为明显;全长范围内管道均存在锈蚀情况,锈蚀情况较严重。
(2)测量结果表明,受检钢支架ZJ1、ZJ2、ZJ3、ZJ8立柱垂直度不满足《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144-2008)的相关规定要求。
(3)采用中国建筑科学研究院结构计算程序PKPM(V3.1版)系列软件验算结果表明:受检钢支架钢柱作用弯矩与考虑屈曲后强度抗弯承载力比值、平面内稳定应力比均小于1,满足承载力计算要求。钢梁挠度验算符合要求。
2.建议
(1)对锈蚀构件,尤其是钢支架柱脚等锈蚀严重处进行除锈并喷涂防锈漆,并做好预防措施。
(2)对钢支架立柱垂直度较大的情况,建议在支架平面外增设斜向钢拉锁等,防止支架倾斜情况加剧,造成倾覆危险。
(3)建议定期对钢支架进行检查维护,发现异常情况及时检测鉴定。
七、主要技术依据
(1)《建筑结构检测技术标准》(GB/T50344-2004);
(2)《化工、石油化工管架、管墩设计规定》(HG-T20670-2000);
(3)《工程测量规范》(GB50026-2016);
(4)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012);
(5)《建筑变形测量规范》(JGJ8-2016);
(6)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011);
(7)《钢结构现场检测技术标准》(GB/T50621-2010);
(8)《钢结构设计规范》(GB50017-2003);
(9)《门式刚架轻型钢支架钢结构技术规范》(GB51022-2015);
(10)《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001);
(11)《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144-2008);
(12)委托单位提供,钢支架结构设计图纸等资料。
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