论钢框架结构建筑检测鉴定与加固设计

论钢框架结构建筑检测鉴定与加固设计

张宁

新疆有色冶金设计研究院有限公司，新疆 乌鲁木齐 830000

摘要：本文结合钢结构的检测与鉴定的主要思路，探究应用的主要效果，并及时的在应用过程当中发现安全隐患，并做出及时的缺陷处理，根据验算的结果以及检测的承载力得出最后的结论，旨在提出加固处理措施。我国建筑工程快速发展、施工水平逐步提高。为了保障建筑工程质量，必然要提高钢框架结构作为特殊结构的作用，钢材能够有效提高承载力和房屋强度，被广泛应用于商业、办公等建筑当中，因而做好基础施工工作进行结构检测成为必然，在检测基础上再提供加固方案。在施工过程当中，结合具体的意见提出和措施保障可以明显地提高施工技术的水平，保证钢材框架结构与加固设计环节合理，提供相关的工程施工依据。

关键词：钢结构；检测鉴定；加固设计

大量建筑物施工过程中会出现会或多或少的出现较多安全问题。为保证施工房屋安全性，检测鉴定成为房屋建设的必备环节。本文以某钢结构房屋为例，从实际出发提出合理科学的加固处理方案。

一、工程概况

本次选用的2010年的商用配套房，是某结构形式为钢框架结构的地上两层套房，第一层高390cm，二层层高为360cm，总高度为795cm。保证房屋承重能力获得最佳的效果，就必须结合混凝土的应用，在此基础上，结合压型钢板实现与混凝土的结合，提高结构整体性。在这个过程当中，选取材料必须用较好的材料，保证材料的性能级别符合设计施工的要求，保证材料的使用合理恰当。在合理的选择材料之后，结合钢柱和钢梁的选取，设计出如下的商业配套用房结构平面图。然而，由于没有设计正规的图纸导致安全性存在隐患，因此，必须对钢框架建筑物主体的结构进行安全性能的检测和鉴定。

2. 钢框架结构检测鉴定

1、结构现状调查

在整体的施工过程当中，容易出现问题的环节就是钢框架结构的合理布置上容易出现较大的质量隐患，常见的问题主要包括脆性破坏和结构疲劳破坏两方面。与此同时，钢材具有一定的稳定性，同时也具有一定的腐蚀破坏性和稳定破坏性的因素。对于钢结构脆性破坏这一方面来说，主要是由于材料的应用不够良好，导致钢框架结构出现的一定程度的损坏与断裂，这是最容易出现的问题。而另一种钢结构疲劳破坏，则是由于设计方案存在的问题，在设计的过程当中，所预定的标准不能够承载建筑的实际荷载，长时间的荷载作用下导致的质量问题出现。而常见的检测鉴定方式就是钢结构性能检测，鉴定和连接形式检测鉴定两种，此外还有焊缝检测、连接紧固检测连接紧固的问题。通过现场实际情况和相关检测鉴定标准规范。进行现场检测时，分为一下几个检测方面。

截面尺寸均符合标准，示意图见图1。

图1梁截面测试位置示意图

2、构建截面尺寸检测

现场检测数据参照《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205- 2017)中附录C表C.0.1和7.2节规定及《热轧H型钢和剖分T型钢》( GB/T 11263- 2017)中5.2条的规定,实测工程中焊接H型钢梁的截面尺寸偏差均满足钢结构验收规范的要求。

3、高强度螺栓的扭矩检测

最重要的首先做出高强螺栓的扭矩检测过程，本工程中的高强螺栓均采用10.9级M20摩擦型高强螺栓。根据《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2017)中对高强螺栓连接副扭矩系数的试验数值的要求:每组8套连接副扭矩系数的平均值应为0.110 -0.150。其次是高强螺栓扭矩检测。通过结论得出：高强螺栓连接副施工的过程实测构件中拧扭矩偏差不满足验收规范的要求。

3、钢材强度检测

现场采用HLN-11型里氏硬度计对钢梁的里氏硬度值进行抽样检测，根据《金属里氏硬度试验方法》(GB/T 17394-1998)和《黑色金属硬度及强度换算》( GB/T1172-1999中的相关标准，所测构件里氏硬度值均满足规范要求。

4、宏观检测

现场检测时发现部分连接处节点存在问题，出现这些问题，主要是由于螺栓的布置方式与设计的要求不相匹配，同时，部分节点处的钢梁端版施工出现了较大的偏差，螺栓孔开孔方式没有符合预订的测量标准，同时也会由于节点钢梁富版维汉方式与原设计的要求不相匹配，这些方式都会导致问题的出现。现场检测时未发现围护墙体变形、开裂等现象，说明存在较少外部腐蚀等影响因素。并且也未发现主受力构件存在明显变形等情况，没有开裂现象。

一般情况下，出现钢梁与钢梁连接节点螺栓的松动现象，主要是螺栓没有拧紧，导致端板之间存在了较大的缝隙所致的，而这一现象的出现，在工程的环节当中尤为常见。除此之外，由于螺栓数量的不够，也会导致节点的连接不够稳定，从而出现的一定变形，也会导致松动现象的产生。这就需要在加固的同时，正确的连接各个节点，加固钢梁，并且在加固的过程当中，严格按照相关的规范进行保证，不会出各个零件的临时支撑导致的问题出现，这样就能够保证结构的安全性和合理性，满足设计的最初目的。在加固过程之后，需要作出一定的检验环节，如果发现异常，就需要立即停止工程，做出及时的补救措施，并加固相关的结构构件，进行合理的鉴定采取相关环节增加稳固性。

笔者对其进行检测鉴定，鉴定过程当中为了保证严谨，笔者对基础的外界风险进行检测。发现该商业配套用房地区建筑设计安全和使用年限都符合标准。

三、承载力验算

依据原设计图纸和建筑物所受荷载状况，笔者进行了承载力复核验算，采用的是中国建筑科学研究院 PKPM 结构设计软件。

可以看到钢框架结构的建筑物，节点的数量以及布置方式与原先的设计方案严重不符，承载验算时也发现了建筑过程当中设计明显存在偏差的现象，验算过程当中，钢框架结构的建筑物部分承载力不满足相关行业规范的具体要求，这些问题都需要格外重视。

四、 鉴定结论

1、钢梁数据存在偏差，螺栓孔开方式不符合规范孔，结构承载力不足，此处建议进行加固处理。

2、高强螺栓连接扭矩不足，建议规范拧好螺栓。

3、部分钢柱承载力不符合要求，建议加固。

本次采用随机抽取样本方式进行材料元素检测，发现大部分材料检测结果符合现行标准和规范要求。

该商业配套用房钢框架结构中抽取样本中50%的钢柱构件检测结果不符合单节柱垂直度允许偏差h/1000，且不超过10mm的规定(h为腹板净高度)。

钢结构构件的连接方式需要作出具体的检测测定。首先需要观察钢柱柱脚检测的环节是否有钢管柱脚底部的肋板是否存在，如果发现检测时，钢管柱上下是不联通的结构，那么，连接方式主要采用角焊缝的方式。一般情况下，质量符合焊缝质量等级Ⅱ级要求，仍存在钢管焊焊接质量问题，需要格外的重视。

检测人员得出结论：上部的承重结构体系存在着明显的不合理现象，节点的连接存在安全隐患问题，在具体的连接过程当中，纵向具有明显的不稳定性，并且可靠的传力体系及大部分的钢柱承载能力与预定的标准严重不符，不满足相关规范的要求。根据这些问题的出现，可以判断，该商业配套用房的钢框架结构的安全性能为D级，是不符合国家现行安全规范的标准的，需要做出及时的加固处理，以避免安全问题的发生。同时，由于钢柱垂直度不符合相关规范的要求，这就需要做出及时的紧固连接，否则就会出现维护墙与钢框架结构连接不够紧密的致命缺陷问题。

五、 钢框架结构商业配套用房加固方案

根据《钢结构设计规范》(GB50017-2017)及相关规范并结合建筑物的实际情况，进行加固方案的比选,选取技术可行、施工便捷、经济合理的钢结构加固设计方案。

需要选定适合的商业配套用房加固方案，根据相关的明文规定以及规范条例，选取符合实际情况的加固方案。在这个过程当中，需要选取技术，施工和经济三方面都比较合理的方式来做加固方案的设计。首先，加固的过程当中，要严格地按照相关规定进行，其次，在进行加固处理后，需要对建筑物高强螺栓进行复拧操作。在这一项操作结束后，要进行合适的加固处理，保证商业配套用房的钢架结构的加固方案，符合设计的最终要并在设计的过程当中遵循一定的原则。遵循原则，必须要依据一定的复合承载量为基础，包括基础的检验实验以及实践过程，这些都必须按照加固方案来强化，同时，也需要依据原有的结构和现有的结构做出合适的分析。

加固时采用不同的方法进行设计，可以保证不同的连接方式获得不同的连接效果，增大了构件截面的方式替换现有结构，从而体现了合理性。

加固方案应注重各节点的主要连接方式，螺栓连接、铆接以及焊接3种方式是主要的加固方案，进行加固处理需要着重从焊接加固方面考虑。

进行加固处理之前，必须要考虑加工的实践水平以及处理的实际状况，做出综合分析，进一步检测现场的勘察结果，并依据检测的结果作出基础的鉴定，加强对加固处理的环节的重视。具体的重视环节需要涉及到图纸的设计，结构的问题和施工周期等问题。为了更好地提高加固效果，在处理的同时，必须要加固大构件的截面尺寸，以达到整体的加固效果，同时，需要结合大钢柱的基底面尺寸进行合理的设计。同时也要注意筛选不合格的钢管柱和钢梁，并对合格的物件做出加固横截面处理，要用正确的安装方式进行加固，实现钢管柱与其他结构的合理接触。最重要的一步就是安装测量，必须选择合理的位置，在预制板底部的中心区域合理安装，在安装的过程当中，用混凝土浇筑加固处理。同时，需要重视钢结构连接的程度，做出最精准的分析，这样有效的连接，可以更好的保护围护墙体与钢结构连接，实现最佳的紧固程度。

采用上述加固方案后要注意结合加固设计图纸，再检查施工情况并对结构进行计算。充分考虑材料、荷载等对结构承载影响极大地因素。

结语

政府相关部门应该加强管理。钢结构建筑检测应先确定检测鉴定方案，提高检测效率。

参考文献

[1] 詹学杰,曾庆西,柯晨辉,等.某粮库钢结构屋盖检测鉴定及加固方案设计[J].山西建筑,2019(19).

[2] 张志伟、李云周、武运锋. 钢框架结构安全性鉴定及加固处理[J].河北建筑工程学院学报,2020(2).

[3] 曹慧.多层钢结构楼房检测鉴定及加固设计[J].建材与装饰,2020(28).