1.檢測概述
受檢房屋位于上海世博園,是參展單位XXX有限公司三方根據上海世博局的總體要求投資建設的展館,由上海建筑設計有限公司---都市建筑設計院承擔設計任務,建筑結構類型為鋼結構框架體系,建筑總面積約10000平方米,總占地面積為5955平方米,其中建筑占地面積為3713平方米。設計用途為臨時展館,在上海世博會期間,為展示上述三家單位的未來概念車以及配套辦公場所和設備用房之需,建筑的設計使用年限設計規(guī)定為臨時建筑,使用年限為1年。目前房屋處于空關狀態(tài),為確保房屋結構安全,委托對上述房屋進行檢測,給出檢測結論,并提出處理建議。
根據相關技術標準的規(guī)定,針對房屋的特點和實際狀況,本次檢測鑒定的主要內容包括:
1、房屋建筑、結構布置復核;
2、構件截面尺寸復核;
3、完損檢測,包括構件及連接節(jié)點;
4、焊縫損傷檢測;
5、材料強度檢測;
6、屋面完損檢測;
7、幕墻檢測;
8、在以上檢測基礎上給出鑒定結論,并提出合理建議。
2.房屋概況
2.1房屋基本信息
位于2010上海世博會,東、西兩側為相鄰企業(yè)館用地。房屋由上海建筑設計有限公司都市建筑設計院于2009年設計,由中國某工程技術有限公司施工,2010年5月竣工,2010年上海世博會期間作為展館使用,閉園后空關至今。
2.2房屋建筑、結構概況
3.建筑結構復核
3.1結構布置及軸線尺寸復核
根據委托方提供的房屋竣工圖紙,現場采用5m鋼卷尺、游標卡尺、Classic5激光測距儀對被檢測房屋平、立面進行復核。復核結果表明:被檢測房屋結構布置、軸線尺寸與原設計圖紙基本相符。
3.2構件截面復核
采用卷尺、游標卡尺等對梁、柱構件的截面尺寸進行了抽樣測量。檢測結果表明,房屋主體結構構件截面尺寸基本與原設計圖紙相符。
4.鋼結構檢測
4.1材料強度檢測
根據《建筑結構檢測技術標準》(GB/T 50344-2004),采用硬度法對房屋鋼結構構件的鋼材強度進行現場抽樣檢測。
采用HL-300里氏硬度計檢測鋼材表面里氏硬度,根據《金屬里氏硬度試驗方法》(GB/T 17394-1998)、《黑色金屬硬度及強度換算值》(GB/T 1172-1999)、《碳素結構鋼》(GB/T 700-2006)評定鋼材的抗拉強度。檢測結果表明,房屋主體結構鋼材強度達到設計強度Q345的要求。
4.2焊縫質量檢測
為明確鋼結構焊縫的焊接質量,采用超聲波探傷儀,根據《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》(GB50205-2001)、《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果的分級》(GB/T 11345-1989),對房屋一層、二層、五層H型鋼梁與柱牛腿對接焊縫、梁與柱連接焊縫進行了超聲波檢測,檢測焊縫140條。經檢測,未發(fā)現焊縫存在超標缺陷,所檢焊縫合格。
5.房屋完損檢測
經現場檢測,房屋鋼梁、鋼柱及節(jié)點等主體結構基本完好,未發(fā)現結構構件及節(jié)點等有因承載力不足而引起的明顯變形或開裂現象。
房屋主要存在屋面外圍鋼結構和外立面幕墻鋼結構輕度銹蝕、局部填充墻開裂、局部鋼結構涂裝脫落、柱面粉刷起殼、屋面落水口處和屋面天溝殘留雜物等損壞現象。
6.建筑變形測量
6.1鋼柱垂直度測量
為掌握房屋目前傾斜情況,現場采用J2-1型經緯儀和JZC-D型工程質量檢測器,參照中華人民共和國行業(yè)標準《建筑變形測量規(guī)范》(JGJ 8-2007),對房屋鋼柱垂直度進行了現場檢測,測量結果包含施工誤差。
經現場測量,被檢測鋼柱整體傾斜方向無明顯規(guī)律,各測點傾斜率均小于《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2002)中規(guī)定的限值4‰。
6.2鋼梁和屋架撓度測量
為明確鋼梁和屋架的變形情況,現場采用水準儀、銦鋼尺對混凝土梁撓度進行了測量。測量結果表明,樓蓋鋼梁和屋架撓度介于l0/466~ l0/598,均小于《鋼結構設計規(guī)范》(GB50017-2003)中規(guī)定的限值l0/400。
7.檢測數據分析
根據委托方提供的被檢測房屋的沉降監(jiān)測數據,對房屋沉降情況分析如下:
自2010年11月4日至2011年1月11日,房屋測點累計沉降最大值為-0.96mm,最大沉降速率為-0.014mm/d,測點位置為F1;累計沉降最小值為-0.20mm,最小沉降速率為-0.003mm/d,測點位置為F5;測點累計沉降平均值為-0.31mm,測點平均沉降速率為-0.005 mm/d。
據上海市工程建設規(guī)范《地基基礎設計規(guī)范》(DGJ08-11-2010)中第16.9.5規(guī)定的“沉降停測標準可采用連續(xù)兩次半年沉降量不超過2mm”,被監(jiān)測房屋沉降基本達到穩(wěn)定狀態(tài)。
8.幕墻檢查
房屋外立面為幕墻結構,為確保幕墻結構安全,根據委托方提供的房屋幕墻體系竣工圖紙等資料,對幕墻結構、構造、材料性能等進行了檢測復核,并對幕墻結構進行了承載力驗算。
8.1玻璃檢驗
(1)玻璃品種檢驗
此次檢查利用偏振片對被檢幕墻的玻璃品種進行抽查,抽查結果表明被檢幕墻所使用的玻璃為鋼化玻璃。
(2)玻璃外觀質量檢查
采用目測法對玻璃幕墻進行外觀檢查,檢查結果表明,整幅幕墻玻璃色差尚可。被檢幕墻反射膜無明顯變色、脫落現象。膜層朝向正確,且沒有暴露在室外。
(3)玻璃厚度與質量檢查
此次檢查在現場利用MERLIN玻璃厚度儀及分度值為1mm的鋼直尺,依據國家行業(yè)標準《玻璃幕墻工程質量檢驗標準》(JGJ/T139-2001)對被檢幕墻的玻璃厚度進行測量,測得玻璃幕墻的構造為6+12+6mm,即玻璃的實際測量厚度為6mm,中空層間隙為12mm。
此次檢查還采用觀察檢查和手試方法對單片玻璃的邊緣處理進行檢驗,檢驗結果表明:玻璃的邊緣進行了磨邊處理,符合國家行業(yè)標準《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》(JGJ/T102-2003)的要求。
8.2鋁單板檢驗
(1)鋁單板外觀質量檢查
檢查竣工資料后獲知,該工程中選用的鋁單板材料為優(yōu)質3003H24防銹鋁板。采用目測法對鋁單板幕墻進行外觀檢查,檢查結果表明,整幅幕墻表面涂層色差尚可。被檢鋁幕墻單元的表面涂層無起泡、裂紋、脫落等現象,經抽查,表面涂層厚度均大于40μm,符合中華人民共和國行業(yè)標準《金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范》(JGJ133 – 2001)中的相關規(guī)定。
(2)鋁單板厚度檢查
此次檢查采用游標卡尺,對鋁單板的厚度進行了抽樣檢查,檢查結果表明,該項目中采用的鋁幕墻面板的厚度為3mm 和2.5mm,局部采用了鋁塑復合板,厚度為4mm,厚度尺寸均符合中華人民共和國行業(yè)標準《金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范》(JGJ133 – 2001)中第3.3.10項的規(guī)定要求。
8.3金屬型材
依據現場測量結果和相關竣工資料,比對國家行業(yè)標準《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》(JGJ/T102-2003)以及《金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范》(JGJ133 – 2001)的相關要求,對被檢幕墻使用金屬型材的規(guī)格、壁厚、韋氏硬度、表面質量及氧化膜的膜厚進行了抽查。
(1)現場采用HCC-17超聲波測厚儀、游標卡尺以及分度值為1mm的鋼直尺,對被檢幕墻的立柱、橫梁型材平面尺寸進行抽樣復核。根據檢測結果,幕墻的立柱、橫梁型材平面尺寸滿足規(guī)范要求。
(2)利用HCC-17超聲波測厚儀并比對設計施工圖紙,對橫梁、立柱同一截面不同部位的鋁合金型材壁厚進行檢查。檢查結果表明,鋁型材立柱壁厚最小值為3.0mm,鋁型材橫梁壁厚最小值也為3.0mm,符合《鋁合金建筑型材》(GB/T5237-2000)和《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》(JGJ/T102-2003)中規(guī)定的針對鋁型材立柱截面開口部位厚度的最小技術要求。
(3)采用《鋁合金韋氏硬度試驗方法》(YS/T420-2000)中規(guī)定的鉗式硬度計,對被檢幕墻中玻璃幕墻部分使用的鋁型材韋氏硬度進行局部抽樣測量?,F場檢查結果表明,鋁合金型材韋氏硬度最小值為8.5,符合《玻璃幕墻工程質量檢驗標準》(JGJ/T139-2001)中2.2.6條中關于玻璃幕墻工程使用6063T5型材的韋氏硬度值不得小于8的要求。
(4)利用eXact數顯涂層測厚儀,抽樣檢查玻璃幕墻系統中鋁立柱和鋁橫梁型材表面的復合膜厚度。檢查結果表明,復合膜最小平均厚度值為65μm,符合《建筑幕墻》(GB/T21086-2007)中5.3.2.1條的規(guī)定要求。
(5)按照《玻璃幕墻工程質量檢驗標準》(JGJ/T139-2001)的抽樣數量要求,在現場對鋁合金型材外觀質量進行了檢查,檢查結果表明鋁合金型材基本無變形損壞、電化學腐蝕,鋁材表面未見裂縫、壓坑等表觀缺陷。
8.4硅酮結構密封膠及密封材料檢查
按照國家行業(yè)標準《玻璃幕墻工程質量檢驗標準》(JGJ/T139-2001)對玻璃面板中結構膠的外觀與切開后的截面進行檢查,檢查結果表明:該部分結構膠色澤變化無突變,未發(fā)現有明顯的起鼓、脫落現象;切開后的截面顏色均勻,注膠較飽滿、密實。
采用分度值為1mm的鋼直尺,對玻璃面板中硅酮結構膠的厚度和寬度進行檢查。經抽樣測量并比對設計圖紙后可知,結構膠的厚度為6mm,寬度為12mm。經計算復核,硅酮結構膠的厚度和寬度均不符合《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》(JGJ/T102-2003)中第5.6.1條的規(guī)定。
依據《玻璃幕墻接縫用密封膠》(JC/T882-2001)及《玻璃幕墻工程質量檢驗標準》(JGJ/T139-2001),采用觀察、切割的方法對耐候膠進行檢查,并采用分度值為1mm的鋼直尺對耐候密封膠的寬度和厚度進行測量。經抽樣測量(參見照片12),耐候密封膠的寬度為26mm,厚度為8mm,符合《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》(JGJ/T102-2003)的規(guī)定要求。并在對玻璃幕墻用建筑耐候膠普查基礎上得出下列結論:耐候膠的色澤基本良好,未發(fā)現有明顯脫落、漏膠、不連續(xù)等現象。
8.5幕墻連接節(jié)點的檢查
(1)連接件、絕緣件、緊固件的規(guī)格、數量檢驗
檢查結果表明:固定幕墻立柱的鐵角碼焊接在主鋼梁上,角碼上的連接孔都加工成槽型,以便調節(jié)鋁合金立柱的安裝位置,幕墻立柱由2個M12的螺栓與鐵角碼固定連接,鐵角碼厚度為10mm,角碼與鋁框立柱之間安置了放松絕緣墊片,螺栓的設置數量和構造符合《玻璃幕墻工程質量檢驗標準》(JGJ/T139-2001)中第6.3.12條和第6.3.13條的規(guī)定要求。
(2)連接件緊固件等抽查
按照《玻璃幕墻工程質量檢驗標準》(JGJ/T139-2001)的抽樣要求并結合實際進行,抽樣檢查起緊固作用的螺栓是否有松動、銹蝕、缺損等現象,檢查結果表明:螺栓連接尚為可靠,未見螺栓缺損、螺帽松動等現象。
(3)立柱、橫梁的連接節(jié)點檢查
現場對立柱之間、橫梁與立柱之間的連接節(jié)點進行了檢查,檢查結果表明:由于1層玻璃幕墻為斜面,2夾層玻璃幕墻為鉛垂面,故1層和2夾層的鋁合金立柱相互獨立,分別按設置要求懸掛于主體結構,而鋁合金橫梁與立柱之間由鋁角碼轉接,橫梁、立柱與角碼之間分別采用3個M5螺釘固定連接。連接件的數量和形式符合《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》(JGJ/T102-2003)中6.3.3條要求。
8.6防火層的檢驗
依據《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》(JGJ/T102-2003)的規(guī)定,參照幕墻設計圖紙資料,在被檢幕墻1層和2夾層之間,對防火材料的設置狀況進行抽查。檢查后發(fā)現用于襯托巖棉的承托板為1.5mm鍍鋅鋼板,防火封堵的礦棉厚度為100mm,均符合《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》(JGJ/T102-2003)中規(guī)定的相關技術要求。
8.7幕墻計算校核(1)基本參數
幕墻類型:框架式隱框玻璃幕墻。
幕墻計算:計算點標高 27.49m。
玻璃構造;(6 + 12A + 6C)中空Low--E玻璃全鋼化。
玻璃板材短邊長度;(寬度)尺寸2000mm、
玻璃板材長邊長度:(高度)尺寸2430mm;
玻璃充許撓度:limfd = 200060. = 33.33mm:
玻璃的彈性模量 ; E = 0.72×510N/mm2。
(2)驗算結果
經計算復核,所選用的鋁合金橫梁和立柱截面尺寸,在最不利的計算條件下,得到的強度和剛度計算值均小于規(guī)范規(guī)定的許用值,均符合《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》(JGJl02—2003)的要求。
鋁幕墻采用了單元式構造型式,大面部分最大的分割尺寸為2426x1140mm,鋁板背襯了槽型鋁合金加強肋,沿鋁板四周封閉成平行四邊形,并在中間縱向分布設置了3條。經計算復核,鋁板的計算強度和剛度滿足現行國家和行業(yè)標準規(guī)定的相關要求。但槽鋁的強度和剛度均超過現行國家和行業(yè)標準規(guī)定的許用值,不滿足現行標準規(guī)定的相關技術要求。
9.修繕前后房屋設計參數分析
根據《建筑工程抗震設防分類標準》(GB50223-2008)及委托方提供的修繕方案,房屋修繕前為標準設防(丙類)建筑,修繕后用于兒童藝術劇場,為重點設防類(乙類)建筑,修繕后房屋抗震措施等有所提高。
被檢測房屋原設計為臨時建筑,設計時主要依據規(guī)范為《世博會臨時建筑物、構筑物設計標準》,原設計結構重要性系數為0.9,地震作用進行0.65倍的折減。另外,修繕前后房屋使用功能改變,樓面活載亦略有改變。
10.檢測結論
1、經復核,房屋結構布置、軸線尺寸及構件截面尺寸與原設計基本相符。2、經強度檢測,房屋主體結構鋼材強度達到設計強度Q345的要求。
3、對鋼結構焊縫進行了超聲波抽樣檢測,檢測焊縫140條,檢測結果表明:未發(fā)現焊縫存在超標缺陷,所檢焊縫合格。
4、經測量,被檢測鋼柱整體傾斜方向無明顯規(guī)律,各測點傾斜率均小于《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2002)中規(guī)定的限值4‰;樓蓋鋼梁和屋架撓度介于l0/466~ l0/598,均小于《鋼結構設計規(guī)范》(GB50017-2003)中規(guī)定的限值l0/400。
5、根據委托方提供的沉降監(jiān)測數據,2010年11月4日~2011年1月11日,房屋監(jiān)測點沉降速率介于-0.014mm/d~+0.005mm/d,房屋沉降基本達到穩(wěn)定狀態(tài)。
6、經完損檢測,房屋鋼梁、鋼柱及節(jié)點等主體結構基本完好,未發(fā)現結構構件及節(jié)點等有因承載力不足而引起的明顯變形或開裂現象。房屋主要存在屋面外圍鋼結構和外立面幕墻鋼結構輕度銹蝕、局部填充墻開裂、局部鋼結構涂裝脫落、柱面粉刷起殼、屋面落水口處和屋面天溝殘留雜物等損壞現象。
7、綜上,被檢測房屋結構布置、結構構件尺寸、鋼材強度、鋼結構焊縫質量、鋼結構連接與構造、損傷和變形、玻璃幕墻系統均滿足設計和施工驗收規(guī)范要求,但鋁幕墻系統局部用材和構造不滿足《金屬和石材幕墻工程技術規(guī)范》(JGJ133-2001)的相關要求,應結合本次修繕進行局部加固或采取其他措施進行處理。
8、企業(yè)館原設計使用年限為一年,為臨時建筑,本次修繕后房屋使用年限、設防類別等有所改變,修繕前后設計依據的規(guī)范、設計參數等有較大變化,建議結合本次修繕,請有資質的專業(yè)設計單位對房屋正常使用荷載下的承載力、抗震承載力及抗震措施進行復核,并提高鋼結構的耐久性。