台风中倒塌格构式钢结构厂房质量鉴定

建筑技术开发Building Technology Development

安全质量

Safety and Quality

第46卷第17期

2019年9月台风中倒塌格构式钢结构

厂房质量鉴定

张德芳

(鄂州市建筑设计院，湖北鄂州436000)

［摘要］根据实例介绍了台风中倒塌的格构式钢结构厂房的质量鉴定方法。通过现场实际检测、抽样试验，获取钢结构损失前后的相关数据资料，分析评定该厂房在台风损失前丝质量状况。

［关键词］钢结构；厂房；台风；倒塌；质量；鉴定

［中图分类号］TU398.7［文献标志码］A［文章编号］1001-523X(2019)17-0137-02

Quality Appraisal of Collapsed Lattice Steel Structure

Workshop in Typhoon

Zhang De-fang

［Abstract］This paper introduces the quality appraisal method of collapsed lattice steel structure workshop in typhoon.Through on-site testing and sampling test,the relevant data before and after the loss of steel structure are obtained,and the quality status of the workshop before the typhoon loss is analyzed and evaluated.

［Keywords］steel structure；workshop；typhoon；collapse；quality；appraisal

1工程概况

珠海市某厂房为单层轻钢结构，轴线尺寸69.000mx 92.000m,檐口标高&300m,屋顶标高9.900m；建筑面积6724.86n?。

2017年08月23日13时前后，台风“天鸽”在广东珠海南部沿海登陆，登陆时中心附近最大风力有17级(56.2m/s)。致使本四目几乎全部倒塌(图1),直接与间接经济损失超1600万元。

图1钢结构几乎全部倒塌

事故前后，除本建筑外，该建筑物周边的厂房、公共建筑、住宅等工业与民用建筑，并未同时因台风倒塌受损，于是该建筑物倒塌的原因存疑。是自然灾害还是责任事故，有待进—步认定。

因此，就该“钢结构厂房倒塌前的质量状况、倒塌的原因、损失程度”，业主和保险公司共同委托我方进行检测鉴定。

2现场检测、试验数据结果

(1)检测时，调查发现，该建筑物缺乏地质勘察、设计、施工、竣工验收、建设批文、维修保养等资料文件，不符合国家现行法律、规范、标准、政策要求。

收稿日期：2019-06-17

作者简介：张德芳(1965—),男，湖北鄂州人，工程師，主要研究方向为建筑结构设计、鉴定、加固与纠偏。

(2)该钢结构厂房的大部分构件、配件、装饰，仓储的制品、物品，检测时变形、破损严重。不符合正常使用要求。

(3)该建筑物为矩形平面布局，釆用轻钢承重体系，用游标卡尺检测到彩钢瓦屋面钢板厚0.426mm.

(4)结构体系由格构式钢柱和格构式钢屋架组成，柱间无支撑，屋面无无横向(水平)支撑，屋架无垂直支撑，无刚性系杆。刚度差、欠稳定。

(5)该建筑物为3跨组合，用激光测距仪及锢钢尺检测到各跨均23.000m,除两端为7.000m柱间外，中间13个6.000m 柱间。山墙无承重柱处，每5.750m一抗风柱。未按国家标准模数设计。

(6)该建筑物用锢钢尺及游标卡尺检测到承重结构为310mmx490mm格构式钢柱；用游标卡尺检测到内立杆/59.7x59.2x3.8,腹杆Z49.8x49.3x3.8,横杆Z48.5x47.7x3.8,外立杆Z59.0x58.9x3.7(检测数据库,略)，所检测构件，均不满足规范最小尺寸要求；(根据检测数据，评定、推断设计值Z60x4+/50x4)。

(7)该建筑物为250><640mm格构式钢屋面梁；用游标卡尺检测到上弦Z49.1x48.7x4.7,腹杆/39.3x39.3x3.8,立杆Z39.4x39.2x3.8,下弦Z49.1x49.1x4.7(检测数据库，略)，所检测部分构件不满足规范最小尺寸要求；(根据检测数据，评定、推断设计值/50x5+Z40x4)。

(8)柱和屋架点焊较接。部分钢结构构件的焊缝长、高、宽尺寸，均不符合GB50017—2003《钢结构设计规范》第8.2.7条要求。钢结构构件三级焊缝不符合GB50205—2001《钢结构工程施工质量验收规范》第5.2.8条表A.0.1要求。

(9)轴线外，山墙4.000m下、纵向侧墙2.000m下，为180mm宽灰砂砖,200mm宽加气混凝土墙体,其上为0.426mm 单层彩钢瓦墙板，龙骨为0120x40x20x1.8镀锌型钢，@ 1200o.

(16)屋面C120x40x20x2.0镀锌標条，每跨23条，未发现钢標条间拉条;0.426mm彩钢瓦(粘PUXPVC印花阻燃纸)，PVC半透明釆光瓦各跨、柱间均有。

(11)M4028钢制大门，东南西北均有；未发现墙面窗户或其残痕；屋面各跨、柱间均有600型铝合金无动力屋顶通风球。

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安全质量Safety and Quality 第46卷第17期2019年9月(12) 该钢结构地面锚固埋件，厚度尺寸基本满足使用要 求;埋件基层较为平整、牢固，钢板埋件与混凝土锚固连接处， 螺栓种植完好。(13) 抽检的钢柱、屋架截面及其杆件尺寸，小于推断设 计值，不满足GB 50017—2003《钢结构设计规范》第&1.2条 要求；抽检钢构件均有轻微锈蚀现象，个别构件锈蚀超过截 面厚度的10%,如图2所示。柱脚等局部锈蚀严重，超过截面 厚度的10%,抽检的钢构件连接处焊缝表面发现轻微的咬边、 漏焊现象。

(14) 用leebl30理氏硬度计抽检到钢结构构件里氏硬度 HLD 检测值，与维氏硬度HV 、布氏HB 硬度换算，根据GB/ T 33362-2016《金属材料硬度值的换算》，得出其强度符合低 碳钢硬度值要求。(15) 用Time®2812覆层测厚仪检测到：钢柱、钢屋架等 结构构件涂层厚度小于GB 50205—2001《钢结构工程施工质 量验收规范》第14.2.2条室内应为125 U m 的要求。(16) 该钢结构地面锚固埋件表面锈蚀，钢柱、钢屋架等 结构构件部分锈蚀超构件厚度的10%.根据JGJ 125-2016«危 险房屋鉴定标准》第563条，评为危险构件。(17) 用KTS-442R4LC 全站仪检测该钢结构厂房，各测 点倾斜率均大于规范允许值H%。(8.3%。)，不满足GB 50205— 2001《钢结构工程施工质量验收规范》第10.3.4条要求。(18) 格构钢柱、梁存在杆件轴线不交于一点，桁架杆件 上承受非轴力一集中荷载，构件存在锈蚀、位移、倾斜、弯 曲、脱落、倾覆、裂缝、扭曲、折断等严重变形。不满足GB 50017—2003《钢结构设计规范》第&4.4条要求。

(19) 镀锌標条存在位移、倾斜、弯曲、脱落、倾覆、裂缝、 扭曲、折断等严重变形。

(20) 屋面(彩钢+釆光)瓦存在裂缝、扭曲、折断等严 重变形。

(21) 室外台阶散水地坪发现陈旧破裂、位移、空鼓；围 护墙发现多处有裂缝、变形。

(22) 围护结构部分有不均匀沉降，局部地坪空鼓。该房 屋的地基基础，主体结构部分，无明显的不均匀沉降。

(23) 根据珠海市气象局出具的《气象资料证明))N00001898 号：“风力17级(56.2m/s)”，直线内插法计算风压1.984kN/ m 2o 据广东地方规范，该建筑所在地邻近香港GB 50009— 2012《建筑结构荷载规范》查表得：0.90-1.25kN/m 2),澳门 (0.85 kN/m 2),重现期50年的风压标准值取0.85 kN/m 2=3钢结构厂房倒塌前的质量、倒塌的原因分析依据检测数据及结果可知以下几点。(1) 1)该格构式钢结构厂房，原设计过于经济，截面按 规范最低标准设计；2)施工单位在施工中，又釆用了不合格 的材料，使构件截面最小尺寸低于规范标准；3)该项目缺乏 施工过程监管与竣工验收，造成建筑物先天性不足；4)业主、 及使用者，未正常维护和管理，使个别构件锈蚀程度超过截 面厚度的10%,达到JGJ 125-2016《危险房屋鉴定标准》的 危险构件等级。由此可知，该建筑物，在台风"天鸽”来临前， 破坏、倒塌之前，存在明显的质量安全隐患，使个别构件折 断于锈蚀处。(2) 由于下料、制作、安装施工时，施工单位未按规范 进行施工，使格构钢柱、格构钢梁存在杆件轴线不交于一点， 桁架杆件上承受非轴力一集中荷载，与结构计算模型不符。设 计单纯受轴力的杆件，被迫变成了拉、弯构件、或压、弯构件， 而受弯构件的刚度截面，需要比拉压杆件的刚度截面大12~15 倍。承载能力明显不足。

(3) 支撑系统是房屋稳定的必要措施，也是防止连续倒塌 的基本保障。该建筑物，无柱间支撑，无屋面横向(水平)支撑， 屋架无垂直支撑，无刚性系杆。刚度很差、欠稳定。上列个 别构件，先屈服、并丧失承载能力，随后因本建筑物缺乏支 撑系统，导致房屋连续倒塌。(4)珠海地区重现期50年的风压标准值取0.85kN/m 2o 台

风"天鸽”的“风力17级(56.2m/s)”，直线内插法计算风压 1.984kN/m 2o 实际风力值：直线内插法计算风压/风压标准 值=1.984/0.85=2.334。由计算结果可知，实际风力超设计风力 值的133.4%。因此，“天鸽”台风是该建筑物破坏倒塌的主要 原因。4鉴定结果依据检测数据及结果、通过结构计算及分析，鉴定结果 如下：(1) 该钢结构厂房，原设计、施工已不满足国家现行规

范要求，加之缺乏施工过程监管与竣工验收，造成建筑物先 天性不足。(2) 该建筑物结构整体布局基本合理，传力途径基本明

确;但无支撑系统，不满足GB 50017—2003《钢结构设计规范》 第&1.4条要求。(3) 该建筑物钢结构构件的材料强度符合国家现行规范

最小要求。(4) 构件材料(尺寸)不满足国家现行规范最小要求， 格构柱锈蚀，截面削弱；格构屋架锈蚀，截面削弱；是格构

柱、格构屋架折断，导致整个建筑物倒塌的原因之一，如图2 所示。图2钢格构柱在锈蚀处折断(5) 格构柱脚埋件锈蚀，截面削略，系维护保养不当， 不符合国家现行规范要求;格构柱脚连接处拉脱，致使柱倾覆， 导致格构屋架折断，整个房屋倒塌的原因之一。(6) 格构钢柱、格构钢梁存在杆件轴线不交于一点，桁

架杆件上承受非轴力一集中荷载，使轴力杆件弯曲变形，变 成偏心受拉、受压或受弯构件，即该建筑物结构构造、构件 制作安装不符合国家现行规范要求，也是格构柱、格构屋架 折断，导致整个建筑物倒塌的原因之一。(7) 天鸽台风后，建筑物大部分倒塌，主要受力构件变形、 破损，构配件已严重残损，不满足国家现行规范要求。(8) 钢柱、钢屋架等结构构件涂层厚度不满足国家现行 规范要求。是钢结构构件锈蚀的原因之一。(9) 天鸽台风是本格构式钢结构厂房倒塌的主要原因。5结束语

设计缺陷、施工不良、使用保养不当，导致该建筑物存 在明显的质量安全隐患；在天鸽台风的偶然荷载作用下，致 使该格构式钢结构厂房承载能力不足而局部破坏倒塌；在 无支撑系统的情况下，最终被连续破坏，导致建筑物全部 倒塌。参考文献[1] 钢结构设计规范：GB 50017—2003[S],[2] 钢结构工程施工质量验收规范：GB 50205—2001 [S],• 138

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