某體育館結構安全性鑒定及抗震性能評估

江 秋 建

(1.福建省建筑科學研究院，福建 福州 350025； 2.福建省綠色建筑技術重點實驗室，福建 福州 350025)

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某體育館結構安全性鑒定及抗震性能評估

江 秋 建1，2

(1.福建省建筑科學研究院，福建 福州 350025； 2.福建省綠色建筑技術重點實驗室，福建 福州 350025)

介紹了某體育館建筑結構的檢測內容，對該建筑靜力與抗震承載力進行了驗算，鑒定評估了該結構的安全性與抗震性能，得出了一些結論，為該體育館的維修保養提供了依據。

體育館，建筑結構，安全性，抗震性能

隨著空間結構技術的迅速發展和人民生活水平的提高、對體育運動的重視，城市中體育館的數量也在增加。由于體育館跨度大，較多采用鋼屋架屋蓋。該類建筑物容納人數眾多，一旦出現事故將造成巨大的人員傷亡和財產損失。不少體育館已投入使用多年，因此有必要定期對體育館的安全性進行鑒定及抗震性能進行評估。

1 工程概況

某體育館為三層現澆鋼筋混凝土框架結構，采用鋼網架結構屋蓋，采用人工挖孔樁基礎，建筑面積為15 500 m2，建于2005年。由于已投入使用多年，為了解建筑物的安全狀況，對其進行安全性鑒定及抗震性能評估。該館地處抗震設防烈度7度區(0.10g)，依據GB 50223—2008建筑工程抗震設防分類標準及GB 50023—2009建筑抗震鑒定標準，該館抗震設防類別為重點設防類，屬C類建筑。

2 現場檢測內容與檢測結果

2.1 建筑結構布置與使用功能核查

經現場調查、勘測，體育館現狀建筑、結構布置與設計基本一致，屋面結構平面布置見圖1，主網架結構平面圖見圖2。作為體育館、舞臺、籃球館使用。

2.2 地基基礎檢查

該館采用人工挖孔樁基礎，未發現周邊地面局部沉陷或開裂，未發現上部結構構件出現因基礎不均勻沉降引起的明顯變形和開裂現象。

2.3 上部結構及構件的工作狀態檢查

1)建筑物側向位移檢測。所測測點的側向位移未超過GB 50292—1999規定的鋼筋混凝土框架結構不適于繼續承載的頂點側向位移限值H/450的要求，各測點側移方向無明顯一致性。

2)網架結構撓度檢測。抽取網架部分下弦節點，進行相對于相應的支座附近下弦球節點的撓度量測，所檢網架相對撓度均未超過規范規定的容許撓度。

3)工作狀態檢查。

a.鋼筋混凝土構件工作狀態檢查。現場檢測發現個別梁開裂，所檢混凝土梁主筋高度處裂縫寬度測讀值最大為0.30 mm，部分樓板、屋面板滲水，未發現柱構件、節點存在明顯變形和破壞跡象。

b.網架支座節點工作狀態檢查。網架支座螺栓球、十字鋼板、支座底板等構件工作狀況基本正常，未見明顯變形和裂縫，但發現大部分支座構件存在銹蝕，見圖3～圖6；部分支座未設置或漏設螺釘、螺母，見圖3，圖4；個別支座螺母未擰緊，見圖5；個別支座板與柱面間存在縫隙，見圖6。

c.網架螺栓球、焊接球節點檢查。未發現有異常變形、損壞，未發現節點有松動，發現螺栓球的多余孔均未封口處理，見圖7。

d.網架桿件工作狀況。未發現桿件存在撓曲變形現象，但舞臺上方部分上弦桿漏涂漆，見圖8。

e.網架構件和連接的銹蝕檢查。部分桿件存在銹蝕，見圖9。

4)屋面圍護系統及網架圍護系統使用功能工作狀態檢查。屋面女兒墻采用燒結普通磚砌筑，設置混凝土壓頂；部分墻體與梁或柱交接處脫裂。部分檁條存在銹蝕現象。

2.4 框架柱、梁施工質量檢測

所檢框架柱、梁截面尺寸與設計基本相符，混凝土強度推定值均達到設計強度等級，配筋符合設計要求。

2.5 網架結構施工質量檢測

抽檢部分桿件、螺栓球、網架支座進行尺寸量測，所檢構件尺寸與設計基本相符。

3 驗算分析結果

3.1 靜力驗算分析結果(不含地震工況)

框架結構：經驗算，上部承重結構構件承載能力基本滿足規范要求。網架結構：個別網架桿件的長細比不滿足規范要求。個別網架桿件的承載能力不滿足規范要求。部分網架支座底板厚度不滿足規范要求。

3.2 抗震承載能力驗算分析結果

框架結構：上部承重結構構件抗震承載能力基本滿足規范要求。在多遇地震作用下，樓層X向、Y向的最大彈性層間位移角滿足規范限值要求。

4 結構安全性鑒定(不考慮抗震性能)

4.1 地基基礎子單元安全性評級

該館采用人工挖孔灌注樁基礎，未發現基礎不均勻沉降引起的上部結構明顯變形和開裂現象，所測測點的側向位移均未超過GB 50292—1999規定的鋼筋混凝土框架結構不適于繼續承載的頂點側向位移限值H/450的要求，各測點側移方向無明顯一致性。根據上部結構反應情況，該館地基基礎子單元安全性等級間接評為Bu級。

4.2 上部承重結構子單元安全性評級

1)按所含構件安全性等級評定。框架結構部分：現場檢測發現個別梁開裂，部分樓板、屋面板滲水，未發現其余構件、節點存在明顯變形和破壞跡象。經驗算，該館上部承重結構構件承載能力基本滿足規范要求。框架結構安全性等級評定為Bu級。網架結構部分：大部分支座構件存在銹蝕；部分支座未設置或漏設螺釘、螺母；個別支座螺母未擰緊，個別支座板與柱面間存在縫隙；發現螺栓球的多余孔均未封口處理；舞臺上方部分上弦桿漏涂漆；部分網架桿件存在銹蝕。個別網架桿件的承載能力不滿足規范要求，個別網架桿件的長細比不滿足規范要求，部分網架支座底板厚度不滿足規范要求。網架結構安全性等級評定為Cu級。該館上部承重結構安全性鑒定評級按構件的安全性等級評定為Cu級。

2)按結構側向位移等級評定。所測測點的側向位移均未超過GB 50292—1999規定的鋼筋混凝土框架結構不適于繼續承載的頂點側向位移限值H/450的要求，各測點側移方向無明顯一致性。該館上部承重結構安全性鑒定評級按結構的側向位移等級評定為Bu級。

3)按結構整體性等級評定。該館采用框架結構體系，該空曠結構樓板局部不連續，屬平面布置不規則，框架均雙向拉通，屋蓋部分采用正放四角錐網架，網架采用螺栓球節點，結構傳力路線清晰，結構平面布置較規則。該館上部承重結構安全性鑒定評級按結構的整體性等級評定為Bu級。

4)綜合考慮構件安全性等級、結構側向位移等級以及結構整體性等級，該館上部承重結構子單元安全性等級評為Cu級。

4.3 圍護系統的承重部分子單元安全性評級

發現屋面女兒墻采用燒結普通磚砌筑，設置混凝土壓頂，部分墻體與梁或柱交接處脫裂，部分檁條存在銹蝕,其余各圍護結構構件工作狀態未見明顯異常。該館圍護系統的承重部分子單元安全性等級評為Cu級。

4.4 鑒定單元安全性評級

根據地基基礎、上部承重結構、圍護系統的承重部分各子單元安全性等級評定結果，體育館的結構安全性等級評為Csu級，即安全性不符合鑒定標準的要求。

5 抗震性能評估

5.1 場地、地基和基礎

本工程地處抗震設防烈度7度區，可不進行場地對建筑影響的抗震鑒定。上部結構傾斜值均未超過規范限值，結構構件未見明顯不均勻沉降引起的裂縫、變形，地基基礎可評為無嚴重靜載缺陷，可不進行地基基礎的抗震鑒定。

5.2 上部結構抗震措施鑒定

1)房屋最大高度為13.8 m，未超過限值。檢測發現個別梁開裂，部分樓板、屋面板滲水，未發現其余構件、節點存在明顯變形和破壞跡象。2)采用框架結構體系，該空曠結構樓板局部不連續，屬平面布置不規則，框架均雙向拉通，屋蓋部分采用正放四角錐網架，網架采用螺栓球節點，結構傳力路線清晰，網架結構平面布置較規則。3)各層實測的梁柱混凝土強度符合抗震規范規定的強度不低于C20的要求。4)框架柱、框架梁箍筋加密區分布、框架柱加密區箍筋肢距以及框架柱、梁縱筋最小配筋率、體積配箍率等均可滿足規范要求。5)縱橫向墻體嵌砌于框架平面內，框架柱與墻連接處沿墻高均設置拉結鋼筋，滿足規范要求。

5.3 結論

該館房屋高度、外觀及內在質量、結構體系、材料強度等級、填充墻與主體結構連接的可靠性基本滿足規范要求。該館框架柱、梁構件抗震承載能力滿足要求。綜合以上分析，該館的綜合抗震性能滿足規范要求。

6 結論匯總

根據GB 50292—1999民用建筑可靠性鑒定標準，即安全性不符合鑒定標準的要求，應對存在的問題進行處理。根據GB 50011—2010建筑抗震設計規范，該館的綜合抗震性能滿足規范要求。

7 結語

現場檢測階段注意事項：由于需要在靠近屋面下方的網架上進行高空檢測，在檢測過程中應遵守高空作業相關規定，注意安全；網架上普遍積灰較多，應戴好口罩并做好其他防護措施，高效的完成檢測工作；屋頂上方排氣設施未必完善，如果是在酷暑中檢測容易中暑，建議避開高溫時段進行檢測；檢測前注意是否有檢修通道，如果沒有檢修通道應考慮搭設通道或者租用高空車。現場條件許可的情況下建議對每根桿件的規格進行判斷，因為網架桿件數量較多，施工過程中有可能裝錯桿件，而出錯的桿件可能有承載力不足等問題，具體操作方法是先在維修通道上精確量測出部分典型桿件的尺寸，然后通過相鄰桿件的規格目測判斷維

修通道以外的桿件規格，當出現與設計不符的桿件時應對其進行詳細的量測。從本次的鑒定結果可以看出，出現質量問題的部位主要集中在屋面網架工程上，這種情況說明網架工程的施工管理、施工過程上存在問題，也和網架屬于高空施工、作業有關。因此在制定鑒定方案和現場檢測的時候要特別重視網架工程部分，做到詳細且能抓到重點。對于此類體育館的建造和使用過程應吸取一些經驗教訓:各相關單位在施工過程中應加強施工控制，加強監督管理，防止出現螺栓未擰、油漆漏涂等問題。使用單位應該定期檢查、維護，發現桿件生銹、變形等異常情況及時通知相關單位進行處理。

[1] GB 50011—2010，建筑抗震設計規范[S].

[2] GB 50223—2008，建筑工程抗震設防分類標準[S].

[3] GB 50292—1999，民用建筑可靠性鑒定標準[S].

[4] JG 12—1999，鋼網架檢驗及驗收標準[S].

[5] JG 7—2010，空間網格結構技術規程[S].

Appraisal of structural security and evaluation of anti-seismic performance for a stadium

Jiang Qiujian1,2

(1.FujianAcademyofBuildingResearch,Fuzhou350025,China;2.FujianKeyLabforGreenArchitecturalTechnique,Fuzhou350025,China)

The paper introduces the testing content for the architectural structure of some stadium, calculates the architectural static force and seismic loading capacity, evaluates the structural safety and seismic performance, and achieves some conclusion, so as to provide some reference for the maintenance of the stadium.

stadium, architectural structure, safety, seismic performance

1009-6825(2016)16-0044-03

2016-03-26

江秋建(1981- )，男，工程師

TU317

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