一、概況
受檢管道支架位于上海市xx區(qū)xx鎮(zhèn)xx路xx號,建筑總面積約為6650㎡,建造于2006年,為管道鋼支架。該管道支架目前主要作為支撐管道使用,現(xiàn)上海市xx公司擬對既有管道支架進(jìn)行改造。為了解既有管道支架與擴(kuò)建后既有管道支架安全性,特委托上海鈞測檢測技術(shù)服務(wù)有限公司對該管道支架上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全性鑒定。
二、檢測內(nèi)容:
(1)管道支架建筑、結(jié)構(gòu)概況調(diào)查和復(fù)核;
(2)管道支架建筑的使用情況調(diào)查;
(3)管道支架建筑、結(jié)構(gòu)布置調(diào)查及復(fù)核;
(4)管道支架構(gòu)件材料強(qiáng)度、涂裝檢測;
(5)管道支架變形檢測;
(6)管道支架完損狀況調(diào)查;
(7)管道支架超聲波焊縫探傷檢測;
(8)管道支架振動測試;
(9)管道支架結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算及分析。
三、技術(shù)依據(jù)
(1)《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50344-2019);
(2)《建筑變形測量規(guī)范》(JGJ8-2016);
(3)《鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50621-2010);
(4)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》(GB50205-2020);
(5)委托方提供的既有與擴(kuò)建圖紙
四、判定標(biāo)準(zhǔn)
(1)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-2009);
(2)《構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50191-2012);
(3)《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50144-2019);
(4)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50223-2008);
(5)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50068-2018);
(6)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010(2016版));
(7)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB 50007-2011);
(8)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017-2017);
(9)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012);
(10)《建筑工程容許振動標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50868-2013);
(11)《機(jī)械振動與沖擊建筑物的振動振動測量及其對建筑物影響的評價指南》
(GB/T 14124-2009/ISO 4866:1990)。
五、檢測結(jié)果
5.1管道支架建筑、結(jié)構(gòu)概況
管道支架位于上海市xx區(qū)xx鎮(zhèn)xx路xx號,建筑平面呈L型,既有管架為地上兩層管架支架承重結(jié)構(gòu),建造于2006年,南北向長約350.00m東西向長約19.00m,底部標(biāo)高7.50m,管架一層層高2.60m、5.40m,用來撐4根航煤管道、1根生活用水管道、1根消防用水管道與泡沫管道,二層層高1.5m,梁上部鋪設(shè)有槽鋼支撐電纜,南北向管架跨度為4.90m、6.00m,東西向管架間柱距8.00m、4.04m等。
結(jié)構(gòu)概況:該構(gòu)筑物為地上二層管道支架,共44榀,HJ101~HJ140為普通管道支架,GJ101~GJ104為固定管道支架,柱腳連接方式均為固結(jié),梁柱連接方式均為剛接,鋼梁截面尺寸(單位:mm)為350×250×9×14、300×200×8×12、
400×300×10×16、350×350×12×19,鋼柱尺寸為350×250×9×14、400×400×13×21、
400×400×13×21、400×400×13×21,鋼柱、鋼梁材質(zhì)均為Q235。通過向委托方了解及現(xiàn)場調(diào)查,管道支架自建成以來未遭受火災(zāi)等災(zāi)害影響。
5.2建筑、結(jié)構(gòu)布置調(diào)查及復(fù)核
根據(jù)委托方提供的既有碼頭管架電子版結(jié)構(gòu)施工圖,現(xiàn)場對管道支架建筑、結(jié)構(gòu)進(jìn)行了測量與復(fù)核,主要包括軸網(wǎng)尺寸、層高、結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸等測量與復(fù)核。
(1)主要軸網(wǎng)尺寸、層高測量和復(fù)核
采用手持式激光測距儀和鋼卷尺對主要軸線間距進(jìn)行測量與復(fù)核。現(xiàn)場復(fù)核結(jié)果表明,管道支架主要軸線尺寸及基本相符,部分管架層高與原設(shè)計不符
(2)主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸測量和復(fù)核
結(jié)合現(xiàn)場檢測條件,采用5m鋼卷尺、超聲波測厚儀、游標(biāo)卡尺、鋼直尺等儀器對主要結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件截面尺寸進(jìn)行抽樣測量,并與委托方提供的結(jié)構(gòu)施工圖
進(jìn)行比較復(fù)核,現(xiàn)場復(fù)核結(jié)果表明,梁、柱尺寸部分與原設(shè)計圖紙不符,其中
22/A與22/B軸柱、A-B/12軸梁實(shí)測截面尺寸大于設(shè)計值,其它與原設(shè)計圖紙不符構(gòu)件截面尺寸均小于設(shè)計值。
5.3構(gòu)件材料強(qiáng)度、涂裝檢測
5.3.1構(gòu)件材料強(qiáng)度檢測
現(xiàn)場按照《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50344-2019)的規(guī)定對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)施的管道支架鋼柱、鋼梁的鋼材里氏硬度進(jìn)行了檢測。
結(jié)果表明,管道支架鋼柱抽檢構(gòu)件平均里氏硬度介于377HLD~428HLD之間,鋼材抗拉強(qiáng)度特征值介于374MPa~442MPa之間,滿足原設(shè)計鋼材強(qiáng)度Q235的要求。管道支架鋼梁抽檢構(gòu)件平均里氏硬度介于364HLD~417HLD之間,鋼材抗拉強(qiáng)度特征值介于373MPa~403MPa之間,滿足原設(shè)計鋼材強(qiáng)度Q235的要求。
5.3.2主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件涂層檢測
結(jié)合現(xiàn)場檢測條件,采用漆膜測厚儀對結(jié)構(gòu)構(gòu)件涂層進(jìn)行抽樣檢測,現(xiàn)場檢測結(jié)果表明,鋼構(gòu)件涂層厚度在378.6um~554.2um之間滿足設(shè)計值250um要求。
5.4變形檢測
5.4.1管道支架梁撓度檢測
現(xiàn)場采用RTS112SR5L型全站儀對管道支架鋼梁撓度進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果表明,受檢區(qū)域鋼梁的受彎撓度實(shí)測值均小于《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017-2017)中限值要求L/400(注:測量誤差包含施工誤差)。
5.4.2鋼柱垂直度檢測
現(xiàn)場采用RTS112SR5L型全站儀對管道支架部分鋼柱垂直度進(jìn)行檢測。
檢測結(jié)果表明,管道支架鋼柱垂直度南北向最大傾斜率為向北2.09‰,東西向最大傾斜率為向東2.10‰,測點(diǎn)的偏移量未超過《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》
(GB50144-2019)A級限值(注:傾斜率測量包含施工誤差、測量誤差和累計
變形)。
5.5完損狀況調(diào)查
為明確管道支架損傷狀況,現(xiàn)場對管道支架進(jìn)行損傷調(diào)查。經(jīng)調(diào)查,管道支架結(jié)構(gòu)基本完好,部分梁柱連接處銹蝕,部分柱腳輕微銹蝕,部分梁翼緣板與管道支座連接處輕微銹蝕,部分鋼柱、鋼梁涂裝脫落。
5.6超聲波焊縫探傷檢測
現(xiàn)場采用HS610e型超聲波探傷儀,對浦航碼頭既有管架鋼結(jié)構(gòu)主要焊縫進(jìn)行超聲波檢測。超聲波探傷按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T11345-2013 B級要求執(zhí)行,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)
GB/T29712-2013二級驗(yàn)收。
H型鋼立柱翼板對焊縫、鋼梁與立柱連接板焊縫焊接飽滿、外形均勻,過渡平滑,無裂紋、焊瘤、表面夾渣、氣孔、嚴(yán)重咬邊等焊接缺欠。焊縫質(zhì)量符合設(shè)
計圖紙及及《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》(GB50205-2020)要求。
5.7振動測試
5.7.1儀器設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)
本項(xiàng)目測試使用的以下儀器均經(jīng)過國家法定的計量部門檢定,并在有效使用
期限內(nèi)。
1)振動傳感器采用TST126型拾振器,其主要技術(shù)參數(shù)如下:
軸向靈敏度:0.3v?s2/m
測量范圍:0~20m/s2
頻率響應(yīng):0.25~100Hz
2)動態(tài)數(shù)據(jù)采集設(shè)備,采用TST3828型高性能數(shù)據(jù)采集儀,其主要技術(shù)參
數(shù)如下:
AD精度:24bit
最高采樣頻率:每通道102.4kHz
并行通道一致性:幅值0.05dB,相位0.1度
24位通道動態(tài)范圍:120dB(典型值),110dB(保證值)
輸入噪聲:0.03mVrms ±10V量程
5.7.2測試方法
根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,在輸油管道運(yùn)輸工作時,由檢測方指定,在管道支架25/A-B軸二層梁布置1個測點(diǎn),編號為M1#;在管道支架27/A-B軸二層梁布置1個測點(diǎn),編號為M2#;在管道支架29/A-B軸二層梁布置1個測點(diǎn),編號為M3#,
每個測點(diǎn)測試X(東西向)、Y(南北向)、Z(鉛垂向)3個方向。
本次測試工況為:輸油管道正常工作輸油。
根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,各個測點(diǎn)均進(jìn)行連續(xù)采集,采樣頻率為200Hz,采樣時
間為1000s。
5.7.3測試數(shù)據(jù)及分析
現(xiàn)場對管道支架梁上部布置的三個測點(diǎn)進(jìn)行振動測試,每個測點(diǎn)進(jìn)行X、Y、
Z三個方向(東西向、南北向、鉛錘向)加速度數(shù)據(jù)采集,
5.7.4各測點(diǎn)受振分析
(1)在管道支架25/A-B軸二層梁測點(diǎn)M1#受振分析
現(xiàn)場連續(xù)采集時得到加速度時程曲線和頻域曲線
(2)管道支架27/A-B軸二層梁測點(diǎn)M2#受振分析
現(xiàn)場連續(xù)采集時得到加速度時程曲線和頻域曲線
(3)管道支架29/A-B軸二層梁測點(diǎn)M3#受振分析
現(xiàn)場連續(xù)采集時得到加速度時程曲線和頻域曲線
(4)數(shù)據(jù)分析
根據(jù)時域分析結(jié)果,各測點(diǎn)在輸油管道正常輸油工作時,M1#測點(diǎn)東西向加速度峰值為0.05m/s2,南北向振動加速度峰值為0.03m/s2,鉛錘向加速度峰值為
0.01m/s2;M2#測點(diǎn)東西向加速度峰值為0.01m/s2,南北向加速度峰值為0.03m/s2,
鉛錘向加速度峰值為0.01m/s2;M3#測點(diǎn)東西向加速度峰值為0.03m/s2,南北向
加速度峰值為0.05m/s2,鉛錘向加速度峰值為0.06m/s2。
根據(jù)頻域分析結(jié)果,各測點(diǎn)在輸油管道正常輸油工作時,M1#測點(diǎn)東西向振動主頻為75.00Hz,南北向振動主頻為5.27Hz,鉛錘向振動主頻為75.00Hz;M2#測點(diǎn)東西向振動主頻為50.00Hz,南北向振動主頻為7.42Hz,鉛錘向振動主頻為
15.63Hz;M3#測點(diǎn)東西向振動主頻為0.39Hz,南北向振動主頻為26.56Hz,鉛
錘向振動主頻為31.25Hz。
5.7.5各測點(diǎn)受振評估
油管正常運(yùn)輸時對管道支架的結(jié)構(gòu)影響評估,可參考《建筑工程容許振動標(biāo)
準(zhǔn)》(GB 50868-2013)關(guān)于“通用機(jī)械基礎(chǔ)在時域范圍內(nèi)”的容許振動值。對測試得到的加速度指標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和計算,得到各測點(diǎn)東西向、南北向、鉛
錘向的時域速度曲線及位移曲線。
各測點(diǎn)在東西向、南北向、鉛錘向振動速度
振動速度峰值可以看出,在輸油管道正常輸油工作時,管道支架25/A-B軸二層梁M1#測點(diǎn)東西向、南北向、鉛錘向振動速度峰值分別為0.05mm/s、0.42mm/s和0.04mm/s,均在規(guī)范容許限值3.0mm/s內(nèi);M2#測點(diǎn)東西向、南北向、鉛錘向振動速度峰值分別為0.05mm/s、0.45mm/s和0.31mm/s,均在規(guī)范容許限值3.0mm/s內(nèi);C3#測點(diǎn)東西向、南北向、鉛錘向振動速度峰值分別為1.06mm/s、0.54mm/s和0.54mm/s,均在規(guī)范容許限值3.0mm/s內(nèi)。
5.7.6管道支架鋼結(jié)構(gòu)設(shè)施振動測試結(jié)論
管道支架M1#測點(diǎn)、M2#測點(diǎn)、M3#測點(diǎn)東西向、南北向、鉛錘向振動速度峰值在規(guī)范容許限值內(nèi),輸油管道正常工作時的振動不會對管道支架產(chǎn)生影響。
六、既有管道支架結(jié)構(gòu)安全性驗(yàn)算與分析
6.1既有管架HJ103結(jié)構(gòu)驗(yàn)算
6.1.1驗(yàn)算條件
管架HJ103鋼材材料為Q235,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)測結(jié)構(gòu),采用PKPM(V5.2)計算軟件建立合理的力學(xué)計算模型進(jìn)行承載力驗(yàn)算,驗(yàn)算時不考慮損傷的影響。
結(jié)構(gòu)計算模型確立所需荷載計算均按委托方提資、管線立面布置圖碼頭管架剖面圖及《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)查用,具體取如下。
恒荷載:
(1)管道分別布置在管架一層橫梁上部,管道自重荷載為19.6kN/m。
(2)管架二層梁南側(cè)布置電纜荷載6kN/m。
風(fēng)荷載:基本風(fēng)壓0.55kN/m2,地面粗糙類別A類。
(1)管道風(fēng)荷載風(fēng)載體型系數(shù)取1.4,管道風(fēng)荷載等效為鋼柱集中荷載。
(2)管架風(fēng)荷載。
地震作用:
7度(0.10g)第二組,Ⅳ類場地,抗震設(shè)防類別丙類,抗震等級三級。
6.1.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力驗(yàn)算結(jié)果
根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范對HJ103既有管道支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算,驗(yàn)算結(jié)果
表明:既有管架HJ103構(gòu)件承載力驗(yàn)算滿足要求。
6.2既有管架HJ105結(jié)構(gòu)驗(yàn)算
6.2.1驗(yàn)算條件
管架HJ105鋼材材料為Q235,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)測結(jié)構(gòu)平面圖,采用PKPM(V5.2)計算軟件建立合理的力學(xué)計算模型進(jìn)行承載力驗(yàn)算,驗(yàn)算時不考慮損傷的影響。
結(jié)構(gòu)計算模型確立所需荷載計算均按委托方提資、管線立面布置圖碼頭管架剖面圖及《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)查用,具體取如下。
恒荷載:
(1)管道分別布置在管架一層橫梁上部,管道自重荷載為19.6kN/m。
(2)管架二層梁南側(cè)布置電纜荷載6kN/m。
活荷載:固定管架GJ102產(chǎn)生東西向水平力第一層80kN施加于管架鋼梁上部。
風(fēng)荷載:基本風(fēng)壓0.55kN/m2,地面粗糙類別A類。
(1)管道風(fēng)荷載風(fēng)載體型系數(shù)取1.4,管道風(fēng)荷載等效為鋼柱集中荷載。
(2)管架風(fēng)荷載。
地震作用:
7度(0.10g)第二組,Ⅳ類場地,抗震設(shè)防類別丙類,抗震等級三級。
6.2.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力驗(yàn)算結(jié)果
根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范對HJ105既有管道支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算,驗(yàn)算結(jié)果
表明:既有管架HJ105構(gòu)件承載力驗(yàn)算滿足要求。
6.3既有管架GJ102結(jié)構(gòu)驗(yàn)算
6.3.1驗(yàn)算條件
管架GJ102鋼材材料為Q235,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)測結(jié)構(gòu)平面圖詳見附件3,采用PKPM(V5.2)計算軟件建立合理的力學(xué)計算模型進(jìn)行承載力驗(yàn)算,驗(yàn)算時不考
慮損傷的影響。
結(jié)構(gòu)計算模型確立所需荷載計算均按委托方提資、管線立面布置圖碼頭管架剖面圖及《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)查用,具體取如下。
恒荷載:
(1)管道分別布置在管架一層橫梁上部,管道自重荷載為19.6kN/m。
(2)管架二層梁南側(cè)布置電纜荷載6kN/m。
風(fēng)荷載:基本風(fēng)壓0.55kN/m2,地面粗糙類別A類。
(1)管道風(fēng)荷載風(fēng)載體型系數(shù)取1.4,管道風(fēng)荷載等效為鋼柱集中荷載。
(2)管架風(fēng)荷載。
活荷載:
固定管架GJ102第一層產(chǎn)生東向水平力80kN,施加于管架鋼梁上部。
地震作用:
7度(0.10g)第二組,Ⅳ類場地,抗震設(shè)防類別丙類,抗震等級三級。
6.3.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力驗(yàn)算結(jié)果
根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范對GJ102既有管道支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算,驗(yàn)算結(jié)果
表明:既有管架GJ102構(gòu)件承載力驗(yàn)算滿足要求。
6.4既有管架HJ109結(jié)構(gòu)驗(yàn)算
6.4.1驗(yàn)算條件
管架HJ109鋼材材料為Q235,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)測結(jié)構(gòu)平面圖,采用PKPM(V5.2)計算軟件建立合理的力學(xué)計算模型進(jìn)行承載力驗(yàn)算,驗(yàn)算時不考慮損傷的影響。
結(jié)構(gòu)計算模型確立所需荷載計算均按委托方提資、管線立面布置圖碼頭管架剖面圖及《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)查用,具體取如下
恒荷載:
(1)管道分別布置在管架一層橫梁上部,管道自重荷載為19.6kN/m,高低管架間管道荷載按實(shí)際長度考慮。
(2)管架二層梁南側(cè)布置電纜荷載6kN/m,高低跨間電纜荷載乘以1.5增大系數(shù)。
風(fēng)荷載:基本風(fēng)壓0.55kN/m2,地面粗糙類別A類。
(1)管道風(fēng)荷載風(fēng)載體型系數(shù)取1.4,管道風(fēng)荷載等效為鋼柱集中荷載。
(2)管架風(fēng)荷載
地震作用:
7度(0.10g)第二組,Ⅳ類場地,抗震設(shè)防類別丙類,抗震等級三級。
6.4.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力驗(yàn)算結(jié)果
根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范對HJ109既有管道支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算,驗(yàn)算結(jié)果
表明:既有管架HJ109構(gòu)件承載力驗(yàn)算滿足要求。
6.5既有管架HJ110結(jié)構(gòu)驗(yàn)算
6.5.1驗(yàn)算條件
管架HJ110鋼材材料為Q235,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)測結(jié)構(gòu)平面圖詳見附件3,采用
PKPM(V5.2)計算軟件建立合理的力學(xué)計算模型進(jìn)行承載力驗(yàn)算,驗(yàn)算時不考
慮損傷的影響。
結(jié)構(gòu)計算模型確立所需荷載計算均按委托方提資、管線立面布置圖(碼頭管架剖面圖及《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)查用,具體取如下。
恒荷載:
(1)管道分別布置在管架一層橫梁上部,管道自重荷載為19.6kN/m,高低管架間管道荷載按實(shí)際長度考慮。
(2)管架二層梁南側(cè)布置電纜荷載6kN/m,高低跨間電纜荷載乘以1.5增大系數(shù)。
風(fēng)荷載:基本風(fēng)壓0.55kN/m2,地面粗糙類別A類。
(1)管道風(fēng)荷載風(fēng)載體型系數(shù)取1.4,管道風(fēng)荷載等效為鋼柱集中荷載。
(2)管架風(fēng)荷載。
地震作用:
7度(0.10g)第二組,Ⅳ類場地,抗震設(shè)防類別丙類,抗震等級三級。
6.5.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力驗(yàn)算結(jié)果
根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范對HJ110既有管道支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算,驗(yàn)算結(jié)果表明:既有管架HJ110構(gòu)件承載力驗(yàn)算滿足要求。
6.6安全性驗(yàn)算結(jié)果分析
根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范選取典型單榀管架進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算,驗(yàn)算結(jié)果表明:既有管道支架結(jié)構(gòu)構(gòu)件滿足承載力驗(yàn)算滿足要求。
6.7地基和基礎(chǔ)
測量結(jié)果表明,管道支架整體傾斜值均在規(guī)范允許值范圍內(nèi),且未發(fā)現(xiàn)上部結(jié)構(gòu)因不均勻沉降而造成的裂縫和變形,該管道支架結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)可認(rèn)為無嚴(yán)重靜載缺陷。
七、擴(kuò)建后既有管道支架結(jié)構(gòu)安全性驗(yàn)算與分析
由于擴(kuò)建圖紙中框架7、框架8層高、管道布置和構(gòu)件截面尺寸與現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)不符,因此未對框架7、8進(jìn)行擴(kuò)建后既有管架安全性驗(yàn)算,選取其余擴(kuò)建后典型管架、框架進(jìn)行既有碼頭管道支架上部結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算。
7.1管架HJ101結(jié)構(gòu)驗(yàn)算
7.1.1驗(yàn)算條件
管架HJ101鋼材材料為Q235,結(jié)合現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)及委托方提供結(jié)構(gòu)施工圖、擴(kuò)建圖紙(擴(kuò)建總剖面圖、立面圖、平面圖、構(gòu)件尺寸詳圖見附件2圖2.4~2.7),
采用PKPM(V5.2)計算軟件建立合理的力學(xué)計算模型進(jìn)行承載力驗(yàn)算,驗(yàn)算時不考慮損傷的影響。
注:既有管架構(gòu)件采用現(xiàn)場實(shí)測截面尺寸,擴(kuò)建部分構(gòu)件依據(jù)委托方提供擴(kuò)建圖紙建立。
結(jié)構(gòu)計算模型確立所需荷載計算均按委托方提資、管線建筑剖面圖、管線分布圖及《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)查用,具體取如下。
恒荷載:
(1)管道分別布置在管架三層橫梁上部,每層管道自重荷載均為19.6kN/m。
風(fēng)荷載:基本風(fēng)壓0.55kN/m2,地面粗糙類別A類。
(1)管道風(fēng)荷載風(fēng)載體型系數(shù)取1.4,管道風(fēng)荷載等效為鋼柱集中荷載。
(2)管架風(fēng)荷載
地震作用:
7度(0.10g)第二組,Ⅳ類場地,抗震設(shè)防類別丙類,抗震等級三級。
7.1.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力驗(yàn)算結(jié)果
根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范對HJ101管道支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算,驗(yàn)算結(jié)果表明:
既有管架HJ101構(gòu)件承載力驗(yàn)算滿足要求。
7.2管架HJ103結(jié)構(gòu)驗(yàn)算
7.2.1驗(yàn)算條件
管架HJ103鋼材材料為Q235,結(jié)合現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)及委托方提供結(jié)構(gòu)施工圖、擴(kuò)建圖紙,采用PKPM(V5.2)計算軟件建立合理的力學(xué)計算模型進(jìn)行承載力驗(yàn)算,驗(yàn)算時不考慮損傷的影響。
注:既有管架構(gòu)件采用現(xiàn)場實(shí)測截面尺寸,擴(kuò)建部分構(gòu)件依據(jù)委托方提供擴(kuò)建圖紙建立。
結(jié)構(gòu)計算模型確立所需荷載計算均按委托方提資、管線建筑剖面圖、管線分布圖及《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》
(GB50009-2012)查用,具體取如下。
恒荷載:
(1)管道分別布置在管架三層橫梁上部,每層管道自重荷載均為19.6 kN/m。
風(fēng)荷載:基本風(fēng)壓0.55kN/m2,地面粗糙類別A類。
(1)管道風(fēng)荷載風(fēng)載體型系數(shù)取1.4,管道風(fēng)荷載等效為鋼柱集中荷載。
(2)管架風(fēng)荷載
地震作用:
7度(0.10g)第二組,Ⅳ類場地,抗震設(shè)防類別丙類,抗震等級三級。
7.2.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力驗(yàn)算結(jié)果
根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范對HJ103管道支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算,驗(yàn)算結(jié)果表明:
既有管架HJ103構(gòu)件承載力驗(yàn)算滿足要求。
八、檢測結(jié)論與建議
8.1檢測結(jié)論
(1)管架主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸復(fù)核結(jié)果表明,部分梁、柱截面尺寸與原設(shè)計圖紙不符。
(2)管架主要軸網(wǎng)尺寸、層高復(fù)核結(jié)果表明,既有碼頭管道支架主要軸線尺寸及與原設(shè)計圖紙基本相符,部分層高不符。
(3)管架材性檢測結(jié)果表明,既有碼頭管道支架鋼柱抽檢構(gòu)件平均里氏硬度介于377HLD~428HLD之間,鋼材抗拉強(qiáng)度特征值介于374MPa~442MPa之
間,滿足原設(shè)計鋼材強(qiáng)度Q235的要求。管道支架鋼梁抽檢構(gòu)件平均里氏硬度介于364HLD~417HLD之間,鋼材抗拉強(qiáng)度特征值介于373MPa~403MPa之間,滿足原設(shè)計鋼材強(qiáng)度Q235的要求。
(4)管架變形檢測結(jié)果表明,既有碼頭管道支架鋼柱垂直度南北向最大傾斜率為向北2.09‰,東向最大傾斜率為向東2.10‰。測點(diǎn)的偏移量未超過《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50144-2019)A級的限值,(注:傾斜率測量包含施工誤差、測量誤差和累計變形)。受檢區(qū)域鋼梁的受彎撓度實(shí)測值均小于《鋼結(jié)
構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017-2017)中限值要求L/400(注:測量誤差包含施工誤差)。
(5)管架完損調(diào)查結(jié)果表明,既有碼頭管道支架損傷主要集中在部分梁柱連接處鋼材銹蝕,部分柱腳輕微銹蝕,部分梁翼緣板與管道支座連接處輕微銹蝕,部分鋼柱、鋼梁涂裝脫落。
(6)管架超聲波焊縫探傷結(jié)果表明,既有碼頭管道支架H型鋼立柱翼板對焊縫、鋼梁與立柱連接板焊縫焊接飽滿、外形均勻,過渡平滑,無裂紋、焊瘤、表面夾渣、氣孔、嚴(yán)重咬邊等焊接缺欠。焊縫質(zhì)量符合設(shè)計圖紙及及《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》(GB50205-2020)要求。
(7)管架振動測試結(jié)果表明,管架M1#測點(diǎn)、M2#測點(diǎn)、M3#測點(diǎn)東向、南北向、鉛錘向振動速度峰值在規(guī)范容許限值內(nèi),輸油管道正常工作時的振動不會對管架產(chǎn)生影響。
(8)既有碼頭管道支架上部結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算結(jié)果表明,既有管道支架結(jié)構(gòu)
構(gòu)件滿足承載力驗(yàn)算要求。
(9)由于擴(kuò)建圖紙中框架7、框架8截面尺寸、管道布置與現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)不符,未進(jìn)行承載力驗(yàn)算。選取其余擴(kuò)建后典型管架、框架進(jìn)行既有碼頭管道支架上部結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算,驗(yàn)算結(jié)果表明,擴(kuò)建后既有管架結(jié)構(gòu)個別構(gòu)件不滿足承載力驗(yàn)算要求。
8.2建議
(1)建議聘請專業(yè)單位對管道支架構(gòu)件銹蝕部位以及防腐涂層開裂、脫落部位進(jìn)行處理。
(2)建議在后續(xù)使用過程中對管道支架進(jìn)行定期維護(hù)及保養(yǎng),若發(fā)現(xiàn)使用過程中有異常情況并存在安全隱患時,應(yīng)及時采取有效處理措施。
(3)擴(kuò)建后既有碼頭管道支架結(jié)構(gòu)個別構(gòu)件不滿足承載力驗(yàn)算要求,建議對不滿足驗(yàn)算要求的構(gòu)件進(jìn)行加固處理,此次加固施工應(yīng)聘請具有專業(yè)資質(zhì)的單位完成,加固時應(yīng)做整體驗(yàn)算。
(4)本報告中的計算分析僅供設(shè)計人員參考,建議由具有相關(guān)資質(zhì)的設(shè)計單位對管道支架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算復(fù)核。
(5)管道支架在后續(xù)的使用中不得超過本次驗(yàn)算采用的荷載值,若后期布置情況與本次驗(yàn)算采用荷載值不一致時,需對該管道支架結(jié)構(gòu)承載力進(jìn)行重新復(fù)核驗(yàn)算。
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