【摘要】上海某公司聚全氟乙丙烯工程廠房，使用環(huán)境較為惡劣，存在大量酸、堿、鹽等侵蝕性介質(zhì)，造成多處混凝土框架梁出現(xiàn)嚴(yán)重的開裂現(xiàn)象，部分梁底部混凝土保護(hù)層成片脫落，鋼筋外露且嚴(yán)重銹蝕。本報(bào)告對(duì)結(jié)構(gòu)存在的損傷進(jìn)行了詳細(xì)描述和分析，對(duì)結(jié)構(gòu)的傾斜、不均勻沉降、混凝土構(gòu)件強(qiáng)度、構(gòu)件尺寸與配筋等進(jìn)行了復(fù)核測(cè)試，對(duì)結(jié)構(gòu)建立計(jì)算分析模型，為后續(xù)加固設(shè)計(jì)提供了技術(shù)依據(jù)。

　　一、檢測(cè)概述

　　受檢廠房地處上海，該企業(yè)廠區(qū)內(nèi)一棟八層框架結(jié)構(gòu)（下部六層為混凝土，上部?jī)蓪訛殇摻Y(jié)構(gòu)），100t/年聚全氟乙丙烯工程廠房，建成于1993年，占地面積385.3㎡，總建筑面積1814㎡。公司操作工人在巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)，該廠房有多處框架梁出現(xiàn)嚴(yán)重的開裂現(xiàn)象，更有幾處梁底部保護(hù)層成片脫落，鋼筋外露且嚴(yán)重銹蝕。為了解該廠房結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有承載能力狀況，確保該廠房的使用安全，保證化工生產(chǎn)過程能夠順利、安全的進(jìn)行，擬對(duì)該八層框架結(jié)構(gòu)100t/年聚全氟乙丙烯工程廠房進(jìn)行可靠性鑒定并出具可靠性鑒定報(bào)告。

　　本次檢測(cè)鑒定范圍為100t/年聚全氟乙丙烯工程廠房整體，包括下部混凝土結(jié)構(gòu)與上部鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)兩部分。

　　二、房屋建筑結(jié)構(gòu)概況

　　上海某公司100t/年聚全氟乙丙烯工程廠房外立面見圖2-2所示。該八層框架結(jié)構(gòu)廠房平面形狀近似矩形，由下部向上逐漸縮進(jìn)。其中東西向總長(zhǎng)為33.0m，南北向總寬為10.0m，總建筑面積為1814㎡，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙齊全。廠房平面示意圖參見圖2-1：4.980米標(biāo)高結(jié)構(gòu)平面圖。

　　該廠房下部六層為混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土結(jié)構(gòu)頂標(biāo)高為31.48m，其中底層層高為5.03m，二～六層層高均為5.0m。主框架梁截面尺寸為250mm×500mm、250mm×600mm兩種，主框架柱截面尺寸為400mm×500mm、400mm×600mm、400mm×700mm三種，均采用200#混凝土（C18）。

　　上部?jī)蓪愉摻Y(jié)構(gòu)平臺(tái)層高均為4.15m。平臺(tái)柱采用型號(hào)為I40的工字鋼，平臺(tái)梁采用的型號(hào)為I25a工字鋼以及16a型槽鋼。柱間布置有X型交叉斜撐，斜撐系由兩根16a型槽鋼格構(gòu)而成。平臺(tái)鋪板下加勁肋均為L(zhǎng)45×5角鋼，焊縫高度為4mm。圓鋼、鋼板以及型鋼所用鋼材均為A3鋼（出廠時(shí)只保證機(jī)械性能而不保證化學(xué)成份），采用T420系列焊條焊接，焊縫均為滿焊。

　　在第八層鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)頂部有兩座冷凝塔，于2001年加建而成。冷凝塔擱置于四根16a型槽鋼上，通過四根鋼管柱將冷凝塔荷載傳遞至平臺(tái)鋼梁上，鋼管柱規(guī)格為A133×6。所用鋼材均為A3鋼（出廠時(shí)只保證機(jī)械性能而不保證化學(xué)成份），采用E43系列焊條焊接，焊縫均為滿焊。

　　該廠房基礎(chǔ)形式為柱下獨(dú)立承臺(tái)樁基，樁的型號(hào)為短樁JZ4，共429根，樁頂標(biāo)高為-1.70m，樁頭100mm處露出鋼筋與承臺(tái)澆筑成整體?；A(chǔ)采用150#（C13）混凝土，墊層采用了100#混凝土（強(qiáng)度低于C10）。

　　三、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)情況

　　目前，該廠房仍處于使用之中。在委托方有關(guān)方面配合下，廠房檢測(cè)工程師對(duì)該框架結(jié)構(gòu)廠房的建造、改建情況，以及房屋現(xiàn)階段的使用情況進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查，根據(jù)原設(shè)計(jì)圖紙復(fù)核了該房屋現(xiàn)有結(jié)構(gòu)布置情況，并對(duì)房屋各角點(diǎn)傾斜及不均勻沉降、各樓層主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件（梁、板、柱）的裂損情況、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形及節(jié)點(diǎn)連接情況、主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料強(qiáng)度以及配筋情況等進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)檢查測(cè)試。

　　1、房屋使用現(xiàn)狀調(diào)查

　　經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該房屋使用功能與原設(shè)計(jì)使用功能基本一致，但房屋現(xiàn)狀（現(xiàn)有墻體、隔斷的布置情況以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置情況）有多處與原設(shè)計(jì)圖紙不符，其中以下幾處最為明顯：

　　1）原建筑設(shè)計(jì)圖紙中，該廠房由多處內(nèi)墻、外墻分割為若干功能分區(qū)，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)并未發(fā)現(xiàn)該廠房存在墻體，廠房?jī)?nèi)部使用空間全部暴露在外。

　　2）四層樓面（14.98m標(biāo)高處）軸線1～2/B～C間梁和5～6/B～C間梁的布置情況與原設(shè)計(jì)圖紙不符。

　　3）四層樓面現(xiàn)場(chǎng)在軸線4～5/B～C以及軸線5～6/A～B間樓板上開有三處洞口，原設(shè)計(jì)圖紙相應(yīng)樓板處并無(wú)開洞。

　　2、房屋完損檢測(cè)

　　現(xiàn)場(chǎng)分別對(duì)該廠房結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件（梁、板、柱）的裂損情況、圍護(hù)系統(tǒng)（隔斷、欄桿）、裝修情況、樓地面的損壞情況以及頂部?jī)蓪愉摻Y(jié)構(gòu)構(gòu)件的完損情況進(jìn)行了調(diào)查。
 

　　1）框架梁、柱

　　現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)該框架結(jié)構(gòu)多處混凝土梁、柱均出現(xiàn)了嚴(yán)重的開裂現(xiàn)象（典型裂縫現(xiàn)狀見表3-1所示）。其中絕大部分裂損的框架梁均表現(xiàn)為沿梁底或梁側(cè)的縱向裂縫，更有幾處框架梁底部混凝土保護(hù)層成片脫落，鋼筋外露且嚴(yán)重銹蝕。由于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50144-2008）中未對(duì)2）混凝

　　土構(gòu)件因內(nèi)部鋼筋銹蝕而出現(xiàn)的沿筋縱向裂縫寬度等級(jí)作出明確的規(guī)定，為了方便描述，本次鑒定過程中對(duì)該廠房混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫寬度等級(jí)做出約定，即將裂縫寬度（ω，mm）劃分為以下5個(gè)等級(jí)：

　　等級(jí)a，裂紋，裂縫寬度：肉眼可見，即0.05mm<&omega;<0.1mm；等級(jí)b，輕微開裂，裂縫寬度：0.1mm左右；

　　等級(jí)c，中度開裂，裂縫寬度：0.1mm<&omega;<0.5mm；等級(jí)d，嚴(yán)重開裂，裂縫寬度：0.5mm<&omega;<5mm；等級(jí)e，特嚴(yán)重開裂，裂縫寬度：&omega;>5mm；

　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)記錄0，該廠房結(jié)構(gòu)中已有幾十處梁達(dá)到了嚴(yán)重開裂程度（等級(jí)d，0.5mm<&omega;<5mm），更有十幾處梁達(dá)到了特嚴(yán)重開裂程度（等級(jí)e，&omega;>5mm）。

　　此外，檢測(cè)人員隨機(jī)抽查了部分未開裂梁、柱構(gòu)件，敲開混凝土保護(hù)層發(fā)現(xiàn)內(nèi)部鋼筋也出現(xiàn)了嚴(yán)重銹蝕。

　　為了解鋼筋的銹蝕程度，現(xiàn)場(chǎng)抽取了二層樓面樓梯間一處外觀質(zhì)量較好的未開裂梁（4/A～B軸線），敲開表層混凝土保護(hù)層，對(duì)其縱筋與箍筋的銹蝕深度進(jìn)行了測(cè)量，發(fā)現(xiàn)縱筋的銹蝕深度約1.0mm（原直徑22mm減小為20mm），箍筋銹蝕深度約0.75mm（原直徑8mm減小為6.5mm），腐蝕面積分別占到了原鋼筋面積的18%、34%左右，已達(dá)到了腐蝕危險(xiǎn)期。

　　眾多已開裂的梁中，一些梁的縱筋銹蝕深度甚至達(dá)到了2.0mm（鋼筋直徑減小了約4mm），腐蝕面積約占到了原縱筋面積的30%左右，箍筋銹蝕也相當(dāng)嚴(yán)重（銹蝕深度甚至達(dá)到1.5mm），已處于腐蝕危險(xiǎn)期，大幅度削弱了這些構(gòu)件的承載能力。由于剪切破壞本身就是脆性破壞，箍筋銹蝕嚴(yán)重的梁若繼續(xù)服役很可能因?yàn)榭辜舫休d力不足而發(fā)生脆性破壞，并導(dǎo)致結(jié)構(gòu)局部突然坍塌，成為影響該廠房結(jié)構(gòu)安全使用的一個(gè)重大隱患。

　　該廠房結(jié)構(gòu)原由專業(yè)設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不高，僅為200#（C18），因此混凝土的收縮不是裂縫形成的主要原因。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，分析其裂縫的成因，主要可以歸咎為以下方面：

　　該廠房服役時(shí)間較長(zhǎng)，混凝土強(qiáng)度又較低，密實(shí)性較差，故混凝土的碳化現(xiàn)象嚴(yán)重，而混凝土碳化與生產(chǎn)中存在的大量潮濕性酸、堿等腐蝕性氣體耦合作用，鋼筋表面起保護(hù)作用的鈍化膜迅速破壞，引起鋼筋銹蝕，從而導(dǎo)致混凝土保護(hù)層脹裂，脫落。

　　3）樓、地面

　　該廠房樓、屋面板均為現(xiàn)澆，樓板下部無(wú)吊頂。

　　現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)有幾處樓板（第3.1節(jié)所述）在建成后使用過程中，為方便管道或者設(shè)備的穿過，板上開鑿有洞口，致使樓板出現(xiàn)損傷。另有幾處樓板存在輕微滲水現(xiàn)象，導(dǎo)致其下部粉刷層吸水鼓脹、脫落。

　　此外，各層樓面板混凝土表面均存在不同程度的開裂現(xiàn)象。這些樓板裂縫的成因比較復(fù)雜，綜合分析系由混凝土的腐蝕、碳化、收縮、樓板表面失水干縮以及溫度作用共同引起。

　　總體而言，樓、地面板完損情況一般，雖未見明顯受力裂縫，但混凝土碳化、腐蝕嚴(yán)重。

　　4）樓梯

　　廠房樓梯為鋼結(jié)構(gòu)梁式樓梯，中部休息平臺(tái)為混凝土結(jié)構(gòu)。樓梯梁擱置于中部休息平臺(tái)及上（下）層樓面梁上?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)多處樓梯鋼梁已存在嚴(yán)重的銹蝕現(xiàn)象，其中以鋼梁與樓面（地面）相接的端部銹蝕最為嚴(yán)重。

　　此外，樓梯平臺(tái)混凝土板也存在不同程度裂損和碳化現(xiàn)象，三層樓梯中部休息平臺(tái)角部混凝土出現(xiàn)嚴(yán)重開裂現(xiàn)象。樓梯扶手與混凝土板相連接處板邊也出現(xiàn)了開裂現(xiàn)象。

　　5）非結(jié)構(gòu)構(gòu)件

　　現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件（欄桿、女兒墻、樓梯扶手等）出現(xiàn)明顯裂損現(xiàn)象，欄桿、扶手等與主體結(jié)構(gòu)連接較好，但多處欄桿與扶手表層防銹漆脫落或磨損，出現(xiàn)輕微銹蝕現(xiàn)象。

　　3、結(jié)構(gòu)材性測(cè)試

　　3.1混凝土強(qiáng)度測(cè)試

　　根據(jù)廠房下部混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試條件，采用回彈法對(duì)該廠房的混凝土構(gòu)件強(qiáng)度進(jìn)行隨機(jī)抽查測(cè)試。根據(jù)《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T23-2011）推定混凝土強(qiáng)度等級(jí)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)回彈測(cè)試結(jié)果，并綜合考慮碳化深度對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響，經(jīng)修正后推定房屋混凝土構(gòu)件強(qiáng)度等級(jí)如下：

　　該廠房混凝土構(gòu)件強(qiáng)度最小值為20.0MPa，平均值為25.9MPa，標(biāo)準(zhǔn)差為4.0MPa。原設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為200#（C18），實(shí)測(cè)混凝土強(qiáng)度等級(jí)與原設(shè)計(jì)基本相符。復(fù)核驗(yàn)算時(shí)，可按原設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)取值。

　　3.2鋼材強(qiáng)度測(cè)試

　　根據(jù)廠房上部鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試條件，采用里氏硬度儀測(cè)試鋼材表面硬度，表面硬度采用回彈法測(cè)定，再換算成鋼材抗拉強(qiáng)度。測(cè)試結(jié)果顯示抽查構(gòu)件的極限強(qiáng)度最低值為502.9MPa，滿足規(guī)范規(guī)定16錳鋼材極限強(qiáng)度為470~630MPa的要求。原設(shè)計(jì)鋼材為A3鋼（過去的叫法，其含碳量在0.2%左右，大致相當(dāng)于新標(biāo)準(zhǔn)中的Q235），現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)鋼材強(qiáng)度與原設(shè)計(jì)鋼材強(qiáng)度等級(jí)一致。

　　3.3建筑物傾斜和差異沉降檢測(cè)

　　現(xiàn)場(chǎng)采用經(jīng)緯儀棱線投射法對(duì)該廠房外立面棱線進(jìn)行了傾斜測(cè)量，并對(duì)二、四、五層樓面的高差情況進(jìn)行了測(cè)量，其中傾斜測(cè)量結(jié)果包含施工誤差在內(nèi)。

　　在廠房結(jié)構(gòu)整體傾斜測(cè)量中，共設(shè)有4個(gè)測(cè)點(diǎn)，其平面位置見圖3-15中所示，其中測(cè)點(diǎn)1～測(cè)點(diǎn)3設(shè)于四層樓面板底（測(cè)設(shè)高度為14.7m），測(cè)點(diǎn)4設(shè)于7層樓面板底（測(cè)設(shè)高度為27.7m）。

　　由房屋外墻棱線傾斜測(cè)量結(jié)果與樓、屋面高差測(cè)量結(jié)果可知：該建筑各角點(diǎn)傾斜矢量具有一定規(guī)律性，房屋整體有朝東南方向傾斜的趨勢(shì)。由西朝東方向最大傾斜率為3.1&permil;，由北朝南方向最大傾斜率為3.1&permil;。樓面各測(cè)點(diǎn)高差較大，絕大部分測(cè)點(diǎn)高差已超過&plusmn;10mm，樓面最大測(cè)點(diǎn)高差已達(dá)到+137mm。

　　參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）對(duì)多高層建筑的整體傾斜要求，最大傾斜不應(yīng)超過4&permil;。根據(jù)傾斜與樓面測(cè)量結(jié)果分析可知：該展館的最大傾斜率均在規(guī)范允許值4&permil;的范圍內(nèi)，且現(xiàn)場(chǎng)對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查時(shí)，未發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件由于不均勻沉降而產(chǎn)生的開裂現(xiàn)象，房屋主體與四周散水連接處也未見明顯沉降裂縫?？紤]施工誤差的影響，認(rèn)為該建筑地基基礎(chǔ)的不均勻沉降率基本滿足要求，無(wú)嚴(yán)重靜載缺陷，地基基礎(chǔ)尚能滿足結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀的安全使用

　　四、房屋承載能力驗(yàn)算與分析

　　根據(jù)委托方提供的設(shè)計(jì)圖紙以及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)資料，根據(jù)《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50144-2008）的相關(guān)規(guī)定對(duì)該廠房結(jié)構(gòu)承載能力進(jìn)行計(jì)算分析，然后對(duì)其承載能力以及構(gòu)造連接兩個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行等級(jí)評(píng)定。計(jì)算軟件采用由中國(guó)建筑科學(xué)研究院開發(fā)的結(jié)構(gòu)計(jì)算分析軟件PKPM系列軟件之PMCAD、SATWE。

　　1）構(gòu)造與連接

　　參照《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023-2009，該建筑抗震設(shè)防類別為乙類，抗震設(shè)防烈度為7度，該廠房設(shè)計(jì)于1991年，按照后續(xù)使用年限40年（B類建筑）進(jìn)行抗震構(gòu)造檢查。

　　由以上構(gòu)造措施核查可知，該廠房原抗震設(shè)防等級(jí)不詳、最小梁截面尺寸不滿足要求，其余各項(xiàng)構(gòu)造措施基本滿足要求。

　　2）結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算分析

　　3）材料強(qiáng)度取值

　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果及原設(shè)計(jì)資料，該廠房下部混凝土結(jié)構(gòu)框架梁、柱強(qiáng)度等級(jí)取為C18，鋼筋抗拉強(qiáng)度HPB235(A)為210N/m㎡，HRB335(B)為300N/m㎡。上部鋼結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度等級(jí)按Q235（抗拉強(qiáng)度210MPa）進(jìn)行驗(yàn)算。

　　4）荷載調(diào)查

　　檢測(cè)過程中對(duì)房屋的使用荷載進(jìn)行了調(diào)查，主要包括活荷載、樓、屋面板結(jié)構(gòu)層厚度與建筑面層做法等?；詈奢d的取值主要按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）確定，樓、屋面恒荷載的取值則依照樓板現(xiàn)有厚度、建筑構(gòu)造做法確定。

　?。?）活荷載：

　　一般樓面取2.0kN/㎡；

　　走廊、樓梯間取2.5kN/㎡；

　　上人屋面取2.0kN/㎡，非上人屋面取0.5kN/㎡。

　　此外，在樓面多處及屋面都存在冷凝塔、堿洗塔之類的大型化工設(shè)備，這些設(shè)備上均有掛有設(shè)備牌，上面標(biāo)明了設(shè)備的凈重量、容積以及內(nèi)部所存放的介質(zhì)等設(shè)備參數(shù)，據(jù)此計(jì)算出設(shè)備的實(shí)際工作荷載。

　?。?）恒荷載：

　　考慮樓板底部粉刷層荷載及樓板自重，樓面恒荷載取為4.5kN/㎡；考慮到屋面防水做法，現(xiàn)有屋面恒荷載取為5.5kN/㎡。

　?。?）風(fēng)荷載：

　　上海地區(qū)基本風(fēng)壓為0.55kN/㎡，地面粗糙度B類。

　?。?）地震作用

　　按上海市《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)程》的規(guī)定，地震設(shè)防烈度為7度，Ⅳ類場(chǎng)地土（上海地區(qū)），設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g，特征周期0.90s，結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為二級(jí)。不考慮地震作用下的結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算。

　　為了解該廠房結(jié)構(gòu)在正常生產(chǎn)使用時(shí)的結(jié)構(gòu)安全性情況，對(duì)該廠房進(jìn)行了正常使用荷載作用下（即不考慮地震作用時(shí)）的結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算。驗(yàn)算結(jié)果表明：在正常生產(chǎn)使用時(shí)的現(xiàn)有荷載分布情況下，該廠房結(jié)構(gòu)已有多處梁的承載力不足（計(jì)算配筋大于原設(shè)計(jì)配筋）。由于主框架混凝土強(qiáng)度等級(jí)較低，在重型化工設(shè)備放置處主框架梁的抗剪承載力不足，計(jì)算所需的抗剪箍筋超限。此外，多處框架柱計(jì)算所需的配筋超過了原有設(shè)計(jì)配筋。

　　在頂部?jī)蓪愉摻Y(jié)構(gòu)平臺(tái)中，由于梁跨度較大，平臺(tái)面又無(wú)密實(shí)鋪板以加強(qiáng)梁的側(cè)向穩(wěn)定性，多處槽鋼的穩(wěn)定應(yīng)力比超過了規(guī)范限值。

　?。?）結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算

　　根據(jù)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)布置情況以及房屋使用現(xiàn)狀，進(jìn)行抗震承載力驗(yàn)算，計(jì)算得到結(jié)構(gòu)基本自振周期為1.480s，地震作用最大方向與水平方向的夾角為1.662&deg;（小于&plusmn;15&deg;），具體計(jì)算結(jié)果如下：

　　1）結(jié)構(gòu)基本動(dòng)力特性

　　廠房結(jié)構(gòu)前6階自振周期0，第1、二周期以平動(dòng)為主，第三周期以扭轉(zhuǎn)為主；第1扭轉(zhuǎn)周期與第1平動(dòng)周期之比為0.662，小于0.9，滿足抗震規(guī)范要求。

　　2）地震作用下的結(jié)構(gòu)位移

　　廠房結(jié)構(gòu)在X向（縱向）地震作用下與Y向（橫向）地震作用下的位移比與層間位移角見表4-3所示。由表4-3可知，在X方向地震作用下，廠房第三層、第四層最大層間位移角大于1/550，第七層、第八層最大層間位移與平均層間位移的比值大于1.5，不滿足規(guī)范要求。在Y方向地震作用下，廠房第四層、第五層、第七層、第八層最大層間位移角大于1/550，第七層、第八層最大層間位移與平均層間位移的比值大于1.5，不滿足規(guī)范要求。

　　因?yàn)閺牡谒膶娱_始，廠房平、立面布置突然收縮，結(jié)構(gòu)剛度突變，地震力陡然增大，所以第四、第五兩層的層間位移角較大。在廠房頂部，由于第七、第八層鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)的抗側(cè)剛度較第六層混凝土結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度顯著減小，且結(jié)構(gòu)頂部在地震作用時(shí)鞭稍效應(yīng)嚴(yán)重，因此頂部?jī)蓪愉摻Y(jié)構(gòu)的層間位移角也較大，超過了規(guī)范的限值。

　　此外，由于頂部?jī)蓪愉摻Y(jié)構(gòu)柱間斜撐布置不對(duì)稱，且第七層B/5~6軸線間斜撐被截?cái)啵瑢?dǎo)致頂部鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)抗側(cè)剛度分布嚴(yán)重不均勻，因此出現(xiàn)較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，其最大層間位移與平均層間位移的比值超過規(guī)范限值。

　　3）結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震承載力情況

　　根據(jù)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)布置情況以及房屋使用現(xiàn)狀計(jì)算得到廠房結(jié)構(gòu)在地震作用下各層構(gòu)件的配筋情況及柱的軸壓比見附錄三圖2所示。圖中云線標(biāo)記處即為超筋處或計(jì)算配筋大于實(shí)配鋼筋處，或者柱軸壓比超限處。

　　由表可以看出，由于第四層開始結(jié)構(gòu)體型突變，導(dǎo)致與其相鄰的第三層、第五層多處構(gòu)件抗震承載力不滿足要求，計(jì)算所需的配筋面積遠(yuǎn)大于實(shí)際配筋面積。此外，底層6/A、6/B、7/A三處柱的軸壓比超過規(guī)范限值。

　　五、結(jié)構(gòu)可靠性鑒定評(píng)級(jí)

　?。?）結(jié)構(gòu)可靠性鑒定評(píng)級(jí)概述

　　根據(jù)《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50144-2008），工業(yè)建筑的可靠性鑒定評(píng)級(jí)應(yīng)劃分為構(gòu)件、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、鑒定單元三個(gè)層次。其中結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和構(gòu)件兩個(gè)層次的鑒定評(píng)級(jí)，應(yīng)包括安全性等級(jí)和使用性等級(jí)評(píng)定。安全性分四個(gè)等級(jí)，使用性分三個(gè)等級(jí)，各層次的可靠性分四個(gè)等級(jí)。本次鑒定評(píng)級(jí)，將整個(gè)廠房結(jié)構(gòu)作為一個(gè)鑒定單元。

　?。?）廠房結(jié)構(gòu)可靠性鑒定評(píng)級(jí)

　　1）構(gòu)件評(píng)級(jí)

　　根據(jù)《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50144-2008）第6.2.5條和6.2.8條可知，由于該廠房結(jié)構(gòu)多處梁、柱等構(gòu)件鋼筋存在嚴(yán)重銹蝕，外表有沿筋縱向裂縫和明顯銹跡，且多處混凝土表面存在腐蝕損傷，因此可評(píng)定構(gòu)件的正常使用性等級(jí)為c級(jí)，又由第六節(jié)廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)造與連接檢查以及承載力驗(yàn)算分析可知，多處構(gòu)件在不考慮地震作用時(shí)的正常生產(chǎn)使用條件下已出現(xiàn)承載力不足現(xiàn)象，因此可評(píng)定構(gòu)件的安全性等級(jí)為d級(jí)。

　　2）結(jié)構(gòu)系統(tǒng)評(píng)級(jí)

　　由現(xiàn)場(chǎng)傾斜及樓面差異沉降檢測(cè)結(jié)果可知，該廠房結(jié)構(gòu)最大傾斜率不超過4&permil;，滿足《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）對(duì)多高層建筑的整體傾斜要求，且現(xiàn)場(chǎng)未發(fā)現(xiàn)上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件由于不均勻沉降而產(chǎn)生的開裂現(xiàn)象，房屋主體與四周散水連接處也未見明顯沉降裂縫。因此，可評(píng)定地基基礎(chǔ)系統(tǒng)安全性等級(jí)為A，正常使用性等級(jí)為A。

　　綜合考慮上部結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的承載能力及梁、柱裂損情況，可評(píng)定上部結(jié)構(gòu)系統(tǒng)安全性等級(jí)為D，正常使用性等級(jí)為C。

　　此外，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)欄桿、扶手等維護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯裂損現(xiàn)象，其與主體結(jié)構(gòu)連接較好，僅多處欄桿與扶手表層防銹漆脫落或磨損，出現(xiàn)輕微銹蝕現(xiàn)象。根據(jù)《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50144-2008）第7.4.2條可評(píng)定圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)安全性等級(jí)為A，正常使用性等級(jí)為B。

　　3）鑒定單元評(píng)級(jí)

　　將上述構(gòu)件評(píng)級(jí)與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)評(píng)級(jí)的評(píng)定結(jié)構(gòu)列入工業(yè)建筑物綜合性鑒定評(píng)級(jí)表中（表5-1），根據(jù)《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50144-2008）第8.0.2條的規(guī)定，可評(píng)定該廠房結(jié)構(gòu)可靠性等級(jí)為四級(jí)：極不符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的可靠性要求，已嚴(yán)重影響整體安全，必須立即采取措施。

　　六、檢測(cè)鑒定結(jié)論

　　上海某公司100t/年聚全氟乙丙烯工程廠房，為八層框架結(jié)構(gòu)（下部六層混凝土，上部?jī)蓪愉摻Y(jié)構(gòu)），建于1993年，占地面積為385.3㎡，總建筑面積1814㎡。根據(jù)委托方提供的圖紙資料，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)房屋損傷調(diào)查、傾斜測(cè)量、結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度測(cè)試和結(jié)構(gòu)構(gòu)造狀況調(diào)查，對(duì)房屋進(jìn)行可靠性鑒定分析。主要鑒定結(jié)論如下：

　　1、廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件完損情況較差，多處梁、柱構(gòu)件出現(xiàn)嚴(yán)重的縱向開裂現(xiàn)象，內(nèi)部鋼筋銹蝕嚴(yán)重，已進(jìn)入腐蝕危險(xiǎn)期，更有幾處梁底混凝土保護(hù)層成片脫落，廠房結(jié)構(gòu)混凝土腐蝕較嚴(yán)重。

　　2、現(xiàn)場(chǎng)采用回彈法對(duì)梁、柱混凝土強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)試，由回彈結(jié)果推定該廠房結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C18，與原設(shè)計(jì)強(qiáng)度（200#）相符。

　　3、現(xiàn)場(chǎng)分別用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀對(duì)廠房的傾斜情況以及樓、屋面高差情況進(jìn)行了測(cè)量，結(jié)果表明該廠房結(jié)構(gòu)整體有向東南方向傾斜的趨勢(shì)，但總體傾斜不大，實(shí)測(cè)最大傾斜率為3.1&permil;，在參考限值4&permil;范圍內(nèi)。且上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件未發(fā)現(xiàn)由于不均勻沉降產(chǎn)生的開裂現(xiàn)象，廠房主體與四周散水連接處也未見明顯沉降裂縫，表明地基基礎(chǔ)基本沉降穩(wěn)定，無(wú)嚴(yán)重靜載缺陷，尚能滿足結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀的安全使用要求。

　　4、廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施有兩項(xiàng)夠不滿足抗震規(guī)范要求：①?gòu)S房結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為200#（C18），對(duì)于規(guī)范對(duì)框架結(jié)構(gòu)梁、柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20的要求；②廠房結(jié)構(gòu)樓面梁最小截面尺寸小于200mm。

　　5、結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算結(jié)果表明，該廠房結(jié)構(gòu)多處構(gòu)件在不考慮地震作用時(shí)的正常生產(chǎn)使用條件下已出現(xiàn)承載力不足現(xiàn)象，嚴(yán)重影響正常使用安全，應(yīng)采取相應(yīng)措施予以加固處理。

　　6、根據(jù)《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50144-2008）第8.0.2條的規(guī)定，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)及結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算結(jié)果，可評(píng)定該廠房結(jié)構(gòu)可靠性等級(jí)為四級(jí)：極不符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的可靠性要求，已嚴(yán)重影響整體安全，必須立即采取措施。

　　七、處理意見及建議

　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)廠房檢測(cè)情況及驗(yàn)算分析結(jié)果，對(duì)上海某公司100t/年聚全氟乙丙烯工程廠房提出以下處理意見及建議：

　　1、由于該廠房結(jié)構(gòu)幾乎全部構(gòu)件內(nèi)部鋼筋都出現(xiàn)了不同程度的銹蝕，因此建議對(duì)全樓進(jìn)行一次全面的加固處理。具體到每根構(gòu)件的處理方法，可先敲開混凝土保護(hù)層，視其鋼筋的銹蝕程度而定。若鋼筋輕度銹蝕，則可直接除銹后補(bǔ)做混凝土保護(hù)層即可；若鋼筋銹蝕嚴(yán)重，則應(yīng)采用增大截面法或粘貼鋼板法等形式予以加固處理。所有混凝土構(gòu)件表面，應(yīng)涂刷混凝土保護(hù)劑。此外，建議對(duì)局部樓板滲水處進(jìn)行相應(yīng)的防水處理。

　　2、考慮到該廠房結(jié)構(gòu)的服役環(huán)境具有侵蝕性，混凝土除了可能被碳化外，其內(nèi)部硅酸鈣與侵蝕環(huán)境中的酸/堿發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，均能破壞混凝土的組分，使其喪失強(qiáng)度，脹裂并逐漸脫落。因此，在加固設(shè)計(jì)中應(yīng)適當(dāng)提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)，不宜采用C25及以下的混凝土，混凝土結(jié)構(gòu)可按四類環(huán)境要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，并增加鋼筋保護(hù)層厚度至少5～10mm。

　　經(jīng)過上述加固處理后，房屋結(jié)構(gòu)能基本滿足正常使用承載能力要求。加固處理應(yīng)委托有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位及施工單位進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，以確保結(jié)構(gòu)加固質(zhì)量。該廠房在今后使用過程中，應(yīng)注意觀察，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

　　此外，對(duì)于這類處于侵蝕環(huán)境中的工業(yè)廠房建筑，建議每隔5～8年左右進(jìn)行一次全面的廠房安全檢測(cè)，以確保房屋質(zhì)量安全，保證生產(chǎn)順利進(jìn)行。