1 工程概况

中国船舶馆位于2010年上海世博园浦西片区主轴线东侧的E片区，是由原江南造船厂东区装焊车间改建而成。总平面图见图1。

图1 船舶馆总平面示意图（斜线部分为需检测房屋）

项目于2008年由中国船舶工业集团公司出资建设，中船集团公司第九设计研究院工程公司设计和施工管理总承包。

根据市建委颁布的《上海市建设工程抗震鉴定管理暂行办法》（沪建建规[96]）第0876号的要求，江南造船（集团）有限责任公司委托同济大学建设工程抗震鉴定委员会对该厂房改建进行抗震鉴定，为厂房的改建提供依据。

2 房屋概况

本次检测的东区装焊车间为矩形、单层、钢结构排架结构的厂房，建于1995年、1997年，原抗震设防标准为7度丙类设防，设计实用年限为50年，抗震设防烈度为7度，场区加速度0.1g。

（1）房屋建筑概况

 1）建筑设计概况

原江南造船厂东区装焊车间主体为单层三跨（局部四跨）钢排架结构，总建筑面积约为27000 m2。一期工程建于1995年，二期过程建于1997年。

2）历史沿革及改造

江南造船厂前身为始建于1865年的江南制造总局。世博会期间，原东区装焊车间将被改造成中国船舶馆。

中国船舶馆改造扩建方案为展馆主要由主展馆、内广场和配套服务区三大区域组成。改建后建筑平面图见图2。

图2 改建后建筑平面图

（2）房屋结构概况

原结构设计状况为：厂房设置双层吊车，基础为柱下钢筋混凝土独立承台桩基，基础混凝土强度等级C20。房屋改扩建结构设计状况为：1997年扩建的二期，基础混凝土强度等级C30,柱间支撑、车档、吊车梁的垂直支撑和水平支撑、墙架中的抗风桁架及地脚螺栓采用钢号为Q235，其余构件均采用钢号为Q235。

根据委托方提供的改扩建方案，部分轴本次改建时拆除，各跨吊车均拆除，四周围护墙均拆除，屋面网架拆除改为纵横向空间桁架结构，屋面采用单元式膜结构。改建方案结构平面布置图见图3。

图3 改建后结构平面布置图

3 检测及计算内容

（1）结构构件截面、配筋检测与复核

采用钢卷尺、钢尺对钢结构钢柱、柱间支撑、柱顶桁架、吊车梁及桁架、螺栓球、网架杆件、牛腿的截面尺寸进行抽检复核，结果显示钢结构构件截面尺寸与原设计图纸基本相符。

（2）房屋沉降及倾斜情况检测

观测房屋主体结构的梁柱、墙体、连接等的变形，没有发现主体结构有结构性裂缝，没有发现内部地坪沉降开裂，可以推断房屋的沉降差不大，房屋地基基础的变形趋于稳定。采用全站仪观测房屋的倾斜量。结果显示，房屋总体倾向性不明显，可推定原房屋总体沉降均匀。

（3）房屋结构损伤状况检测

1）构件变形检测

采用吊锤法检测厂房排架柱的弯曲矢高，在底部、中部水平放置小钢尺，直接测出测量柱高度范围的变形量，计算得出矢高除以柱高度得到弯曲矢高，测量结果包括原始结构施工误差、测量误差和累计总体变形。

吊车梁变形检测采用全站仪观测，测量结果包括原始结构施工误差、测量误差和累计总体变形。吊车梁竖向变形检测结果显示，所有变形均小于Li/800。

2）钢结构构件和节点裂缝检测

钢构件外观及裂缝检查：排架柱除C轴/7轴整体倾斜略大外，检测中未发现钢结构排架柱外观有明显变形及裂缝，此外在检测中除拆除的吊车、支撑受切割外，其它结构包括吊车梁桁架、柱间支撑、钢牛腿屋面网架均无明显受力变形及裂缝。

节点及连接的外观及裂缝检查：通过观察并辅以钢丝刷和毛刷清理焊缝表面，发现排架格构柱节点、排架格构柱柱脚节点、柱间支撑节点、吊车梁桁架节点、牛腿节点及网架节点（螺栓球节点及网架支座节点）均无明显受力变形和裂缝。

3）材料的耐久性检测

柱基础混凝土碳化检测显示，碳化深度小于6mm，小于钢结构的保护厚度。

钢结构锈蚀检测发现，现场检测发现钢结构构件防锈漆局部有脱落，部分有浮锈和轻微锈蚀，排架柱、吊车梁、支撑等屋面以下结构构件和节点的腐蚀量很小，可不考虑截面的减少和强度的降低。屋面网架结构构件和球节点总体基本完好，构件防锈漆局部有脱落，部分有浮锈和轻微锈蚀，部分支座节点由于渗水，腐蚀比较明显。检测也发现，有部分（约有三分之一）杆件与球节点连接处螺栓已基本锈死。杆件和节点的腐蚀量不超过初始厚度的25%，强度可不考虑降低，按设计强度取值。

（4）房屋使用荷载分析

为了对房屋的结构安全性和抗震性能做出正确评价，对房屋使用荷载进行了调查分析，为房屋结构性能的计算分析提供依据。荷载调查主要包括使用活荷载和楼屋面结构层做法、建筑面层做法的全面调查。活荷载取值主要根据房屋建筑功能按照国家标准《建筑结构荷载规程》(GB50009-2001)确定。鉴定计算中新加部分结构恒荷载及活荷载根据设计单位所提供的支座反力来进行取之计算。

（5）房屋改建安全性鉴定

1）依据

在不考虑地震作用下，依据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-1999)、《既有建筑物结构检测与评定标准》（DG/TJ08-804-2005）、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《钢结构检测与鉴定技术规程》（DG/TJ08-2011-2007）对船舶馆原有厂房进行计算分析和安全鉴定。

2）房屋结构计算分析

分别对排架梁、排架柱进行强度和稳定验算，发现构件强度和稳定均满足抗震计算要求且富于较多。对地基基础安全性分析发现，基础承载力及变形满足要求，基础沉降趋于稳定，基础抗冲切承载力、抗剪承载力也满足要求。

3）房屋改建安全综合性评定

综合地基基础和上部结构的检测结果和房屋结构的计算分析，东区装焊车间现状总体良好，在不考虑地震作用的情况下，根据建筑改建方案既有厂房在荷载作用下上部结构和地基基础承载力满足计算要求，地基变形满足要求，改建后房屋整体上满足安全性要求。但应对锈蚀构件进行除锈防锈处理，并修复损坏的构件。

（6）房屋改建抗震性能鉴定

1）计算与鉴定依据

依据 《建筑抗震设防分类标准》(GB50223-2008)、《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-2009)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)（2008年版）、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。

2）房屋改建抗震性能鉴定

根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2001）规定，本案例基础可不进行桩基础抗震承载力验算。

通过房屋抗震措施鉴定，对房屋层数和总高度检查、对现有房屋结构体系进行检查、对承重构件实际达到的强度等级检查、对现有房屋整体连接检查发现，以上内容均满足要求。

    通过房屋抗震承载力验算，对结构变形进行验算显示，变形控制满足要求；对抗震承载力验算显示，排架梁、柱、柱间支撑强度和刚度进行验算，对节点进行验算，以及柱混凝土基础验算，发现均满足抗震要求。

3）房屋改建抗震性能综合评定

根据房屋结构现状和建筑改建方案，综合地基基础和上部结构的抗震措施鉴定和抗震承载力验算结果，东区装焊车间抗震构造措施基本满足要求，现有结构及构件的变形和承载力均满足计算要求，承载力总体富裕较多，改建后整体满足抗震设计要求。

4结论与建议

（1）结论

依据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-1999)《建筑抗震设防分类标准》(GB50223-2008)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)（2008年版）、《建筑抗震设计规程》(DGJ08-9-2003)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范，得出检测鉴定结论如下：

1）经测量复核，原厂房的柱网布置、吊车梁系统、柱间支撑系统、屋面结构布置及标高基本符合原设计图纸和扩建图纸。钢结构钢柱、柱间支撑、柱顶桁架、吊车梁及桁架、螺栓球、网架杆件、牛腿的截面尺寸也与原设计图纸基本相符。

2）观测厂房主体结构的梁、柱、连接等的变形，没有发现主体结构有结构性明显的受力变形及裂缝，没有发现内部地坪沉降开裂。没有发现钢结构节点板有明显的变形、翘曲及焊缝有明显裂缝，螺栓无明显变形，敲击无松动现象。但在拆除非结构构件过程中，有个别格构柱缀条、柱间支撑杆件、网架支座球节点杆件被切割或断裂，吊车梁上翼缘与柱连接之连接件个别连接件有缺失现象。

3）采用全站仪观测房屋的倾斜量，测得排架柱南北向平均倾斜率1.1‰，所测倾斜率小于3‰，最大倾斜率3.5‰，东西向平均倾斜率0.9‰，所测倾斜率小于4‰，最大倾斜率4.6‰，房屋总体倾向性不明显，可推定原房屋总体沉降均匀。采用吊锤法检测厂房排架柱的弯曲矢高，所有矢高均小于10mm，个别柱段弯曲矢高大于1.0‰（Hi/1000），但小于1.52‰（Hi/660）。采用全站仪观测吊车梁的变形，所有变形均小于Li/800。

4）现场检测发现排架柱、吊车梁、支撑等屋面以下结构构件和节点总体基本完好，构件防锈漆局部有脱落，部分有浮锈和轻微锈蚀，但腐蚀量很小，可不考虑截面的减少和强度的降低。

屋面网架结构构件和球节点总体基本完好，构件防锈漆局部有脱落，部分有浮锈和轻微锈蚀，部分支座节点由于渗水腐蚀较明显。通过对已拆卸下来的网架（南侧二跨、北侧一跨）进一步检测发现，有部分（约有三分之一）杆件与球节点连接处螺栓已基本锈死，无法正常拆卸，如需拆卸替换只能依靠切割。杆件和节点的腐蚀量不超过初始厚度的25%，强度可不考虑降低，按设计强度取值。

5）综合地基基础和上部结构的检测结果和房屋结构的计算分析，东区装焊车间现状总体良好，在不考虑地震作用的情况下，既有厂房改建后在荷载作用下上部结构和地基基础承载力满足计算要求，地基变形满足要求，改建后房屋整体上满足安全性要求。但应对锈蚀构件进行除锈防锈处理，并修复损坏的构件。

6）根据房屋结构现状和建筑改建方案，综合地基基础和上部结构的抗震措施鉴定和抗震承载力验算结果，东区装焊车间抗震构造措施基本满足要求，现有结构及构件的变形和承载力均满足计算要求，承载力总体富裕较多，改建后整体满足抗震设计要求。

（2）建议

1）根据现场检测结果，厂房在拆除非结构构件的过程中，有个别格构柱缀条、柱间支撑杆件、网架支座球节点杆件被切割或断裂，吊车梁上翼缘与柱连接之连接件个别连接件有缺失现象。在改建过程中应进行修复。

2）根据现场检测结果，屋面网架结构构件和球节点、排架柱、吊车梁、支撑等屋面以下结构构件和节点防锈漆局部有脱落，部分有浮锈和轻微锈蚀，部分网架支座节点由于渗水腐蚀较明显，应进行防腐处理。网架球节点有部分（约有三分之一）杆件与球节点连接处螺栓已基本锈死，无法正常拆卸，如需拆卸替换只能依靠切割，在屋面加固设计时应考虑施工的可能性。

3）加固设计单位应按完成的改扩建建筑设计方案并根据现行抗震设计规范及加固技术规程进行结构复核和抗震加固设计。应考虑新建部分基础对原有基础的影响或采取消除影响的措施，上部应设抗震缝并满足缝宽要求。