网架结构以其自重轻、刚度大，以及良好的空间整体性、抗震能力等特点，而广泛应用于体育馆雨棚、试验厅、候车厅等大空间、大跨度结构屋盖。近年来，因为暴雨、强风等极端天气及外部偶然荷载等作用导致网架结构垮塌事故层出不穷。通常网架结构杆件主要为轴心受力构件，失稳是其主要的破坏模式，虽然网架结构属于具有较高次的超静定空间结构，但因部分关键杆件失效仍易导致网架结构的连续倒塌。以某悬挑网架结构为例，对其增设临时灯架后的安全性进行检测、评估，并对网架结构检测评估的工作重点进行分析探讨，以期为相关工程实践提供参考。

某体育中心看台雨棚为正放四角锥螺栓球节点悬挑钢网架结构，网架各榀主桁架（A）轴及（B）轴下弦节点支承于看台混凝土柱，（C）轴至（B）轴的悬挑长度为16.8m。该网架建于2000年，水平投影面积约为3375m2，根据建筑、结构造型分为（1-6)-(A-C）轴（网架Ⅰ）、（1/6-11)-(A-C）轴（网架Ⅱ）及（1/11-16)-(A-C）轴（网架Ⅲ）3个网架结构单元，体育中心看台及雨棚外观现状见图1。现因举办运动会需要，在该网架的局部区域临时增设灯架，为确保安全使用，对悬挑钢网架看台雨棚进行增设灯架后的结构进行安全性评估。

现场检测工作主要针对网架的结构现状、杆件截面尺寸、杆件挠度变形、螺栓球节点与支座节点的外观质量及承载状态、杆件的松弛或局部屈曲等受力状态、杆件防腐防火保护措施及锈蚀状态、屋面板系统承载状态及漏水现状进行检测，并对现场实际增设的灯架数量、悬挂点及重量进行调查。现场调查检测结果如下：

(1）该工程所检网架结构平面布置均与设计图纸一致。

(2）杆件截面尺寸检查。根据该网架的结构布置，现场抽取部分上弦杆、下弦杆、腹杆量测截面尺寸。结果表明，该工程所检网架的上弦杆、下弦杆、腹杆的外径及壁厚基本满足设计图纸要求。

(3）网架挠度检测。现场对网架部分主桁架的下弦杆进行挠度观测，结果表明，该工程所检悬挂灯架后的网架Ⅰ、网架Ⅱ及网架Ⅲ主桁架下弦杆测点最大挠度值分别为89mm、107mm及106mm，均未超出现行设计规范JGJ 7—2010《空间网格结构技术规程》[1]第3.5.1条网架结构容许挠度限值。

(4）节点现状检查。现场对该网架屋盖的螺栓球节点与支座节点进行外观质量及承载状态检查，结果表明，该工程所检网架柱顶支承节点ZZ-(21)-(A）的1颗螺栓未拧紧，其余柱顶支承节点杆件无弯曲、变形现象；所检网架螺栓球节点基本满足设计图纸要求，ZZ-(8)-(A）螺栓球节点处的1根腹杆螺栓脱丝，其余螺栓球节点未存在松动现象，未发现螺栓球节点的螺丝出现脱丝现象，未发现螺栓球出现裂纹的外观质量缺陷。

(5）杆件的缺陷、防腐防火涂层及锈蚀状态检查。现场对该网架杆件进行外观质量检查，结果表明，该工程所检网架杆件未存在松弛、局部屈曲、变形等明显的外观质量缺陷；所检个别柱顶支承节点的节点板有锈蚀现象；所检网架杆件中部分杆件表面的的防腐、防火涂层有剥落，剥落处发现局部有锈蚀的现象，锈蚀的构件主要为檩条及（0/A-A）轴区域的钢构件。

(6）屋面板现状检查。现场对该网架屋面板现状进行检查，结果表明，该工程所检网架屋面板未见明显弯曲、翘曲、松动、渗水等损伤情况。

(7）临时灯架布置调查。现场对该网架的临时灯架布置情况进行调查，结果表明，该工程所检网架共增设8榀临时灯架，其中1.25t重灯架有2榀，1.2t重灯架有2榀，0.8t重灯架有2榀，0.75t重灯架有2榀。灯架采用四边形的格构式桁架组装形成，通过安全吊带主要悬挂于网架结构的螺栓球节点上，对于个别吊带悬挂于网架杆件上的情况，现场立即通知业主单位将杆件上的安全吊带悬挂在临近的螺栓球节点上。

根据现场实际检测结果，采用上海同磊土木工程技术有限公司3D3SDesign (V2021）有限元软件进行现状结构空间整体建模计算分析。

(1）构件的安全性按承载力评定时，均按R/（γ0S）验算，其中S为结构构件的抗力；R为结构构件的作用效应；建筑结构安全等级为一级，结构重要性系数γ0按GB 55001—2021《工程结构通用规范》规定取为1.1。

(2）恒、活荷载：雨棚屋面恒荷载按0.3k N/m2考虑，灯架荷载按作用于螺栓球节点的集中恒荷载考虑；不上人屋面活荷载取为0.5k N/m2。

(3）风荷载：50年一遇基本风压取0.7k N/m2，地面粗糙度类别为B类。

(4）网架杆件钢材强度按设计取为Q235B，杆件截面尺寸按实际检测结果取值。

(5）增设灯架为临时性，安全性评估时的承载力验算不考虑地震作用，其余计算参数按图纸总说明和相关设计规范取值。

在荷载标准组合下,网架Ⅰ、网架Ⅱ及网架Ⅲ结构位移云图见图2～图4。结果可见，网架Ⅰ、网架Ⅱ及网架Ⅲ的最大下挠变形分别为102.4mm、116.5mm及100.7mm，均未超出JGJ 7—2010《空间网格结构技术规程》第3.5.1条网架结构容许挠度限值[1]。

在荷载基本组合下，杆件应力比最大的前8个单元验算结果见表1，网架Ⅰ、网架Ⅱ及网架Ⅲ杆件最大应力比云图见图5～图7。验算结果表明，所检网架杆件的强度应力比及长细比均满足规范要求，网架Ⅰ、网架Ⅱ及网架Ⅲ截面强度最大应力比分别为0.612、0.588及0.587，截面强度仍有较大的富余。所检网架Ⅰ、网架Ⅱ及网架Ⅲ分别各有6根、8根及7根杆件的“稳定应力比”超过1.00，其中最大值分别为1.143、1.211及1.211，并且由图可知应力比超限的杆件主要出现的支座附近。

(1）承载能力项目。网架杆件承载力验算结果表明，该工程网架Ⅰ、网架Ⅱ及网架Ⅲ支座附近个别杆件的稳定应力比超出GB 50292—2015《民用建筑可靠性鉴定标准》表5.3.2关于钢结构构件承载能力bu级规定的限值[2]，其余所检上弦杆、下弦杆、腹杆计算强度应力比、稳定应力比均未超出规范限值。

(2）构造与连接项目。该工程网架Ⅰ、网架Ⅱ及网架Ⅲ节点构造合理，连接方式正确，上弦杆、下弦杆、腹杆长细比满足现行设计规范JGJ 7—2010《空间网格结构技术规程》[1]的要求。

(3）不适于承载的变形项目。该工程所检网架Ⅰ、网架Ⅱ及网架Ⅲ杆件及节点未存在松弛、局部屈曲、变形等明显的外观质量缺陷，尤其是灯架悬挂处的构件均未出现明显的变形。现场实测各网架单元主桁架下弦杆测点最大挠度值及空间模型计算分析的结构最大位移均未超出现行设计规范JGJ 7—2010《空间网格结构技术规程》第3.5.1条悬挑网架结构容许挠度限值[1]。

(4）不适于继续承载的损伤（含腐蚀损伤）。该工程所检网架Ⅰ、网架Ⅱ及网架Ⅲ杆件个别柱顶支承节点的节点板有锈蚀现象；所检网架杆件中部分杆件表面的的防腐、防火涂层有剥落，剥落处发现局部有轻微锈蚀现象。

该工程网架Ⅰ、网架Ⅱ及网架Ⅲ均为正放四角锥螺栓球节点网架，结构选型合理，高跨比符合规范要求，杆件、节点及支座连接方式正确，构造合理，传力路径明确，网架形成良好的整体受力空间结构。

综合结构承载功能及结构整体牢固性评定结果，该工程网架Ⅰ、网架Ⅱ及网架Ⅲ整体上可基本满足临时增设灯架后的结构安全要求，对于个别应力比超限的杆件应立即采取相应的补强措施。

(1）对于个别应力比超限的杆件应立即采取相应的补强措施，并且灯架使用完毕后应尽快拆除。

(2）对已产生锈蚀的构件应采取处理措施，对杆件表面的防腐、防火涂层已剥落的应及时维护。后续使用过程中应定期进行全面检查及维护保养。

(1）通过评估分析可见，该工程网架个别稳定应力比略微超出限值的杆件，其截面强度仍有较大的富余，可见稳定性往往在网架杆件的承载能力中起主控作用。实际工程中由于外部偶然荷载的作用，网架杆件可能由原设计的拉杆(受拉状态)变为压杆(受压状态)，极易引发构件稳定性不足的问题，在实际的网架鉴定评估工作中应引起足够的重视。

(2）由于网架杆件较容易失稳，因此临时增设的灯架通过安全吊带悬挂在钢构件上的吊点应设置在螺栓球节点上，并且优先悬挂在上弦螺栓球节点，不得系挂在杆件上。

(3）网架结构检测鉴定中除承载力验算分析外，对于网架的挠度变形、杆件的局部屈曲变形等受力状态，以及杆件锈蚀状态的调查检测也是不容忽视。该工程虽然基本满足临时增设灯架后的结构安全要求，但网架部分杆件表面的防腐、防火涂层已剥落，构件局部已开始产生锈蚀，若不及时处理将导致网架杆件锈蚀的不断加深，最终影响结构构件承载功能。在实际工程中，业主应提高对于构件耐久性的认知，在使用过程中对网架结构进行定期的检查和必要的维护保养，尤其是此类处于露天的雨棚等受外部风雨、冷热环境的交替变化作用明显的构件，以保证网架结构的耐久性。