结构检测

结构检测

—中小学砌体结构的检测及鉴定1．引言

建筑结构的检测是工程建设中必不可少的重要环节，是一项重要的基础技术工作。以下情况都需要对工程结构进行必要的检测。

（1）采用了新材料、新结构、新工艺的工程。由于实际结构的复杂性、计算模式的近似性、施工工艺的差异性和材料性能的离散性，结构在作用下所产生的效应的计算值与实际值往往有较大的差别。需要进行实测以判别误差的大小，并作为验收的依据。

（2）为了保证工程的质量，除了常规的对主要的建筑材料要进行检测外，对某些重要构件，设计中往往会提出检测的要求。

（3）当建筑物的施工质量存在问题时，如混凝土试块达不到强度要求、钢筋的位置和数量或结构构件的几何尺寸与设计不符，需要通过检测了解问题的严重程度，为是否能使用、是否需要加固、怎样加固提供依据；

（4）当建筑物遭受到火灾、风灾、地震、洪灾、爆炸、冲撞等灾害后需要通过现场检测了解受灾程度，以判别建筑物还能否继续使用，是否需要加固，怎样加固；

（5）对于使用年代久远或处于恶劣的环境下，如高温、高湿的建筑物，材料的性能明显恶化。这时需要通过测试了解材料的性能变化以及材料老化以后结构的性能变化的情况；

（6）对一些使用年限久远的危房，特别是历史性建筑进行可靠性鉴定时，常常原设计资料散失或不全，另外，可能缺少建筑物在使用期间的各次大修和局部改造记录。在这种情况下，需要对建筑物进行全面调查和检测。

2008年5月12日14时28分，在四川省汶川县发生了8.0级特大地震，震源深度为15krn，震中烈度高达11度。此次地震破坏性强、波及范围广，特别是大量学校建筑物破坏严重，部分校舍倒塌，引发了对学校建筑物抗震安全性的更多关注。据初步统计，本次地震四川震区受损学校数约13779处，总面积约21.9×107m2，其中严重破坏的校舍面积约占38％，倒塌的校舍面积约占3.8％。地震中校舍大量毁坏的情况，在国内外历次地震中也经常发生，表1给出了上世纪几次破坏性地震中学校建筑物的破坏情况。

诚然，造成学校建筑倒塌的原因很多，既有设防标准低、结构体系不合理，整体性差，联结不牢固，抗震构造措施不到位等工程技术方面的原因，也存在投入不足、施工质量差、建筑材料不合格、不按规范施工等管理体制方面的原因。

鉴于此，地震后国家立即出台相应政策：组织各级主管部门对全国范围的中小学建筑进行抗震鉴定加固，所以就必须要做出相应准确，专业的评估，最终提出相应的处理方案。对

那些严重破坏的以及一些安全等级较低存在重大安全隐患的建筑予以拆除重建，对一些结构较完整且评估后做相应处理的建筑可以保留，经专业加固处理后可以急需使用，这样不仅可以消除安全隐患，而且还可以节约建筑成本避免造成浪费。这样一来结构检测就要发挥相当重要的作用，它可以为鉴定以及后期的处理方案提供重要的专业依据。

本文仅从砌体结构的结构体系以及构造措施方面的检测跟鉴定方面来做相关叙述。

2. 砌体结构的结构体系、构造措施分析2.1.结构体系

2.1.1.学校建筑设防标准偏低

我国建筑工程抗震设防分类标准，在2004年以前是将中小学的教学楼划为与一般民用建筑相同的丙类，2004年10月1日后实施的新版规范才将人数较多的幼儿园、小学的低层教学楼划为乙类，但是大量的教学楼是在这以前建造的，当教学楼划为乙类后，按照提高一度采取抗震措施的规定，采用装配式楼板的砌体结构由于横墙最大间距的限制在7、8度地区根本不能采用，所以目前大量采用砌体结构的教学楼可能存在严重的抗震安全隐患。

2.1.2.结构体系先天弱势

（1）根据《中小学校建筑设计规范》(GBJ99·86)中的规定，小学普通教室每间不小于50m2，中学普通教室每间不小于56m2，专用教室要求更大。这种大开间、大采光窗的建筑型式，抗震墙面积少。不利于抗震，开间多在12m以上、进深在6m以上。属于横墙较少的砌体结构，接近抗震设计规范横墙最大间距的极限；此外中小学教室层高高，小学要求不低于3m，中学要求不低于3.4m，所以相对同样结构形式的住宅建筑以及钢筋混凝土建筑来说，中小学教学楼的抗侧刚度小，冗余度低，抗震性能较差。对于砖混结构，由于长宽比较大，设计时往往只对纵向(短向) 重点考虑抗震验算，忽略了横向(长向)的抗震验算。但由于横向通常设置了大面积的采光窗，导致墙体较少且不连续，刚度或抗剪强度不足。因此在平行校舍长方向地震作用下，很容易被剪坏或弯坏。

（2）教学楼的走廊设计多采用单面或双面走廊的形式，外面柱子抗震作用很小，相对纵墙面积少，削弱了抗震能力。对于采用单面走廊形式建筑，造成偏心作用明显，对抗震有不利作用；很多外廊采用局部框架形式，形成混合结构体系，变形不协调，容易造成相互间的连接破坏。单边走廊采用悬挑的结构形式，使结构形成了一个双跨支撑体系，这种体系一旦在地震作用下，某个柱因抗弯能力不足，发生曲屈形成塑性铰，很容易形成整体不稳定的结构，从而产生连锁倒塌效应。由于少了整排的廊柱，整个结构的超静定次数也大量减少，相应的建筑物在地震下的危险性亦大大提高。

（3）装配式预制板砌体房屋抗震能力较差从汶川地震灾区大量倒塌的学校建筑物来看，装配式预制板楼盖砌体教学楼占大多数。这类房屋结构整体性差，联结不牢固，抗震构造措施不到位，一旦发生破坏，很容易原地崩塌到底。此类结构很难讲设计时能否满足抗震验算，有可能是当地村镇地区的习惯做法，甚至可能是非正式设计和施工。

2.2.构造措施

对于多层砌体结构，抗震构造措施对于提高房屋的抗震性能，作到大震不倒有重要意义。

各种构造措施的目的只有一个:即加强房屋的整体性，使之具有一定的变形能力(延性）。保证结构抗震性能的一个重要措施就是加强其构造措施，具体来说：

(1)结合建筑用途，中小学建筑的砖混结构高度需要严加限制，一般不应超过四层。严格执行规范

3.4.4条关于横墙间距的规定、7.1.2条关于层数和高度的规定、7.1.4条关于高宽比的规定，