建筑结构的可靠性鉴定与评估

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5建筑结构的可靠性鉴定与评估
本章提要
⑴介绍建筑结构可靠性鉴定的方法和程序 ⑵工业建筑结构可靠性鉴定的方法 ⑶民用建筑结构可靠性鉴定的方法 (4)民用建筑危险房屋鉴定的方法
5.1建筑结构可靠性鉴定与评估的一般方法、 程序及评定等级
5.1Leabharlann Baidu1建筑结构可靠性鉴定与评估的一般方法及程序
5.1.2鉴定分类及等级划分
(二)项目评级
• 混凝土结构或构件的项目评定分为A、B、C、D 四个等 级,应根据上述承载能力、构造和连接、裂缝、变形四个 子项的评定结果,按下列原则确定: • 1、当四个子项的等级相差不大于一级时,以主要子项, 即承载能力子项与构造和连接子项中的较低等级作为该项 目的等级。 • 2、当变形、裂缝子项比承载能力或构造和连接子项低二 级时,以承载能力或构造和连接子项中的较低等级降一级 作为该项目的等级。 • 3、当变形、裂缝子项比承载能力或构造和连接子项低三 级时,可根据变形、裂缝对承载能力的影响程度及其发展 速度,以承载能力或构造和连接中的较低等级降一级或二 级作为该项目的等级。
地基不均匀沉降必然在上部结构引起不良反应,因而地基评级时要联系上部结构 受到的影响。当缺乏地基沉降观测资料时,也可以根据地基的承载力验算和地基 变形的验算,当验算结果满足现行国家规范的允许值,且上部结构无异常情况时 可评为A级,若上部结构出现不同程度的沉降反应时,根据其程度评为B级、C 级或D级。
• 基础项目根据基础结构的类别(如混凝土基础、砌体基础等)按结构 构件的评级方法评定(包括桩)。 • 桩和桩基项目包括桩、桩基两个子项,分别评定,取两个子项中较低 的等级作为该项目的评级。其中桩基按地基项目的规定评级。当基础 下面是群桩时,桩子项的等级根据单桩各个等级的百分比按以下规定 确定: • 单桩b 级数量不超过30% ,且不含c、d 级时评为a级; • 单桩c级数量不超过30%,且不含、d级时评为b级; • 单桩d 级数量不超过10%时评为c 级; • 单桩d 级数量大于等于10%时评为d 级。 • 单桩的承载力与截面面积有关,对于木桩和钢桩根据其截面的削弱程 度评级;混凝土桩在使用期间极少发生腐烂或腐蚀,故不评定单桩; 而灰土桩、砂桩、石灰桩、碎石桩等属于复合地基,它们与周围的土 体共同承受荷载,故这些桩划入地基范围内评级。 • 木桩和钢桩的单桩评级按以下规定确定:木桩没有或有轻微表层腐烂, 钢桩没有或有轻微表面锈蚀时评为a 级;木桩腐烂的横截面积小于原 截面积10%,钢桩锈蚀厚度小于原有壁厚的10%时评为b 级;木桩腐 烂的横截面积为原截面积10% -- 20% ,钢桩锈蚀厚度为原有壁厚的 10% -- 20%时评为c 级;木桩腐烂的横截面积大于原截面积20% , 钢桩锈蚀厚度大20%时评为d级.
构造和连接
装配式钢筋混凝土结构是由许多单一构件靠预埋件、焊 缝或螺栓连接而成,通过节点传递和分配内力。连接节 点的破坏将导致结构破坏,按下列规定评定等级。 一、当预埋件的锚板和锚筋的构造合理,经检查无变形 或位移等异常情况时,可根据承载能力原则评为a级或b级; 当预埋件的锚板有明显变形或锚板、锚筋与混凝土之间 有明显滑移、 拔脱现象时,根据其严重程度可按本标准 总则评为c级或d级。 二、当连接节点的焊缝或螺栓符合国家现行标准规范规 定和使用要求时,可按本标准总则评为a级或b级;当节点 焊缝或螺栓连接有局部拉脱、剪断、破损或较大滑移者, 根据其严重程度可按本标准总则评为c级或d级。 三、应取一、二款中较低等级作为构造和连接子项的评 定等级。
5.2工业建筑结构的可靠性鉴定
• 一、鉴定评级的层次和等级划分 • 工业厂房的可靠性鉴定,按所谓三层次、四等级进行鉴定评级;三个层 次分别称为“单元”、“组合项目与项目”和“子项”。 • (一)单元 • 单元是指厂房的整体或局部,以及某些特定的结构系统(如框、排架、 承重墙体等),单元是厂房鉴定评级的最高层次,单元的评级是厂房可 靠性的综合评定结果,四个等级用一、二、三、四表示。 • (二)项目 • 项目是厂房可靠性鉴定评级的中间层次,有基本项目和组合项目之分。 单元中的承重结构系统、围护结构系统及结构布置与支撑系统是组合项 目;如承重结构系统中的地基基础、混凝土结构等,则为项目。组合项 目和项目的四个等级用ABCD表示。 • (三)子项 • 子项是鉴定评级的最低层次。地基基础项目包括地基、基础、桩和桩基、 斜坡四个子项;钢筋混凝土结构、钢结构和砌体结构项目包括承载力、 构造连接、裂缝和变形等子项。由于每个子项是根据某项功能的极限状 态评定的,因此,子项的评定等级是结构构件能否满足单项功能可靠性 要求的评定基础。子项的四个等级用abcd 表示。子项的评级是构件功 能评定的基础,项目的评定是多因素的综合评定,单元的评定是最后评 定。
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(一)可仅进行安全性鉴定的情况 危房鉴定及各种应急鉴定; 房屋改造前的安全检查; 临时性房屋需要延长使用期的检查; 使用性鉴定中发现有安全问题。 (二)可仅进行使用性鉴定的情况 建筑物日常维护的检查; 建筑物使用功能的鉴定; 建筑物有特殊使用要求的专门鉴定。 (三)应进行可靠性鉴定的情况 建筑物大修前的全面检查; 重要建筑物的定期检查; 建筑物改变用途或使用条件的鉴定; 建筑物超过设计基准期继续使用的鉴定; 为制定建筑群维修改造规划而进行的普查。 当鉴定评为需要加固处理或更换构件时,根据加固或更换的难易程度、 修复价值及加固修复对原建筑功能的影响程度,补充构件的适修性评 定,作为工程加固修复决策时的参考或建议。 • 当要确定结构继续使用的寿命时,还可进一步作结构的耐久性鉴定。
• 结构可靠性鉴定的类别及适用范围 • 按照结构功能的两种极限状态,结构可靠性鉴定 可以分为两种鉴定内容, • 即安全性鉴定(或称承载力鉴定)和使用性鉴定 (或称正常使用鉴定)。 • 根据不同的鉴定目的和要求,安全性鉴定与使用 性鉴定可分别进行,或选择其一进行,或合并成 为可靠性鉴定。各类别的鉴定有不同的适用范围, 按不同要求,选用不同的鉴定类别:
五、钢结构鉴定评级
• 单层工业厂房钢结构或构件的鉴定评级包括承载能力(包 括构造和连接)、变形、偏差三个子项。其他钢结构建筑 可以参考应用。 • 当需要进行材质检测时,其检测原则除按一般规定外,尚 应符合下列要求: • 1、 对于重级工作制或吊车起重量等于或大于500KN 的 中级工作制焊接吊车梁,应检验其常温冲击韧性,必要时 检验负温冲击韧性。 • 2、当结构经受过150度以上的温度作用或受过骤冷骤热 影响时,应检查烧伤程度,必要时应取样试验,确定其力 学性能指标。
四、混凝土结构鉴定评级
• 混凝土结构或构件的鉴定评级
• (一)子项评级
• 包括承载力、构造和连接、裂缝、变形四个子项。
• (二)项目评级
(一)子项评级
• 承载能力
• 混凝土结构或构件的承载能力验算,按国家现行规范或标准执行。材 料强度取值应以检测试验为基础,结构或构件的几何参数应采用实测 值,并考虑构件截面的损伤、偏差以及结构构件过度变形的影响。结 构上的作用,经调查符合国家现行标准《建筑结构荷载规范》规定取 值者,应按规范选用,当现行规范未作规定或有特殊情况时,应按国 家现行标准《建筑结构可靠度设计统一标准》有关的原则规定执行。 钢筋混凝土结构或构件承载能力子项按下表评定等级。
• (一)承载能力(包括构造和连接)鉴定评级
• 钢结构或构件应进行强度、稳定性、连接、疲劳等承载能 力等的验算。结构或构件的承载能力(包括构造和连接) 子项可按下表评定等级。
• (二)变形鉴定评级
• 钢结构或构件的变形子项可按下表评定等级。
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• 建造在斜坡上或斜坡附近的建筑物,在使用期间如果斜坡 丧失稳定性,建筑物可能遭受破坏或危害。所以除应鉴定 地基外,还应对建造区域内的斜坡稳定进行鉴定评级。对 斜坡进行鉴定时应观察建筑物有无倾斜或局部破坏情况, 地面有无开裂或陷坑,调查历史上是否发生过滑动,停止 滑动后已长期稳定还是近期又发生过滑动迹象等。斜坡项 目根据其稳定性按以下规定评级: • 没有发生过滑动,将来也不会再滑动,则可评为A 级; • 以前发生过滑动,停止滑动后将来不会再滑动,则评为B 级; • 发生过滑动,停止滑动后将来可能再滑动,则评为C级; • 发生过滑动,停止滑动后目前又滑动或有滑动迹象,则评 为D级。 • 地基基础组合项目的按地基、基础、桩和桩基、斜坡四个 项目的最低等级确定。
• 项目的评级是在子项评级完成之后,根据项目中各子项的 主次关系和等级差异,按一定规则进行评定的。主要子项 有承载力子项、构造连接子项,次要子项包括裂缝子项、 挠度变形等子项。项目的分级原则如下表:
• 单元的评级是在项目评级基础上的综合评定,是建筑物可 靠性的总体评估;具体的评级方法,根据组合项目的等级 构成,按与项目评级类似的规则进行。单元的可靠性分级 原则如下表.
三、地基基础鉴定评级
• 地基基础的鉴定评级包括地基、基础、桩和桩基、斜坡四个项目。 • 地基项目宜根据地基变形观测资料结合上部结构开裂、吊车运行情况, 按下列规定评级:
A级:厂房结构无沉降裂缝或裂缝已终止发展,不均匀沉降小于国家现行 《建筑地基基础设计规范规定的容许沉降差,吊车运行正常。 B级:厂房结构沉降裂缝在短期内有终止发展趋势,连续2个月地基沉降速度 小于2mm/ 月,不均匀沉降小于规范规定的容许沉降差,吊车运行基本正常。 C 级:厂房结构沉降裂缝继续发展,短期内无终止趋向,连续2 个月地基沉 降速度大于2mm/月,不均匀沉降大于规范规定的容许沉降差,吊车运行不正 常,但轨顶标高或轨距尚有调整余地。 D级:厂房结构沉降裂缝发展显著,连续2 个月地基沉降速度大于2mm/月, 不均匀沉降大于规范规定的容许沉降差,吊车运行不正常,轨顶标高或轨距 没有调整余地。
鉴定层次及等级划分如表
位移评定
构件使用性评级 (混凝土结构) 裂缝评定 位移评定 构件使用性评级 (钢结构) 锈蚀(腐蚀)评定
非受力裂缝
构件使用性评级 (砌体结构) 风化或粉化评定
构件使用性评级 (木结构)
位移评定 干缩裂缝评定 初期腐蚀评定
二、鉴定评级原则
• 对于现行设计施工规范中已有明确允许限值规定的子项,如承载力子 项、裂缝子项及挠度变形子项等,鉴定时,对满足现行规范要求的子 项评定为a 级;对不满足现行规范的,可靠性鉴定规程按其差距程度, 再分成bcd三个等级,分级原则如下表。
• 变形
• 变形的准确测定一般是在调查出可疑迹象的情况下,选择 较大的挠度或位移进行测量。过度的变形一般对应较大的 裂缝,因此变形与裂缝应结合起来测量。混凝土结构或构 件的变形子项按下表评定等级。
• 裂缝
• 对于因主筋锈蚀造成的沿构件主筋方向的裂缝,当裂缝宽 度不超过2mm时评为c级;裂缝宽度大于2mm 或主筋锈 蚀导致构件掉角及混凝土保护层脱落者评为d级;无裂缝 者评为ab级。 • 对于受力主筋处的横向或斜向裂缝,根据裂缝的宽度,分 别按下表的规定评级,并应考虑检测时尚未作用的各种因 素对裂缝宽度的影响。
(三)偏差鉴定评级 钢结构或构件的偏差子项按下列规定评定等级: 1、 天窗架、屋架和托架的不垂直度: a级:不大于天窗架、屋架和托架高度的1/250,且不大于15mm。 b级: 构件的不垂直度略大于a级的允许值,且沿厂房纵向有足够的垂 直支撑保证这种偏差不再发展。 c级或d 级:构件的不垂直度大于a级的允许值,且有发展的可能时, 可按评级基本原则评为c 级或d 级。 2、 受压杆件对通过主受力平面的弯曲矢高: a级:不大于杆件自由长度的1/1000,且不大于10mm。 b级:不大于杆件自由长度的1/660。 c级或d 级:大于杆件自由长度的1/660 ,可按评级基本原则评为c 级 或d 级。 3、 实腹梁的侧弯矢高: a级:不大于构件跨度的1/660 。 b级:略大于构件跨度的1/660 ,且不可能发展。 c 级或d 级:大于构件跨度的1/660 ,可按评级基本原则评为c 级或d 级。 4、吊车梁轨道中心对吊车梁轴线的偏差e: a 级:e<=10mm。 b级: 10mm <e<=20mm 。 c 级或d 级: e>20mm ,吊车梁上翼缘与轨底接触面不平直,有啃 轨现象,可按评级基本原则评为c 级或d 级。
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