工程结构诊治技术4.ppt
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1、工程结构诊治技术,第4章 建筑结构可靠性鉴定,4.1 概论 4.2 民用建筑可靠性鉴定 4.3 工业建筑可靠性鉴定 4.4 建筑结构耐久性评估 4.5 危险房屋鉴定 4.6 建筑抗震鉴定,规范 民用建筑可靠性鉴定标准 GB 50292-99 工业建筑可靠性鉴定标准 GB 50144-2008 建筑抗震鉴定标准 GB 50023-2009 构筑物抗震鉴定标准 GB 50117-2011 危险房屋鉴定标准 JGJ 125-99(2004年版) 混凝土结构耐久性评定标准 CECS 220-2007 火灾后建筑结构鉴定标准 CECS 252-2009 古建筑木结构维护与加固技术规范 GB 50165-
2、1992 既有建筑物结构检测与评定标准DGTJ08-804-2005(上海市标准),第4章 建筑物可靠性鉴定,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.1 民用建筑可靠性鉴定,可靠性鉴定的特点,已建成或服役多年的结构 结构上的作用可能发生了变化 结构抗力可能发生了变化 二者的相互关系可能发生了变化 具体不同 设计基准期和目标使用期 结构设计:设计使用期 结构鉴定:目标使用期,设计荷载和验算荷载 结构设计:设计荷载 结构鉴定:验算荷载 抗力计算依据 结构设计:材料强度(规范),计算模式(规范) 结构鉴定: 材料强度(设计文件+现场检测) 计算模式(规范+结构试验) 可靠性控制级别 结构设计:满足、不满足 结
3、构鉴定:四个级别 a、b、c、d, A、B、C、D, 一、二、三、四,已有建筑的荷载标准值、 材料强度标准值的确定,荷载标准值 自重 尺寸:实测 单位自重:规范,实测(怀疑时) 现场抽检试样不少于5个 分位值0.05或者0.95 注意有利不利原则 可变荷载:按下一目标使用期修正 修正系数10年0.85,20年0.90.95,材料强度标准值的推定 统计推定,95%保证率,建筑结构可靠性鉴定方法,1.传统经验法 传统经验法又称为专家经验法,是我 国常用的习惯方法,是由有经验的专家通过观感检查,或辅以简单核算,然后凭借专家的知识和经验,对结构的可靠性作出宏观评价。简单易行,花费较少;但粗糙保守,结论
4、有时因人而异。适用于情况简单的结构。,2.实用鉴定法 实用鉴定法又称定值法,是应用现代检测技术 对结构和材料的主要物理学性能进行测试,根据测 试结果通过计算分析获得结构相关功能指标,再以 此指标与规范指标进行对比,并按其差异程度评定 出结构的可靠性等级。该法是我国目前可靠性鉴定 普遍采用的方法,准确可靠,但工作量较大,适用 于一般工程。 一般包括的工作有: 初步调查 地基基础、建筑材料、建筑结构 结构计算分析、构件试验、模型试验,3. 概率法 用结构失效概率来衡量结构的可靠度 可靠度理论 在理论、概念上对可靠性鉴定方法的完善 实用存在困难,4.2.1 鉴定方法及程序 传统经验法 目测检查,经验
5、评估; 快速、简便、经济; 适用于对构造简单的旧房普查和定期检查; 概率法 可靠度鉴定法,S、R作为随机变量,计算失效概率。,4.2 民用建筑可靠性鉴定,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.2 民用建筑可靠性鉴定,4.2.1 鉴定方法及程序 实用鉴定法 运用现代检测手段,实测确定参数; 将鉴定对象从构件到鉴定单元划分成三个层次,每个层次划分三到四个等级; 包括初步调查、详细调查、补充调查、检测、试验、理论计算等多个环节; 初步调查的目的是了解建筑物的现状和历史; 详细调查包括细部检查、材料检测、结构试验、计算分析等。,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.2 民用建筑可靠性鉴定,4.2.1 鉴定方法及程序
6、实用鉴定法,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.2 民用建筑可靠性鉴定,4.2.1 鉴定方法及程序 概率法 建筑物的作用效应S、结构的抗力R之间的关系: R S 表示结构可靠 R = S 表示结构达到极限状态 R S 表示结构失效 结构失效概率用Pf 表示,可靠概率用Ps 表示,则: Pf + Ps = 1 或 Pf 1Ps 概率法即运用概率论和数理统计原理,采用非定值理论对已建建筑物可靠性进行评价和鉴定。 运用概率法的难点在于结构的不定性,即来自结构材料强度和计算公式的不定性。实际所用为近似概率法。,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.2 民用建筑可靠性鉴定,4.2.2 鉴定的类型 结构可靠性分类 承载
7、能力极限状态 正常使用极限状态 鉴定类别及适用范围 安全性鉴定 (对应承载能力极限状态) 使用性鉴定 (对应正常使用极限状态) 可靠性鉴定 (上述两者合并),第4章 建筑物可靠性鉴定,4.2 民用建筑可靠性鉴定,应进行可靠性鉴定: 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; 为制订建筑群维修改造规划而进行的普查。 可仅进行安全性鉴定: 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; 使用性鉴定中发现的安全问题。 可仅进行正常使用性鉴定: 建筑物日常维护的检查; 建筑物使用功能的鉴定
8、; 建筑物有特殊使用要求的专门鉴定。,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.2 民用建筑可靠性鉴定,4.2.3 鉴定评级的层次与等级划分 划分为三个层次:构件、子单元和鉴定单元 构件:第一层次,最基本的鉴定单元可以是单件,也可以是组合件; 子单元:第二层次,由构件组成,一般包括地基基础、上部承重结构和围护系统三个子单元; 鉴定单元:第三层次,由子单元组成,即建筑物划分为的一个或若干个可独立进行鉴定的区段。 等级划分 安全(可靠)性鉴定:每层次划分为4个等级; 使用性鉴定:每层次划分为3个等级,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.2 民用建筑可靠性鉴定,单个构件的划分 民用建筑的单个构件划分,应符合下列规定:
9、 1基础 1)独立基础一个基础为一个构件; 2)墙下条形基础一个自然间的一轴线为一构件; 3)带壁柱墙下条形基础按计算单元的划分确定; 4)单桩一根为一构件; 5)群桩一个承台及其所含的基桩为一构件; 6)筏形基础和箱形基础一个计算单元为一构件。 2墙 1)砌筑的横墙一层高、一自然间的一轴线为一构件; 2)砌筑的纵墙(不带壁柱)一层高、一自然间的一轴线为一构件; 3)带壁柱的墙按计算单元的划分确定; 4)剪力墙按计算单元的划分确定。,3柱 1)整截面柱一层、一根为一构件; 2)组合柱一层、整根(即含所有柱肢)为一构件。 4梁式构件 一跨、一根为一构件;若仅鉴定一根连续梁时,可取整根为一构件。
10、5板 1)预制板一块为一构件; 2)现浇板按计算单元的划分确定; 3)木楼板、木屋面板一开间为一构件。 6桁架、拱架 一榀为一构件。 7网架、折板、壳 一个计算单元为一构件。 注:所划分的单个构件,应包括构件本身及其连接、节点。,4.2.3 鉴定评级的层次与等级划分 安全性鉴定 构件: au、bu、cu、du 四级; 子单元:Au、 Bu、 Cu、 Du 四级; 鉴定单元: Asu、 Bsu、 Csu、 Dsu 四级; 使用性鉴定 构件: as、bs、cs 三级; 子单元:As、 Bs、 Cs 三级; 鉴定单元: Ass、 Bss、 Css 三级;,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.2 民用建筑可
11、靠性鉴定,4.2.3 鉴定评级的层次与等级划分 可靠性鉴定 构件: a、b、c 、d 四级; 子单元:A、 B、 C、D 四级; 鉴定单元: 、 四级; 适修性鉴定 反映残损结构适修程度与修复价值的技术与经济的综合特性 子单元或其组成:Ar、 Br、 Cr、Dr 四级; 鉴定单元: Ar、 Br、 Cr、Dr 四级;,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.2 民用建筑可靠性鉴定,4.2.4 构件安全性鉴定评级 混凝土构件安全性评级 承载能力评定:; 构造评定:; 位移评定: ; 裂缝评定: 。,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.2 民用建筑可靠性鉴定,4.2.4 构件安全性鉴定评级 钢结构构件安全性评级
12、承载能力评定:; 构造评定:; 位移评定: ; 锈蚀评定: 。,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.1 民用建筑可靠性鉴定,4.2.4 构件安全性鉴定评级 砌体结构构件安全性评级 承载能力评定:; 构造评定:; 位移评定: 同混凝土 ; 裂缝评定: 分为受力、非受力裂缝 。,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.2 民用建筑可靠性鉴定,4.2.4 构件安全性鉴定评级 木结构构件安全性评级 承载能力评定:; 构造评定:; 位移评定: ; 斜纹或斜裂评定: 腐朽或虫蛀评定: 。,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.1 民用建筑可靠性鉴定,4.2.5 构件正常使用性鉴定评级 混凝土构件使用性评级 位移评定: ; 按实测
13、值、计算值、设计规范限值三者关系确定。 裂缝评定: 。 钢结构构件使用性评级 位移评定: ; 锈蚀评定: ; 长细比评定:(仅受拉构件) 。,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.1 民用建筑可靠性鉴定,4.2.5 构件正常使用性鉴定评级 砌体结构构件使用性评级 非受力裂缝评定:; 风化或粉化评定:; 木结构构件使用性评级 位移评定: ; 干缩裂缝评定: ; 初期腐朽评定: 发现即为Cs 。,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.1 民用建筑可靠性鉴定,4.2.6 子单元安全性鉴定评级 地基基础安全性评级 地基评定: 按地基变形评定 按地基变形允许值分为Au、Bu 、 Cu 、Du 按地基承载能力评定 根据检
14、测或计算分析结果与现行规范比较确定。 基础评定: 直接评定 间接评定 斜坡评定: 根据场地稳定、滑动史等评定,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.2 民用建筑可靠性鉴定,4.2.6 子单元安全性鉴定评级 上部承重结构安全性评级 各种构件评定: 主要构件 一般构件 结构整体评定: 按结构布置、支承系统布置、支撑构造、圈梁构造和结构间的联系评定, 侧向位移评定: 上部承重结构综合评定: 在主要构件等级和侧向位移等级中取低一级; 特殊情况应降级评定,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.2 民用建筑可靠性鉴定,4.2.6 子单元安全性鉴定评级 围护系统的承重部分安全性评级 各种构件评定: 构件按 表4-36, 表
15、4-37评定 整体性按 表4-38评定 围护系统承重部分的安全等级不得高于上部承重结构的等级,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.2 民用建筑可靠性鉴定,4.2.7 子单元使用性鉴定评级 地基基础使用性评级 通过调查上部承重结构和围护系统是否存在使用性问题,以及此类问题与地基基础之间是否存在因果关系评定。 上部承重结构使用性评级 按主要构件和一般构件分别根据表4-40,表4-41评定; 侧向位移采用实测或计算的方法评定(表4-42); 上部承重结构按上述评定后一般取最低级评定; 振动影响应根据振动参数实测和计算,与有关规定的允许值比较后评定。 围护系统使用性评级 根据其使用功能和承重部分的使用性进行
16、(表4-43)。,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.2 民用建筑可靠性鉴定,4.2.8 鉴定单元安全性和使用性评级 鉴定单元安全性评级 一般取地基基础和上部承重结构中较低等级。 鉴定单元使用性评级 一般按地基基础、上部承重结构及围护系统中的最低使用性等级确定; 4.1.9 可靠性评级 可靠性由安全性和使用性组成; 各层次可靠性可采取直接列出安全性、使用性等级的方法共同表达; 否则,安全性低于bu、Bu、Bsu时,按安全性评级;其他情况按安全性和使用性中的较低等级评级。,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.2 民用建筑可靠性鉴定,4.2.10 适修性评级 委托方要求提出处理意见时进行 处理原则 评级在Br
17、或Br以上时,应予修复; 评级为Cr或Cr时,应作出修复和拆除两种方案的经济、技术比较; 评级为C(s)uDr、 D(s)uDr时,宜考虑拆除或重建; 适修性评估不适用于有纪念意义或有文物、历史、艺术价值的建筑物。,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.2 民用建筑可靠性鉴定,4.2.11 鉴定报告 内容 建筑物概况; 鉴定的目的、范围和内容; 鉴定采用的标准、规范和仪器设备; 检测、分析、鉴定的结果; 结论和建议; 附件。 对于C级以下的检查项目的数量、分布、处理意见或建议,应逐一详细说明。,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.2 民用建筑可靠性鉴定,4.3.1 鉴定评级的层次和等级划分 与民用建筑鉴定的
18、不同是:未按安全性、使用性分别进行,而是直接按可靠度进行鉴定评级。 按照“三层次、四等级”进行鉴定评估; 三层次: 鉴定单元:是指厂房的整体或局部,以及某些特定的结构系统,是最高层次,等级用一、二、三、四表示。 结构系统:可分地基基础,上部承重结构和围护结构,等级用A、B、C、D表示; 构件:是鉴定评级的最低层次,构件的评定是结构构件能否满足单项功能可靠性要求的评定基础。等级用a、b、c、d表示;,4.3 工业厂房可靠性鉴定,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.3 工业厂房可靠性鉴定,表3.2.8 工业建筑可靠性鉴定评级的层次、等级划分及项目内容,注:1 单个构件可按本标准附录A划分。 2 若上部承
19、重结构整体或局部有明显振动时,尚应考虑振动对上部承重结构安全性、正常使用性的影响进行评定。,单个构件的划分,本附录所划分的单个构件,应包括构件本身及其连接、节点。,4.3.2 鉴定评级原则 构件 级:符合国家现行标准规范要求,安全适用,不必采取措施; 级:略低于国家现行标准规范要求,基本安全适用,可不必采取措施; 级:不符合国家现行标准规范要求,影响安全或影响正常使用,应采取措施; 级:严重不符合国家现行标准规范要求,危及安全或不能正常使用,必须采取措施;,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.3 工业厂房可靠性鉴定,4.3.2 鉴定评级原则 项目或组合项目 应按对项目可靠性影响的不同程度,将子顶分为
20、主要子项和次要子项两类。结构的承载能力,构造连接等应划分为主要子项;结构的裂缝变形等应划分为次要子项。 级:主要子项符合国家现行标准规范要求;次要子项略低于国家现行标准规范要求。正常使用,不必采取措施; 级:主要子项符合或略低于国家现行标准规范要求,个别次要子项不符合国家现行标准规范要求。尚可正常使用,应采取适当措施; 级:主要子项略低于或不符合国家现行标准规范要求,应采取适当措施;个别次要子项可严重不符合国家现行标准规范要求,应采取措施; 级:主要子项严重不符合国家现行标准规范要求,必须采取措施。,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.3 工业厂房可靠性鉴定,4.3.2 鉴定评级原则 评定单元 一级
21、:可靠性符合国家现行标准规范要求,可正常使用,极个别项目宜采取适当措施; 二级:可靠性略低于国家现行标准规范要求,不影响正常使用,个别项目应采取措施; 三级:可靠性不符合国家现行标准规范要求,影响正常使用,有些项目应采取措施,个别项目必须立即采取措施; 四级:可靠性严重不符合国家现行标准规范要求,已不能正常使用,必须立即采取措施。,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.3 工业厂房可靠性鉴定,4.3.3 地基基础鉴定评级 包括地基、基础、桩和桩基、斜坡等四项; 地基:按照厂房结构有无沉降裂缝或裂缝是否已终止发展,不均匀沉降是否速度及是否稳定,吊车是否运行正常等条件,划分为A、B、C、D级; 基础:应根
22、据基础结构的类别按相应结构的规定评定等级。 桩及桩基:桩基应按“地基”评定等级;单桩按照腐烂的横截面的比例(木桩)或锈蚀厚度的比例(钢桩)评级;群桩按照包含的单桩各个等级的百分比评级。 斜坡:根据斜坡的滑动历史、未来的滑动可能性评级。,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.3 工业厂房可靠性鉴定,4.3.4 混凝土结构鉴定评级 包括承载能力、构造和连接、裂缝、变形四个子项 承载能力:,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.3 工业厂房可靠性鉴定,变形:,第4章 建筑物可靠性鉴定,4.2 工业厂房可靠性鉴定,4.3.4 混凝土结构鉴定评级 裂缝:主筋处的横向、斜向裂缝根据构件或结构的使用环境和裂缝宽度确定等级;
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