毕业设计论文—混凝土结构和砌体结构房屋的安全鉴定

青岛理工大学毕业论文 第 页 I 摘 要 本文以既有民用建筑，特别是混凝土结构和砌体结构的房屋为研究对象， 对其安全性鉴定方法进行了分析和研究。文章首先介绍了国内外建筑结构安全性鉴定研究动态、民用建筑安全鉴定的既有标准，重点阐述了混凝土结构和砌体结构房屋的安全鉴定方法； 然后详细介绍了混凝土结构，建筑物结构安全性鉴定程序、工作内容以及评级标准，回弹法检测混凝土强度的原理及检测技术 ,对建筑结构存在的问题及鉴定的分类做了介绍，同时对安全性鉴定的程序和内容作了详细的介绍， 主要从地基基础、上部承重结构、围护承重部分三个方面各个子单元 以 金岭花园 B区 20#楼为研究对象，对其安全性鉴定方法进行了分析和研究 。 关键字 ： 安全性鉴定、混凝土、砌体结构、回弹法 青岛理工大学毕业论文 第 页 IIABSTRACT In this paper, both civil construction, particularly concrete and masonry structure housing study, their safety and identification methods are analyzed and studied.The article first introduces the domestic and international security identification of structural dynamics, identification of existing standards for civil security, focusing on concrete structures and masonry structures Appraisal Method for housing； and detail of the concrete structure, and structural securityidentification procedures, work content and rating standards, Rebound testing concrete strength theory and testing technology, the existence of architectural structure of the classification of problems and identification have been described, while security and content identification procedures were Xiang Xis introductionmainly from the foundation, the upper load-bearing structures, load-bearing part of the envelope in all three sub-units to Jinling Garden, 20 # Building B District, as the research object, their safety and identification methods are analyzed and studied. KEY WORDS: Security identification, concrete, masonry structure, Rebound 青岛理工大学毕业论文 第 页 III 目 录 第一章 绪 论 . 1 1.1 工程背景 . 1 1.2 问题的提出 . 2 1.3 建筑结构安全性鉴定研究的目的及意义 . 4 1.4 国内外建筑结构鉴定发展动态 . 6 1.4.1 国外发展概况 . 6 1.4.2 国内发展概况 . 7 1.4.3 结构安全鉴定的现状 . 8 1.5 本文所做的主要工作及其意义 . 8 第二章 建筑结构安全性鉴定及规范 . 10 2.1 建筑结构安全性鉴定程序及方法 . 10 2.1.1 民用建筑安全性鉴定程序 . 10 2.1.2 常用的建筑结构鉴定方法分析 . 11 2.2 建筑结构安全性鉴定内容 . 13 2.2.1 建筑结构普查内容 . 14 2.2.2 地基检测 . 15 2.2.3 建筑材料质量的检测 . 17 2.3 建筑结构安全性鉴定评级 . 32 2.3.1 地基基础 . 32 2.3.2 上部承重结构 . 34 2.3.3 围护系统的承重部分 . 38 第三章 青岛市金岭花园 B 区 20楼安全性鉴定 . 39 3.1 检测结果及分析 . 39 3.1.1 鉴定的目的 . 39 3.1.2 金岭花园 B 区 20楼安全性鉴定依据 . 39 3.1.3 鉴定程序 . 39 青岛理工大学毕业论文 第 页 IV 3.2 现场检测内容及结果 . 39 3.2.1 结构布置 . 39 3.2.2 地基基础检测 . 41 3.2.3 砂浆及砖强度检测 . 41 3.2.4 混凝土强度检测 . 42 3.2.5 裂缝及变形检测 . 44 3.3 安全性评级 . 45 3.3.1 安全性评级依据 . 45 3.3.2 单元评级 . 46 第四章 总 结 . 47 致谢 . 48 参考文献 . 49 青岛理工大学毕业论文 第 页 1 第一章 绪 论 房屋是人类与大自然和谐相处并生存发展的产物。原始人类最早栖身于洞穴，如北京周口店的 “猿人洞 ”。中国古代文献中还有巢居的记载。韩非子 五蠹：上古之世，人民少而禽兽众，人民不胜禽兽虫蛇，有圣人作，构木为巢，以避群害。 易经： 上古穴居而野处，后世圣人易之以宫室，上栋下宇，以待风雨。 从远古人类遮风雨避群害的洞穴到用竹木土石等天然材料建造的简易房屋、砖石 (木 )结构房屋、金属结构房屋、混凝土结构房屋和膜结构房屋，人类经历了无数的艰辛与失败，凝聚了无穷的智慧。随着科学技术的不断发展，现代建筑技术日臻完善，房屋高度不断被刷新，功能已开始向智能化发展。即使如此，各种房屋结构的缺陷仍不可避免，且从建成起 随着岁月的流逝还会进一步发展，直至寿终正寝。各类房屋，不论其体形如何，不论采用何种建筑材料和结构型式，都是在各类场地上营建的。即使是经过缜密勘察、设计、施工及监理的建筑物，岩土工程勘察、设计、施工、监理和竣工验收等建造环节中难免的任何细小疏漏都有可能使房屋遗留某些并不影响安全和正常使用的非结构性缺陷。房屋在建成投入使用后，还会因使用不当、使用环境改变、环境侵蚀、人为损伤、年久失修和自然灾害等因素使这些缺陷进一步发展。 总之，任何房屋都不是完美无缺的，通常都或多或少存在一定欠缺或不完备之处 (缺陷 )，只不过在经过一定时期的使用后会表现得较为明显而已。非结构性缺陷发展导致的累积损伤达到一定程度，就可能成为结构性缺陷，从而危及房屋安全，影响正常使用，降低耐久性。建筑不可能无限期使用，也是有生命的，因此可以把房屋比拟。就像人病了通常需要看医生、人到中年以后需要定期体检一样，房屋在使用一定年限后也需要进行定期检测鉴定，结 构出现明显缺陷时还需要及时诊治，以便进行适当处理，确保继续安全、正常使用。 1.1 工程背景 金岭花园 B区 20楼（原名称 5楼）位于崂山区仙霞岭路 12号，立面如图1.1。该建筑结构形式为砖混结构，建筑面积分别为地下室 820 2m 、 标准层 4100 2m 、青岛理工大学毕业论文 第 页 2 阁楼 320m2）。该工程由青岛金岭实业股份有限公司建设，由青岛市高科技工业园市政公用设计院设计，由福盛建设集团施工。该工程已经投入使用多年。 图 1.1 立面图 1.2 问题的提出 安全性鉴定主要是指建筑结构的安全性鉴定，其定义为：结构在规定时间内（即 设计时所假定的基准使用期）、规定的条件下（结构正常的设计、施工和使用条件下），完成预定功能（如强度、刚度、稳定性、抗裂性、耐久性 ）的能力。 这一定义将结构的安全性归结了三个基本的功能，其分别是安全性功能、适用性功能和耐久性功能。其中，安全性功能是指，在正常设计、施工和正常使用条件下，结构应能承受可能出现的各种荷载作用和变形而不发生破坏；在偶然事件（如地震、爆炸等）发生时和发生后，仍能保持必要的整体稳定性，而不至于倒塌。适用性功能是指，在正常使用时，结构应具有良好的工作性 能，其变形、裂缝或震动等均不超过规定的限值。耐久性功能是指，在正常使用、正常维护条件下，结构应具有足够的耐久性。如保护层不得过薄。裂缝不得过宽而引起钢筋锈蚀，混凝土不得在化学腐蚀环境下影响结构预定的使用年限。 对于结构安全性的鉴定程序主要有：调查、检测及 计算 分析，按照现行设计规范和相关鉴定标准进行综合评估。 建筑物安全性涉及许多方面，诸如承重结构防止破坏倒塌，建筑部件破坏坠青岛理工大学毕业论文 第 页 3 落，建筑设备运行，电气和燃气的使用，卫生、防火、 防滑、防盗等的安全性，尤其是相当于人体骨架的承重结构，直接关系着建筑物的安全，关系着人民生命财产安全。建筑物和人一样都有生命周期，随着时间推移，也会生病、老化。故对在役建筑物也应像对待人一样，需定期检查，及时整治。在役建筑物安全性鉴定制度就和人的体检制度一样，是十分必要的。这个问题在发达国家已引起足够重视，我国则重视程度不够。有如下的主要问题亟待解决。 建筑物在长期使用过程中，在内部或外部的、人为或自然的因素作用下，将发生材料劣化、结构损伤，损伤的累积势必造成结构性能退化。我国建筑设计基准周期为 50 年，据有 关部门统计，我国在役建筑物约有 50进人老化阶段，大量建筑都进入结构使用年限终结期，面临安全性鉴定和加固问题 (如中国美术馆与建设部大楼 2002 年均开始大修与加固 )。建立在役建筑物安全鉴定制度可以为旧建筑物安全使用和加固提供科学保障，也是实现循环经济的一个重要环节。 由于历史原因，我国建筑物安全度设置水准经历了多次变迁，总体上处于一个较低的水准，在役建筑物安全度设置与发达国家相比，存在着较大差距。此外，随着规范标准的完善，尤其是我国抗震设防等级的普遍提高，致使相当多的在役建筑物不能满足现行抗震规范的要求面临 抗震鉴定和抗震加固的要求。如深圳地区， 1990 年以前设计、施工的建筑物按基本烈度 6 度考虑， 1990 年以后基本烈度调整为 7 度，至今深圳的在役建筑物尚未进行过抗震加固工作，为此也需国家制订相应的鉴定制度，明确安全性鉴定的内容、适用标准，以便指导这方面的工作。 我国土建工程建设的施工管理水平和施工操作人员的素质相对较差，质量控制与质量保证制度不够健全，加上不同历史时期修建的建筑物质量受到各个时期经济形势和政治运动的影响，还有一批未经法定手续的违章建筑物它们多处于乡镇与城市的结合部，主要是多层公寓住宅和厂房，如深 圳仅龙岗和宝安两区，这类建筑物估计就有一亿平方米，这些建筑存在众多安全隐患，需要通过安全鉴定认定，并依靠长期的定期检测保证其安全使用。因此建议政府建立在役建筑物的健康诊治与保健体系，建立在役建筑 (构 )物安全性鉴定制度，保证对在役建筑物的安全性及时诊断与整治，以利于国民经济以及城市的可持续发展。 在役建筑物鉴定与建筑物的改造、维修、加固之间存在紧密联系。在欧美，青岛理工大学毕业论文 第 页 4 建设市场中维修管理费用的份额已达 50或接近 50；日本由于工程建设质量保证比较严格，城市现代化建设开始稍晚，目前的维修费用约仅占 15。美国白上世纪 70年代起，新建工程就开始不景气，而维修改造业日益兴旺，美国劳工部预言 (2000年 )，维修工作将是全美最受欢迎的九个行业之一。 近年来，我国用于旧建筑物维修、改造和加固的投资比例增长较快，而用于新建建筑的投资比例却有所降，据有些资料介绍， “一五 ”期间，更新改造资金只占同期基本建设投资的 4 2， “三五 ”期间已达 27， “四五 ”期间为 31 7， “七五 ”期间已达 54。我国现有房屋 20 30具备改建条件，改建比新建可以更快的收回投资。据 1987年初步统计资料分析，如果把我国在役建筑物的使用寿命延长一年，就 相当于新建上亿平方米的房屋，或相当于创造几百亿元的效益。在役建筑物改造包括建筑设计用途的改变、建筑物增层以及生产规模的增大等。同时在役建筑物中有一定数量的城市标志性及有历史保留价值的建筑，在对这类建筑进行维修、保护的同时，有必要对其进行安全性鉴定。 在役建筑物改造、维修保护改变了原有结构受力体系和安全状态，因此政府有必要建立一套 “在役建筑物安全性鉴定制度 ”，从制度和法规上保证确定和消除在役建筑物的安全隐患，为在役建筑物改造加固决策提供可靠依据。 随着国内建筑市场国际化程度的提高，我国在役建筑物监测鉴定制度也 存在和国际市场接轨的问题。发达国家均有在役 (现有 )建筑定期鉴定的强制法律、法规或标准，而我国目前对于在役建筑物则无定期鉴定之规定。因此有必要参照国外的经验制订适合我国情况的法律法规。改革开放后，一些重大工程在建成后移交给出资的公司代营管理。建立在役建筑物安全性鉴定制度可以为这些建筑物的维修管理提供法律、法规依据。 从近年的情况看，建筑物的检测、鉴定已在各地发展成为一个新兴的行业，可以吸收众多从业人员，有利于开辟就业渠道，缓解社会上的失业压力。政府部门宜因势利导，及时制订相关的管理与技术标准，研究确定成立专职 的安全鉴定工程师注册制度，并与制定建筑物定期检测、鉴定的强制法规相配合。 1.3 建筑结构安全性鉴定研究的目的及意义 建筑物安全性涉及许多方面，诸如承重结构防止破坏倒塌，建筑部件破坏坠青岛理工大学毕业论文 第 页 5 落，建筑设备运行，电气和燃气的使用，卫生、防火、防滑、防盗等的安全性，尤其是相当于人体骨架的承重结构，直接关系着建筑物的安全，关系着人民生命财产安全。建筑物和人一样都有生命周期，随着时间推移，也会生病、老化。故对在役建筑物也应像对待人一样，需定期检查，及时整治。在役建筑物安全性鉴定制度就和人的体检制度一样，是十分必要的。这个问 题在发达国家已引起足够重视，我国则重视程度不够。 在建筑结构设计时，虽然要求它在正常条件下和预定使用时间内很好地工作，以满足设计时所赋予的功能要求，但已有的建筑结构或构件在使用过程中的实际情况是很不相同的，如使用条件、环境条件的改变或遭受自然或人为灾害 (地震、火灾、台风等 )，以及建筑物的地基不均匀沉降、结构温度变形、屋面超重等，这些都是在设计时难以周密预计的不确定因素。因此，既有建筑结构在使用过程中经常产生这样或那样的问题，危及生活、生产与安全，迫切需要对其进行安全鉴定。 随着建筑结构的广泛应用，其安全性成 为人们普遍关注的问题。特别是随着服役时间的增长，结构受到使用条件变化及环境侵蚀等因素的影响，结构的性能将逐渐退化，功能将逐渐降低乃至丧失 (见下图 )，建筑结构的安全性评定更引人注目。与此相应，结构的鉴定评估将逐步成为一项重要的工程实践活动。 图 1.2 结构功能随时间变化 界限可靠度 可靠度 施工阶段 正常使用阶段 时效阶段 时间间间 青岛理工大学毕业论文 第 页 6 由此可见，对已有建筑结构进行安全鉴定有如下必要性： 1.建筑物经过一段时间的使用后，甚至有的己经超过当初设计使用年限，发生不同程度的老化； 2.既有建筑物发生了异常的变形或开 裂，影响正常使用； 3.既有建筑物由于某种原因发生一次或多次失稳或脱落事故； 4.对重要的特殊建筑物，需要进行定期检测鉴定； 5.建筑物遭受地震、火灾、台风、爆炸等偶然事件的破坏； 6.建筑结构的用途或建筑结构所承受的荷载发生重大变化。 1.4 国内外建筑结构鉴定发展动态 1.4.1 国外发展概况 国外从上世纪 40 年代到现在，对既有建筑物的鉴定工作大致可以分为以下三个阶段： 1.探索阶段：大致从上世纪 40 年代到 50 年代末期。主要特点为注重对建筑结构缺陷原因的分析和修补方法的研究。 2.发展阶段：大致从上世纪 60 年代初 70 年代末期。主要特点是注重对建筑物检测技术和评价方法的研究。这一阶段出现了破损检测、非破损检测、物理检测等几十种现代检测技术，也提出了诸如分项评价、综合评价等多种评价方法。 3.完善阶段：主要从上世纪 80 年代至今。主要特点如下：引入工程学科知识，获取专家的个人知识，研制专家系统；注重规范、评价标准的制定；注重检测手段、检测技术的更新；强调综合评判和宏观经济效果。 当前，各经济发达国家在经历了 “大规模新建 ”、 “新建和维修并举 ”两个阶段以后，已经将重点转向了既有建筑的维修和改造阶段。例如在英国， 1965 年至今的维修改造项目逐年增加，据统计 1978 年投资用于改造的费用是 1965 年的3.76 倍，至 1980 年维修改造的投资占建筑总投资的 34；美国 90 年代初用于旧建筑的维修加固上的投资占总建筑投资的 50，英国这一数字为 70，德国则达到 80。 各国政府也十分注意加强对建筑物鉴定及相关技术标准的立法、标准化和规范的研究和编制。 “国际建筑研究和信息委员会 ”为了进一步开展建筑物和维修行青岛理工大学毕业论文 第 页 7 业工作，新设立了 “W70 委员会 ”，这个委员会的全称是 “建筑物维修改造委员会 ”，专门从事建筑物维修改造的研究、调查、信息交流和组 织编制标准规范等工作。 1.4.2 国内发展概况 我国从建国初期至 “文革 ”期间，由于各种原因既有建筑结构的鉴定与评估工作相对较少。在这期间，绝大部分的建设资金都用于新建项目，对旧建筑物的安全鉴定维修资金相对较少，而建国后建设的建筑物和构筑物的使用年数还相对比较短，使得这段时间的鉴定与评估工作的对象主要是少量使用时间较长而且极其破旧的居民住宅以及古建筑等。由于缺乏检测手段，这段时期的安全鉴定工作主要以经验为主，相应的处理也多为治标不治本的临时措施。 1976 年以后，既有建筑结构的安全鉴定及相关技术有了明显的发 展。先是建筑物和构筑物的抗震鉴定与抗震加固技术的发展。 1976 年唐山大地震以后，国家每年都要拨出专款用于进行建筑物和构筑物的抗震加固，全国各科研部门以及各高校也都进行了大量的相关课题研究。这些极大地促进了民用建筑结构安全鉴定与相关技术的发展。 后来在 1985 年，经国务院批准，开展了建国以来第一次城镇房屋的普查工作。为配合这次普查，国家建设行政主管部门组织有关技术部门编制了房屋完损等级评定标准和危险房屋鉴定标准 (JGJl2599)等规范标准。 1976 年开始的抗震鉴定工作和 1985 年开始的全国性房屋 普查及随后的大规模的修缮，标志着我国的工程建设已从新建为主转变为新建与维修加固并重的阶段。 1989 年大连重型机械厂办公楼会议室地面突然塌陷，造成重大的人员伤亡事故。这次事故引起了建设行政部门的高度重视，当年就在全国范围内开展了既有房屋安全性的检查工作。由于此时构件的混凝土强度、配筋、砂浆强度等检测技术的发展与推广，检查鉴定工作从以定性的外观检查结构为依据发展到以定量检测数据为依据的阶段。与此相应，建设行业的科研基金明显向结构耐久性、检测、加固和改造方面倾斜，铁路、交通、水利、电力、冶金、化工、纺织、机械等 行业也开展了相应的工作，在国内形成了结构安全性鉴定与加固技术、耐久性鉴定和剩余寿命评估等相应技术发展的契机。随后成立了全国建筑物鉴定与加固标准技术委员会和房屋安全鉴定委员会，各行业和各地方鉴定及相关技术和经验青岛理工大学毕业论文 第 页 8 得以交流，鉴定与加固技术向标准化方向健康发展。 1.4.3 结构安全鉴定的现状 经过 20 多年的发展，我国建筑物和构筑物的安全鉴定技术已经臼臻完善，形成自己的体系，成为结构鉴定技术不可分割的重要组成部分。鉴定标准己经形成了体系，其中较为常用的标准 (规范 )如下： 危险房屋鉴定标准 (JGJl2599)，房屋完损等级评价标准、工业厂房可靠性鉴定标准 (GBJ14490) ，民用建筑可靠性鉴定标准(GB502921999)等。 这些鉴定标准将己有的建筑物结构作为主要对象，把定性的鉴定提高到定量阶段，使既有结构的鉴定结果的可靠性有了很大的提高。 到了 90 年代，特别是住宅商品化后，建设工程的质量成为社会关注热点。这就客观上促进了建设工程质量的检测和鉴定技术的发展。现在建设工程质量的检测和鉴定技术已经超出了单纯的结构安全的范畴，已经发展为包括结构安全性鉴定、结构抗灾能力与评估、工程质量问 题鉴定、灾后结构的鉴定与评估和结构耐久性和剩余寿命评估以及工程质量问题产生原因的分析工程技术。 1.5 本文所做的主要工作及其意义 结构安全性鉴定是评估结构在将来一段时间内，在规定条件下完成预定功能的能力，即安全性、适用性、耐久性的评估。本文主要以结构的安全性鉴定为主，针对既有民用建筑物的安全鉴定问题，以既有民用建筑，特别是混凝土结构和砌体结构的房屋为研究对象，对其安全鉴定方法进行分析和研究。 文章首先介绍了国内外建筑结构鉴定技术研究动态、民用建筑安全鉴定的既有标准，重点阐述了混凝土结构和砌体结构房屋的安全 鉴定方法；然后结合具体工程实例，根据危险房屋鉴定标准 (JGJl2599)的相关要求，从构件等级的划分、房屋组成部分的隶属等级确定及整栋房屋的综合评级等三个层次对工程实例加以分析；最后结合民用建筑可靠性鉴定标准 (GB502921999)的相关内容，分析危险房屋鉴定标准 (JGJl2599)在具体工程应用中尚存在的一些不足。并对这些不足提出了相应的改进措施和建议，尽可能提高危险房屋鉴定标准 (J6J12509)鉴定的合理性，使其在对解决房屋的安全鉴定问题上有一定的青岛理工大学毕业论文 第 页 9 应用意义，发挥一定的经济效益 和社会效益。并结合有关结构安全性鉴定的规范： 混凝土结构设计规范 GB 50010-2002； 砌体结构设计规范 GB 50003-2001； 建筑结构检测技术标准 GB/T 50344-2004； 建筑结构荷载规范 GB 50009-2001； 民用建筑可靠性鉴定标准 GB 50292-1999； 等对青岛市金岭花园 B区 20楼做了安全性鉴定报告，确保该建筑为安全性很高的建筑符合国家安全规定。 青岛理工大学毕业论文 第 页 10 第二章 建筑结构安全性鉴定及规范 2.1 建筑结构安全性鉴定程序及方法 民用建筑可靠性鉴定标准 (GB502921999)(以下简称民标 )是由四川省建设委员会会同有关部门共同制定的，经会审批准为强制性国家标准，自1999年 10月 1日起开始旅行的 。 民标的制定是为了正确鉴定民用建筑的可靠性，加强对己有建筑物的安全与合理使用的技术管理。 民标根据民用建筑的特点和当前结构可靠度设计的发展水平，采用了以概率理论为基础，以结构各种功能要求的极限状态为鉴定依据的可靠性鉴定方法，简称之为概率极限状态鉴定法。该方法的特点之一，是将已有建筑物的可靠性鉴定，划分为安全性鉴定与正常使用性鉴定两个部分，分别与建 筑结构设计统一标准定义的承载能力极限状态和正常使用极限状态相对应，并通过对已有结构构件进行可靠度校核所积累的数据和经验，具体确定了满足实用要求的不同等级的评定界限。 民标定义的安全性鉴定适用于民用建筑的安全鉴定，其中包括危房鉴定及其他应急鉴定，即当承重结构出现可能影响安全的异常征兆时，对建筑物进行的以抢险和紧急加固为目标的安全性检查与鉴定。 2.1.1 民用建筑安全性鉴定程序 民用建筑安全性鉴定，应按下列框图规定的程序 (图 2.1)进行 青岛理工大学毕业论文 第 页 11 图 2.1 鉴定程序 2.1.2 常用的建筑结构鉴定方法分析 1.传统经验鉴定法 传统经验鉴定法主要以原设计规范或规程为依据，按个人目视观察及规范定值计算结果来评定结构与实际差异的一种经验评定法。传统经验法的特点是荷载计算以实际调查为准，材料强度取值一般按经验评定，图纸规定的材质数据仅仅作为参考，对原设计中采集的规范数据、理论公式、计算图形，主要看是否与实际结构工作状态相符；否则，按照实际情况进行修改。这种鉴定方法鉴定程序简单，花费人力物大少。所以对于那些受力简单、传力路线明确、较易分析的一般性建筑物和构筑物的鉴定 ，传统经验鉴定法仍是一种可行的鉴定方法。传统经验鉴定法的鉴定程序如下： 委 托 安全性使用性鉴定评级 初步调查 确定鉴定目的、范围和内容 详细调查 补充调查 适修行评估 成 立 鉴 定 组（或委员会） 检测报告 鉴定评级 鉴定报告 青岛理工大学毕业论文 第 页 12 图 2.2 传统经验鉴定法的鉴定程序 传统经验鉴定法 一 般不使用检测设备和仪器，主要凭专家个人经验，确定建筑物或构筑物的安全性，评定结果受个人主观因素影响较大。这样，即使是鉴定人员专业技术水准较高，也未必判断准确。例如，某一建筑物顶层墙体部位发生裂缝，材料专家可能判定为建筑材料因干缩或温度作用引起的，属于材料问题；结构专家可能判定为荷载作用下结构抗力不足，属于结构受力问题；地基专家可能 判定为地基基础沉降作用引起的，属于地基基础问题；结构检测专家可能判定为墙体材料内部缺陷作用引起，属于内部隐患问题。不同专业背景的鉴定人员很 容易受个人专业特长的制约，可能导致判断错误。 传统经验鉴定法的鉴定程序主要以个人的经验为前提，调查过于简单，缺乏准确数据，故在工程处理上多偏于保守。但传统经验鉴定法在工程实践中不断发展，经验在不断丰富，若结合进行一定的测试、观察和验证，便可大大提高鉴定工作的可靠程度。 2.实用鉴定法 实用鉴定法是在传统经验鉴定法基础上发展起来的，它克服了传统经验鉴定法的缺点，十分重视检 测手段和检测技术。对于结构材料强度等有关力学参数，采用实测值并经过统计分析后才用于结构的分析计算。在各项结果的评定中，均以原设计规范的控制条件为标准，经过讨论分析后提出综合性鉴定结论和对策建议。 实用鉴定法在逐步调查、分析损害成因的基础上，列出具体受鉴定建筑物的调查项目、检测内容和结构实验方法，建立完整描述建筑物状况的模式和表格。一般要经过两次以上的调查分析、逐项检测和试验、逐项评价、综合评定等程序，最后得出一个比较准确的鉴定结论。 实用鉴定的特点是荷载计算以实际调查的统计分析结果为准，结构材料强度目的与范围 调查 各项调查 综合评定 鉴定报告 青岛理工大学毕业论文 第 页 13 取值以实 测结果为依据，对原设计计算采用的规范依据、理论公式和计算图形等均加以分析，为判断其与实际结构的差异程度，还应做一定的结构实验加以验证，实用鉴定法在实施中的每一步骤都存在着反馈过程，其结果分析要经集体讨论或研究，充分发挥调查检测人员的个人专长，以求比较准确地获得各种资料数据，在做好单项评价的基础上，再集体研究做出鉴定结论。实用鉴定法的实施程序如 下图所示： 图 2.3 实用鉴定法 的实施程序 3.概率法 概率法也称可靠度鉴定法，是将结构物的作用效应 S和结构抗力 R作为随机变量，运用概率论和数理统计原理，计算出 R S时的失效概率，用来描述结构物可靠性的鉴定方法。可靠度鉴定发是理想的方法，由于作用效应和结构抗力的不确定性、检测手段的局限性及计算模型与实际工作状态间的差异，使可靠度鉴定法目前尚难以进入实用阶段。对于可靠度鉴定法的研究已引起专家的高度重视，开发新的性能可靠的检测仪器，也是推进可靠度鉴定法的重要手段。目前我国结构物可靠性鉴定的任务十分艰巨，所采用的鉴定方法仍然是传统经验法和实用鉴 定法，其中实用鉴定法是目前最常用的方法，概率法尚未进入实用阶段。 2.2 建筑结构安全性鉴定内容 动 机 一次调查 调查鉴定委员 二次调查 整理资料 鉴 定 鉴定报告 确定人选 收集资料 确定调查项目提出鉴定标准 三次调查 结构计算 应力分析 结构实验 青岛理工大学毕业论文 第 页 14 2.2.1 建筑结构普查内容 民用建筑可靠性鉴定的目的、范围和内容，应根据委托方提出的鉴定原因和 要求，经初步调查后确定。建筑物现状调查、勘测，包括结构平、立面布置、裂缝、结构侧向能移、相关构造以及使用功能等。 A. 结构基本情况勘察 a结构布置及结构形式； b圈梁、支撑、 (或其他抗侧力系统 )布置 ； c结构及其支撑构造；构件及其连接构造； d结构及其细部尺寸，其他有关的几何参数； B. 结构使用条件调查 核实 a结构上的作用； b建筑物内外环境； c使用历史 (含荷载 )； C. 地基基础 (包括桩基础 )检查 a. 场地类别与地基土（包括土层分布及下卧层情况）； b地基稳定性； c评估地熬承载力的原位测试及室内物力力学性质试验； d地基变形，或其在上部结构中的反应； e基础和桩的工作状态（包括开裂、腐蚀和其它损坏的检查）； D. 材料性能检测分析 a结构构件材料； b连接材料 ； c其它材料； E. 承重结构检查 a构件及其连接工作情况； b结构支撑工作情况 ； c建筑物裂缝分布； d结构 繁体性； e建筑物侧向位移 (包括基础转动 )和局部变形； 青岛理工大学毕业论文 第 页 15 f结构动力特性 。 2.2.2 地基检测 建筑物和土工建筑物修建前，地基中早已存在着土体自身重力的自重应力。建筑物和土工建筑物荷载通过基础或路堤的底面传递给地基，使天然土层原有的应力状态发生变化，在附加的三向应力分量作用下，地基中产生了竖向、侧向和剪切变形，导致各点的竖向和侧向位移。地基表面的竖向变形称为地基沉降，或基础沉降。 由于建筑物荷载差异和地基不均匀等原因，基础或路堤各部分的沉降或多或少总是不均匀的，使得上部结构或路面结构之中相应地产生额外的 应力和变形。地基不均匀沉降超过了一定的限度，将导致建筑物的开裂、歪斜甚至破坏，例如砖墙出现裂缝、吊车轮子出现卡轨或滑轨、高耸构筑物倾斜、机器转轴偏斜、与建筑物连接管道断裂以及桥梁偏离墩台、梁面或路面开裂等。建筑地基在长期荷载作用下产生的沉降，其最终沉降量可划分为三个部分：初始沉降（或称瞬时沉降）、主固结沉降（简称固结沉降）及次固结沉降。 1.沉降量 （ 1） 初始沉降 初始沉降又称瞬时沉降，是指外荷加上的瞬间，饱和软土中孔隙水尚来不及排出时所发生的沉降，此时土体只发生形变而没有体变，一般情况下把这种变形称 之为剪切变形，按弹性变形计算。在饱和软粘土地基上施加荷载，尤其如临时或活荷载占很大比重的仓库、油罐和受风荷载的高耸建筑物等，由此而引起的初始沉降量将占总沉降量的相当部分，应给以估算。 （ 2） 主固结沉降 主固结沉降是指荷载作用在地基上后，随着时间的延续，外荷不变而地基土中的孔隙水不断排除过程中所发生的沉降，它起于荷载施加之时，止于荷载引起的孔隙水压力完全消散之后，是地基沉降的主要部分。次固结沉降在固结沉降稳定之前就可以开始，一般计算时可认为在主固结完成（固结度达到 100）时才出现。 （ 3） 次固结沉降 次固结沉降量常比主固结沉降量小得多，大都可以忽略。但对极软的粘性土，青岛理工大学毕业论文 第 页 16 如淤泥、淤泥质土，尤其是含有腐殖质等有机质时，或当深厚的高压缩性土层受到较小的压力增量比作用时，次固结沉降会成为总沉降量的一个主要组成部分，应给以重视。 2.计算方法 （ 1） 分层总和法 分层总和法是在地基沉降计算深度范围内划分为若干层，计算各分层的压缩量，然后求其总和。计算时应先按基础荷载、基底形状和尺寸、以及土的有关指标确定地基沉降计算深度，且在地基沉降计算深度范围内进行分层，然后计算基底附加应力，各分层的顶、底面处自重应力平均值和 附加应力平均值。通常假定地基土压缩时不允许侧向变形（膨胀），即采用侧限条件下的压缩性指标。为了弥补这样得到的沉降量偏小的缺点，通常取基底中心点下的附加应力 sz进行计算。 （ 2） 有限元法 这种方法适用于连续介质，对于一般土体可以采用非线性弹性本构模型或弹塑性本构模型，考虑复杂的边界条件、土体应力应变关系的非线性特性、土体的应力历史和水与骨架上应力的耦合效应，可以考虑土与结构的共同作用、土层的各向异性，还可以模拟现场逐级加荷，能考虑侧向变形及三维渗流对沉降的影响，并能求得任意时刻的沉降、水平位移、孔隙压力 和有效应力的变化。从计算方法上来说，由于其计算参数多，且需通过三轴试验确定，程序复杂难以为一般工程设计入员接受，在实际工程中没有得到普遍应用，只能用于重要工程、重要地段的地基沉降的计算。 （ 3） 规范法 建筑地基基础设计规范（ GBJ 7-89）所推荐的地基最终沉降量计算方法是另一种形式的分层总和法。它也采用侧限条件的压缩性指标，并运用了平均附加应力系数计算，还规定了地基沉降计算深度的标准以及提出了地基的沉降计算经验系数，使得计算成果接近于实测值。 3.监测方法 （ 1） 监测点布置 沉降监测采用精 密水准测量的方法，测定布设于建筑物上测点的高程，通过青岛理工大学毕业论文 第 页 17 监测测点的高程变化来监测建筑物的沉降情况，在周期性的监测过程中，一旦发现下沉量较大或不均匀沉降比较明显时，随时报告施工单位。根据建筑施工规程要求和地基不均匀沉降将引起建筑破坏的机理，一般应在建筑物围墙每个转折点连接处设一个监测点。 （ 2） 控制点布设 由于控制点是整个沉降监测的基准，所以在远离基坑比较安全的地方布设 2个控制点。每次监测时均应检查控制点本身是否受到沉降的影响或人为的破坏，确保监测结果的可靠性。 4.注意事项 （ 1）建筑物沉降监测点与基点构 成闭合水准测线。 （ 2）沉降监测按国家一等水准测量规范要求实测。 （ 3）监测仪器采用 DS05 级索佳 B1自动安平精密水准仪，视线长度严格控制在 30m以内，前后视距差 0.5m，任一测站前后视距差累积 0.5m。 （ 4）在各测点上安置水准仪三脚架时，控制使其中两脚与水准路线的方向平行，第三脚轮换置于路线方向的左侧与右侧。 （ 5）在同一测站监测时，不进行两次调焦，转动仪器的倾斜螺旋和测微鼓时，其最后旋转方向均应为旋进。 （ 6）水准测量测点间的站数控制为偶数站。 （ 7）测站观测限 差，基辅分划读数之差不超过 0.3mm，基辅分划所测高度之差不超过 0.4mm，测站观测误差超限，在发现后立即重测，若迁站后才检查发现，从基点开始，重新观测。 （ 8）水准测量的环闭合差不得超过 2Fmm。其中， F为环线长度 0km。监测过程中，对此严格执行，一旦超限，立即重新监测以确保监测精度。 2.2.3 建筑材料质量的检测 1.混凝土裂缝的检测 水工混凝土结构的裂缝是最普遍的病害之一。其中，有些反映了结构的承载力不足，有些反映了结构的刚度偏小，有些会加速混凝土的碳化、钢筋的锈蚀，降低混凝土的耐久性，而有些则仅仅 影响混凝土结构的外观，给人以不安全感。青岛理工大学毕业论文 第 页 18 而形成裂缝的原因很多，有荷载超载、地基沉降引起的结构变形裂缝、混凝土干燥收缩或外界温度变化产生的裂缝，还有由于施工不良、养护方法不当和过早脱模而产生的。一般来说，裂缝在混凝土的表面，具有直观性，易被观察和检测。但对于一些水下结构或高空结构，需要认真的检查和注意渗漏情况，以判别裂缝的存在。 裂缝的检测包括很多内容：裂缝的部位、数量和分布；裂缝的长度、宽度和深度；裂缝的特征和走向以及裂缝周围混凝土的变化情况。下面对裂缝的三个主要指标的检测方法作一下介绍。 （ 1） 裂缝宽度的测 定 裂缝的宽度一般是指裂缝最大宽度与最小宽度的平均值。所谓裂缝的最大和 最小宽度分别指该裂缝长度的 10 15范围内较宽区段及较窄区段的平均宽 度。宽度的测量可用刻度放大镜、塞尺或裂缝宽度比测表检测。混凝土结构设 计规范 (GBJ1089)规定一般非预应力构件的表面裂缝宽度应小于 0.3mm。 （ 2） 裂缝深度的测定 裂缝的深度是指表面裂缝口到裂缝闭合处的深度。深度的测量可用不同直径 的细钢丝或塞尺探测，但不够精确。一般宜采用超声脉冲法测量裂缝的深度。 当混凝土出现裂缝时，裂缝空间充满空气，由于固体与气体 界面对声波构成反射面，通过声能很小，声波由 A点绕裂缝顶端 D点到达 B点，根据声波在混凝土中传播的距离、速度，便可算出垂直裂缝的深度，见图 2.4。 首先将发射、接收换能器置于裂缝附近、质量均匀的混凝土表面，两换能器 边缘间距0il=100、 150、 200、 250、 300mm，分别测出超声波穿过的相应时间oit。 可以计算出声波在混凝土中的传播速度。然后再将发、收换能器分别置于混凝土表面裂缝的两侧 (图 2.4)，使换能器 中心连线与裂缝走向垂直。改变换能器的间距il=100、 150、 200、 250、 300mm，读取相应的声波传播时间it。计算得出声波的传播距离iL，也可得到声波在混凝土中的传播速度，两者相等，建立等式，通过几何关系得到垂直裂缝深度ih的计算公式。 212iiioiltht （ 2.1） 青岛理工大学毕业论文 第 页 19 根据式 (2.1)得到一组ih，应舍去其中大于对应iL值的ih，取余下的平均值作为裂缝的深度值。 图 2.4 超声法检测混凝土垂直裂缝 混凝土中声波会受钢筋的干扰，当有钢筋穿过裂缝时，发、收换能器的布置应使换能器连线避开钢筋轴线。因此超声法不适合钢筋布置太密的结构裂缝的检测。同时该方 法仅适用于裂缝深度在 600mm以内的结构混凝土裂缝。 对于斜裂缝也可采用类似方法，只是固定一换能器移动另一换能器，用作图法可求得裂缝深度，见图 2.5 图 2.5 作图法确定斜裂缝深度 D A B F S h l l D B D E A C 青岛理工大学毕业论文 第 页 20 （ 3） 裂缝长度的测定 裂缝的开展一般都伴有裂缝的延伸，是裂缝危害性可能增大的征兆。表面裂缝的长度可采用钢尺度量。也可在裂缝末端附近、垂直裂缝的尖端粘贴应变片，根据应变值的变化来判断裂缝是否延伸及延伸速度等情况。 2.混凝土强度的检测 回弹法检测混凝土强度因其测试简便、快速且 精度高等特点已成为我国混凝土工程现场原位检测应用最广泛、最方便的检测方法，对提高我国工程质量无损检测水平、保证工程质量发挥了重要作用。 混凝土强度是决定混凝土结构和构件受力性能的关键因素之一，也是评定这类结构和混凝土性能的主要参数。而混凝土的立方体抗压强度是其弹性模量、抗拉强度、抗剪强度和耐久性等各种物理力学性能指标的综合反映，是混凝土强度的最重要指标。 目前常用于混凝土抗压强度检测的方法，归纳起来大致分为非破损法、半破损法、破损法检测、综合检测。非破损检测主要有回弹仪法、超声波法、共振法 ；半破损检测有取芯 法和拉出法；综合法分超声波法与回弹仪组合，取芯法与回弹仪和超声波法的组合检测等。 回弹法是通过测混凝土表面硬度，推定混凝土强度的方法之一，比较简单、方便，对建筑物构件无任何损伤。超声脉冲法是将混凝土看作匀质的弹性固体介质，根据超声波在混凝土中的传播速度推断混凝土的强度，其影响因素较多。因此，在进行强度推定时，对各影响因素都提出了修正和采取必要的措施，但依靠单一方法推定结构混凝土强度，其精度相对较低。所以，为了从不同的角度综合评价混凝土强度，工程中常用综合法中的超声 取芯 回弹组合法。 （ 1） 超声 取芯 回弹 组合法的特点 1 回弹法主要反映混凝土表层 (约 3cm左右 )的强度情况，而超声波法由于声波穿过混凝土内部，能反映混凝土内部的质量情况。 2 超声波法的声波在混凝士中的传播速度主要反映混凝土的弹性性质，而回弹法在一定程度上也反映了混凝土的塑性性质。 3 混凝土含水量、龄期对回弹和超声测强结果的影响相反，可相互抵消这青岛理工大学毕业论文 第 页 21 部分影响。 4 混凝土的芯样直接取之于被检验结构，与预留试块相比，更能代表混凝土 的实际质量，通过芯样法校正后的混凝土强度推定值的可靠性更高。 （ 2） 超声 取芯 回弹组合法的步骤 1 按超声法和回弹法测定每个测区混凝土的声速值和回弹值，作为推定各测区混凝土强度的综合参数。超声的测点应尽量靠近同一回弹值测区布置，但探头测点不应与弹击点重叠。 2 根据测区声速、回弹的实测平均值，由 fNV基准蓝线求出测区混凝土强度值。按超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程 (CECS0288)建议，fNV基准曲线应优先采用专用或地区测强曲 线推定混凝土的强度，无该类测强曲线时，可采用全国通用测强曲线。 通用曲线推荐采用的回归方程为： c B CvRf A V N （ 2.2） 式中 A、 B、 C回归方程的系数，取值如表 2.1： 表 2.1 回归方程 A， B、 C值 分类 A B C 卵石混凝土 0.0038 1.28 1.95 碎石混凝土 0.0080 1.72 1.57 f为混凝土强度值，精确至 0.1N 2mm ： V为测区混凝土声速平均值，精确至0.01km s： N为混凝土回弹平均值，精确至小数点后一位。 3 对测区混凝土强度进行修正。在超声 回弹 取芯综合法中，对单个构件的检验，芯样不少于 3个，对一批构件，芯样不少于 6个。取芯前，先测出芯样测区的声速值和回弹值，求出按基准曲线推定的芯样抗压强度值；取芯后，对试件进行加工和抗压强度试验，计算出芯样试测抗压强度值，按下式计算修正系数： （ 2.3） 11 /nnti ffn 青岛理工大学毕业论文 第 页 22 式中： 为测区混凝土强度修正系数： nf 为各芯样的实测并换算成标准立方抗压强度， N 2mm ； tf 为各芯样按基准曲线推定的抗压强度， N 2mm ； n为芯样数。 4 根据修正后的测区混凝土强度值 nf ，按超声波法计算混凝土的强度平均值 f 以及强度条件值 1f 和 2f f11 nii fn （ 2.4） 按 GBJl07 87混凝土强度检验评定标准 112 m i n21 ()0 . 9 01nfif f Sff （ 2.5） 式中：1、2如均为合格判定 系数，按表 2.2取值； 表 2.2 合格判定系数 n 10 14 15 24 25 1 1.70 1.65 1.60 2 0.9 0.85 3.混凝土耐久性检测 混凝士结构的耐久性评定，主要依据的检测项目有：建筑物所处环境状况的调查和测定；特殊腐蚀性物质侵入深度及含量的测定；混凝土碳化深度的测定；钢筋直径、位置、保护层厚度及锈蚀程度的测定。下面对一些主要定性、定量指标进行详细的介绍。 （ 1）混凝土碳 化深度 混凝士中水泥水化时，形成大量氢氧化钙，混凝土表层碱性较高， PH值为12 14，钢筋在此环境串。表面形成钝化膜，可阻止钢筋腐蚀。而空气中或混凝土使用环境中的二氧化碳会渗入其孔隙中，在潮湿条件下与氢氧化钙反应生成碳酸钙，水泥石的碱度降到 9时，混凝土表面即呈碳化层。虽然碳化后的混凝土强度有较大提高，值当混凝土碳化到钢筋表面，钢筋的表面钝化膜遭到破坏，钢筋就会锈蚀。评估旧房结构的剩余寿命，一般以混凝土的碳化深度为依据。碳化测青岛理工大学毕业论文 第 页 23 区一般选择在构件的中部，并避开较大裂缝和孔洞。用冲击钻凿开混凝土，孔径为 12 25mm，在其孔内断面上喷洒均匀、湿润的酚酞试液。酚酞试液不变色层即混凝土碳化部分。划出变色界限，用钢尺或游标卡尺量测垂直距离，即得到碳化深度 Do，见图 2-8。酚酞试液由 1g的酚酞，加 95ml的无水酒精和 5ml的蒸馏水制成。 图 2.6 混凝土碳化深度测定 根据混凝土保护层厚度和实际碳化深度，可计算剩余碳化时间为 2110 201DttD （ 2.6） 式中0t结构已使用时间， a 1D混凝土钢筋保护层厚度， mm （ 2） cl 含量及侵入深度的测定 混凝土孔隙中的氯离子很容易与其中的游离 Ca2O发生作用，生成溶于水Ca2Cl，使混凝土遭到侵蚀，降低了混凝土的碱性，钢筋发生锈蚀。因此，氯离子的含量及其侵入深度是经常需要测定检验的项目 之一。 （ 3）氯离子含量的测定 AgNO3滴定法。在混凝土均质、无钢筋处，清除表面粉饰层，用冲击钻或变色分界线 碳化深度 青岛理工大学毕业论文 第 页 24 取芯机钻取芯样 。取芯机取样时，芯样直径不宣小于 50mm，进行氯离子侵入深度测定时，芯样直径一般约 70 100mm。将试样剔除大颗粒石子，研磨至全部通过 0.08mm筛，在 105 烘箱中烘干 2h，并冷却至室温。测定时，称取 20g(精确至0.0lg)试样，置于三角瓶中并加入 200mL蒸馏水剧烈振荡，并浸泡 24h，然后用定性滤纸过滤。用硝酸银溶液调整酸度或者用碳酸氢钠调整碱度，将提取液的 PH值调整到 7 8。加入 5铬酸钾指示剂 10 12滴后，用 0.02N硝酸银溶液滴定，边滴边摇，直至溶液呈现不消失的橙红色为止。氯离子含量 p按下式 计算： 210 . 0 3 5 4 5 100%N V mp VV （ 2.7） 式中 N硝酸银标准溶液的当量浓度 V滴定时消耗的硝酸银溶液 (m1) 1V浸样品的水量 (m1) 2V每次滴定时提取的滤液量 (m1) m样品质量 (g) （ 4）氯离子侵入深度的测定 采用钻芯取样时，应先按混凝土劈裂试验的方法将芯样按层分开，每层为 510mm。从每层芯样中取出所需样品，测定氯离子含量，取其同层样品实测值 的平均值作为该层中点氯离子含量的代表值。根据各层中点氯离子含量连接成的曲线，可确定氯离子侵入深度以及氯离子含量沿侵入深度的变化情况，从而估算氯离子侵入深度的发展速度和侵入量的发展速度。利用式 (2.8)进行回归，并求出侵蚀常数clK(氯离子的侵入深度的发展速度 )。 clD K t (2.8) 式中 D氯离子侵入深度， mm； t使用年数， a。 根据式 (2.9)可估算钢筋无腐蚀状态所剩余 的时间1t和钢筋腐蚀已持续 的时间2t 青岛理工大学毕业论文 第 页 25 21 0 02022 0 02011ccccDt t D DDDt t D DD （ 2.9） 式中0t结构已使用年限， a； 0D保护层厚度， mm； cD氯离子临界含量已侵入的深度， mm （ 5）保护层厚度测定 钢筋的保护层厚度过薄 ，或混凝土的碳化深度已超过保护层时，则钢筋容易 锈蚀，构件的耐久性降低。 除了对于一些保护层已经开裂或剥离相当严重的构件，需要采用破损法测定 外，一般宜使用钢筋保护层测定仪进行非破损测定。将测定仪探头长向与钢筋长 度方向平行，将测定仪上的钢筋直径档位拨至最小，测距档位拨至最大，将探头作横向移动，仪器指针摆动最大值时的探头下即为钢筋所在位置。钢筋位置确定后，按图纸中标示的钢筋直径和等级调整仪器的钢筋直径和钢筋等级档，按需要调整测距档，旋转调谐钮使指针回零。将探头放置在测定钢筋处，从度盘上即可读取保护层厚度值。 4.混凝土内部缺陷的检测 混凝土内部缺陷系指混凝土工程内部或表面深入到内部且范围较大的缺陷。主要有裂缝、孔洞和不密实区，不易于发现和测定。检测方法主要有放射性同位素检测、声波检测和取芯直接观察。一般采用超声波检测，以超声声速、首波衰减和波形变化来判断混凝土中存在缺陷的性质、范围和位置。由于混凝土是非均质体，各测点的测值也必然存在波动和离散，因此采用概率法从这些正常的波动和离散中分辨出那些非正常的测值。然后，按比例绘制构件侧面轮廓图，将各测点实测值绘于图上，以阴影勾画非正常点的位置及范围，则表明该测点内部混 凝土情况异常。最后应依据结构的实际情况、施工记录、异常点所在部位判定缺陷的类型、范围及严重程度。在判断出空洞和不密实区的位置后，采用对测法可测出缺陷的大小。 5.砌体结构的检测 青岛理工大学毕业论文 第 页 26 砌筑砂浆的抗压强度是影响砌体强度的重要因素，在建筑工程施工中由于对砌体砂浆的质量不够重视，产生建筑事故时有发生，因此，对砌体中的砂浆强度进行检测成为必要。 良好的保温、隔热、隔声性能 , 在我国建筑结构体系中占有重要地位，我国城镇数十亿平方米的公共建筑、工业厂房和住宅为砌体结构，由于各种原因其中近一半建筑物存在问题，需进行可靠性鉴定和 维修改造，其中 20%急待鉴定加固，所以对砌体结构工程现场检测方法的研究已迫在眉睫。 我国从 60 年代开始不断进行广泛而深入的研究，发展出许多砌体工程质量现场检测方法。砌体工程现场检测技术标准 ( 简称标准 ) 已于 2000 年 7月 6 日发布， 2000 年 10 月 1 日实施。该标准是世界是第一部关于砌体工程现场原位检测技术标准。 6.砂浆砌体强度检测 砌体中砂浆的抗压强度检测定检复核计算中的一个最基本、最关键的力学性能参数，对评价结构安全状况具有至关重要的意义，检测现场砌体的强度必须首先检测其中的砌筑砂浆的抗 压强度。砌体中的石料体积较大，难以得到足够数量的适合进行试验的砂浆芯样试件，而且完整的芯样试件质量较好，因此直接用芯样测试砂浆的抗压强度存在困难。将砂浆块重新浇筑在砂浆或混凝土的表面，经过适当养护和处理后用贯入法检测浆砌石砂浆强度的方法，这种方法需要的砂浆块体积较小（最小尺寸仅需 3cm），容易得到合适的试样，方法简便、试验结果准确，代表性好。通过这种方法得到较多的砂浆块的贯入深度，同一钻孔、设计强度等级相同、连续的 16 个砂浆块合成 1 组，根据贯入深度平均值可得该组砂浆抗压强度换算值。对同一设计强度等级不同部位 的多组砂浆抗压强度换算值进行数理统计，得到该设计强度等级砂浆的抗压强度推定值，砌筑砂浆抗压强度推定值相当于砂浆砌体在该龄期下的同条件养护试块所对应的砂浆强度等级。 （ 1） 贯入法检测砂浆抗压强度 将钻孔取出的水泥砂浆块中同一钻孔、相同设计抗压强度等级的连续 16 个砂浆块合成 1 组，浇筑在新拌砂浆试件中，经过适当养护和处理后，进行贯入试验，得到贯入深度值。计算贯入深度平均值 :检测数值中，将 16 个贯入深度值中的 3 个较大值和 3 个较小值剔除余下的 10 个贯入深度值按下式取平均： 青岛理工大学毕业论文 第 页 27 101110dj iimd （ 3.0） 式中：djm第 j 组砂浆的贯入深度平均值，精确到 0.01mm； id第 i 个测点的贯入深度值，精确到 0.01mm。 计算砂浆抗压强度换算值：根据计算所得贯入深度平均值djm， 按不同的砂浆品种通过测强曲线计算得到砂浆抗压强度换算值2,cjf。它相当于被测砂浆组在该龄期 下同条件养护的边长为 70.7mm 一组立方体试块的抗压强度平均值。 按单个砂浆组检测时，砌体砌筑砂浆抗压强度推定值2,eef应按下式计算： 2, 2,ccejff （ 3.1） 式中2,cef砂浆抗压强度推定值，精确到 0.1MPa； 2,cjf第 j 组砂浆的抗压强度换算值，精确到 0.1MPa。 按批评定砂浆强 度时，按下式计算： 2, 1 2ccef mf （ 3.2） 2,min2, 2 0.75cce ff （ 3.3） 2,1cef砂浆抗压强度推定值之一，精确到 0.1MPa 2, 2cef砂浆抗压强度推定值之二，精确到 0.1MPa； 2cmf同批砂浆组抗压强度换算值 的平均值，精确到 0.1MPa； 2,mincf同批砂浆组抗压强度换算值的最小值，精确到 0.1MPa； 取公式（ 3.2）和公式（ 3.3）中的较小值作为该批砌筑砂浆组的抗压强度推定值2,cef. 对于按批抽检的砂浆，当该批砂浆组抗压强度换算值变异系数不小于 0.3 时，则该批砂浆应全部按单组检测。 （ 2） 砂浆砌体强度的间接检测法 砌体强度与砂浆和砖块强度有直接关系。由砂浆和砖块强度等级可确定砌体的抗压强度，间接测定法就是使用专门的 仪器和专门的测试方法，测量砂浆和砖青岛理工大学毕业论文 第 页 28 块的某一项强度指标或与材料强度有关的某一项物理参数，并由此间接测定砌体强度。 目前，按标准的规定，常用的砂浆砌体强度现场检测的间接方法主要有回弹法、推出法、筒压法、砂浆片剪切法、点荷法和射钉法。 1 回弹法。采用砂浆回弹仪检测墙体中砂浆的表面硬度，根据回弹值和碳化深度推定起强度的方法。检测砂浆强度的基本原理与混凝土强度检测的回弹法相同，只是采用专门的砂浆回弹仪，因为砖的表面硬度与强度有良好的相关性，所以，此法精度高，且简单、适用。 2 推出法。推出法又称顶推法、剪法，具体称单砖单剪法。即把一单砖的顶面、两侧面砂浆清除，只留底面，用特制的小千斤顶将其 “顶出 ”，在极限状态时，测得水平推力、推出砖下的砂浆饱和满度及砖与砂浆的粘接抗剪强度，并根据抗剪强度与抗压强度的关系，以此推定砂浆砌体抗压强度的方法。 3 筒压法。将取样砂浆破碎、烘干并筛分成符合一定级配要求的颗粒，装入承压筒并施加筒压荷载后，检测其破损程度，用筒压比表示，以此推定其抗压强度的方法。 4 砂浆片 剪切法。采用砂浆测强仪检测砂浆片的抗剪强度，以此推定砂浆砌体抗压强度的方法。 5 点荷法。在砂浆片的大面上施加点荷载，以此推定砂浆砌体抗压强度的方法。 6 射钉法。采用射钉枪将射钉射入墙体的水平灰缝中，依据成组射钉的射入量推定 （ 3） 砂浆砌体强度的直接检测法 1 抽样检测法。主要包括切割法与取芯法，切割法切割的试件宠大，搬运过程中扰动大，造成试验结果的离散性大，耗费大量的人力、财力，只限于庞大砌体工程质量事故处理及对其 它方法的校准。取芯法是对芯样作抗压和抗剪试验，对砌体扰动也很大，其试验结果不太一致。 2 原位检测法。主要包括扁顶法、原位轴压法和原位剪切法。扁顶法是采青岛理工大学毕业论文 第 页 29 用扁式液压测力器装入开挖的砌体灰缝中进行砌体强度的原位检测方法 , 它较好地克服了取样法的不足，但设备复杂 , 允许的极限应变较小，测定砌体的极限强度受到限制。原位轴压法是对扁顶法的改进，其原理与其一致，测定砌体的极限抗压强度，推算其标准抗压强度，缺点是设备较沉重，使用不便，原位剪切法是在墙体上直接测试砌体通缝的抗剪强度，由于对测试 部位有限制 , 使其应用有一定的局限性。 3 动测综合法。动测综合法是振动反演理论在工程上的应用。在脉动、起振机共振、自由释放或冲击等激振方式的作用下，通过测量砌体结构的频率和振型等参数，根据系统识别理论得到层间刚度，推算出各层砌体轴心抗压强度，此法从房屋整体出发，不仅能得到砌体的强度，鉴定房屋的质量，便于对房屋进行安全性评定，随着检测仪器技术的改进，算法的优选，结果的精度不断提高，很有发展前途。 4 微观结构法。声、波、射线等在材料中传播时，会因材 料的微观结构的判别而不同，由此可推断出材料的强度。我国在砌体房屋检测的方法有应力波法和超声波法。应力波法测低强和高强砂浆砌体时，精度不高，超声波法由于影响因素较多，测试结果不理想，有待进一步提高。 7.检测工作 结合工程实际，从检测项目，试件取样，环境温度与湿度、加荷速度、试验误差、数据处理等几方面，阐述了建筑材料的检测工作中存在的问题。 1 检测项目 施工现场所用的建筑材料品种繁多，每种材料用于工程前需要进行质量检测。检验项目要服从国家、行业标准及当地建设主管部门的规定，各项 试验指标都要符合有关规定。比如混凝土用的水泥，需按批检验其水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性、细度和水泥砂浆强度。 2 试件取样 取样要有代表性。在我国现行的标准和试验规程中，对建筑材料试验的取样方法、取样频率、取样代表数量均有明确的规定。但是由于取样人员水平参差不齐，对建筑材料性能及各项试验方法和质量评定标准缺乏深入了解，有时施工单青岛理工大学毕业论文 第 页 30 位出于经济利益的考虑，建筑材料取样时缺乏代表性，取样频率不足，代表数量不确切的现象经常出现。因此试验结果不能较全面地反映工程的实际情况，使某些本 不合格的建筑材料因漏检而应用于工程中，给工程质量留下了隐患。 3 环境温度与湿度 温度和湿度对一些建筑材料的性能有很大的影响。故在标准中对材料养护，测试时环境条件有明确规定，只有严格遵守这些规定试验结果才具有可比比如弹性体改性沥青防水卷材 (SBS)等防水材料，其性能对环境温度较为敏感，要求拉伸试验时室温须控制在 23 2 笔者曾用取自同一母体的弹性体改性沥青防水卷材（ SBS）样品制作成 9组试件用作抗拉力（纵向 )试验，先将 9组试件平均分作 3个大组，之后再按 5 为 个温差等级分别 作拉力试验，其中 1个大组试件在标准要求的 23 环境下试验，另 2个大组试件分别在 28 和 18 的环境下作拉力试验，试验过后分别计算出每一大组中的 3组试件抗拉强度平均值，结果发现在 28 环境下试验的 3组试件抗拉强度平均值比 23 标准温度环境下试验的 3组试件抗拉强度平均值低 2.8，而在 l8 环境下试验的 3组试件抗拉强度平均值则比 23 标准温度环境下试验的 3组试件抗拉强度平均值高出 3.5。该试验在一定程度上能反映出环境温度湿度对材料试验的影响，因而要求试验时必须将温、湿度控制在规定范围内。 4 加荷速度 加荷速度的快慢对检测结果有一定的影响，如果在试验中不严格按照标准规定的加荷速度进行检测，就会使检测结果失去真实性，甚至会造成对建筑材料合格与否的误判。在我国现行的国家及行业规范中，对各类抗压试验项目的加荷速度都有规定，比如：混凝土立方体试块抗压强度试验规范规定：当砼强度等级 C30且 C60 时，加荷速度 为 0.50.8Mpa；当砼强度等级 C60时，加荷速度为 0.81.0Mpa 砂浆立方体试块抗压强度试验规范规定：加荷速度 为 0.51.5KN S(砂浆强度 5Mpa及 5Mpa以下取下限， 5Mpa以上取下限 )。水泥抗压强度试验则以 2400N S(200N S)的速率匀速加载。试验中加荷速度过快，会使试件产生偏心受压，可使强度降低 5 -10周此，必须严格按照要求，规范操作，以确保试验的准确性。 青岛理工大学毕业论文 第 页 31 5 试验误差 实验方法必须严格按标准规定进行。可是有个别试验人员在做钢筋拉伸试验时只试验到试件出现颈缩而不将其拉至断裂，这是不正确的，这样势必造成试验结果的误差，但这不属于试验误差，而是人为造成的误差。 钢筋不拉断，其测得的伸长率较规定的试件断后伸长率要低，与标准规定相违背，这是不允许的 (钢筋焊接件由于不需要测定伸长率，可在试件出现颈缩现象后停机 )。试验要求必须准确，以减少误差。 6 数据处理 由于各种原因，同一组试件中有时试验数据结果离散性较大。为使试验结果准确，标准规定对一些材料的试验结果数据有取舍的要求。如水泥砂浆强度抗折试验，当三个强度值中有 个超出平均值 10的需剔除该数值，以其余两个强度测定值的平均值作为抗折强度结果。混凝土和砂浆的抗压试件强度平均值的计算等都有各 自的取舍方法。应予注意，切不可简单地把数据相加计算了事。计算后的数据修约的方法按 GB/T81702008数值修约规则与极限数值的表示和判定进行，其尾数要按四舍五入单双法进位，并按标准规定保留数据的有效位数。 试验结果数据有时会出现比预期的过高或过低，同一组试件中数据相差悬殊，或 同一试件各项性能指标相互矛盾等异常现象，这需要认真对待，查明原因，并及 时复试和复验。 8.混凝土多孔砖 规范标准 混凝土多孔砖的外型尺寸为直角六面体。主规格尺 240mmX115mmX90mm， 其它规格尺寸（长度、宽度、高度， mm）应分别符合下列要求： 240、 190、 180； 240、 190、 115、 90； 115、 90、 53。此规定参照了 GB 13544-2000烧结多孔砖 的规定。混凝土多孔砖的最小壁厚不应小于 15mm，最小肋厚不应小于 10mm。 混凝土多孔砖按产品的尺寸允许偏差分为一等品与合格品，其指标高于混凝土小 型空心砌块的优等品、一等品要求。孔洞及其结构：为减轻墙体自重及保温隔热 功能的需要，标准规定了混凝土多孔砖孔洞率不小于 30%。考虑到矩形条孔对建 筑节能的作用，参照 GB 13544，规定：一类为矩形孔或矩形条孔，多排、有序 交错排列；另一类为矩形孔或其它孔形，条面方向至少 2排以上。根据浙江与上 海等地混凝土多孔砖的砌体和墙片试验数据，从建筑设计上渴望代替黏土多孔 青岛理工大学毕业论文 第 页 32 砖。规定了铺浆面应为半盲孔，为满足砌筑砂浆满铺的要求，规定了半盲孔内切 圆直径不大于 8mm。为防止混凝土多孔砖在墙体抗震中产生应力集中点，以及考 虑混凝土的材料特性，规定矩形孔或矩形条 4个角应为半径不大于 8mm的圆角。 2.3 建筑结构安全性鉴定评级 民用建筑安全性的鉴定，包括地基基础、上部承重结构和围护系统的承重部分 等三个子单元。若不要求评定围护系统可靠性时，围护系统承重部分可不单独列为子单元，而将其安全性鉴定并入上部承重结构。 2.3.1 地基基础 地基基础的安全性鉴定包括地基、桩基、斜坡 (地基稳定性 )三个检查项目和基础、桩两个主要构件。其中中地基、桩基、斜坡等三个项目因无法细分，故直接从第二层次评级；基础和桩需根据第一层次单个构件的评定结果，参与第二层次的评定。 地基基础子单元的安全性等级按上述 5项内容的最低一级确定。 地基 (或桩基 )项目的安全性鉴定一般应根据地基变形评级，也可按地基承载力评级。 1.地基 (或桩基 )项目 地基 (或桩基 )按地基变形鉴定时，根据建筑物沉降观测资料或上部结构反应的检查结果，按下列规定评级： Au级：不均匀沉降小于现行国家标准建筑地基基础设计规范 (GB50007)规定的允许沉降差；建筑物无沉降裂缝、变形或位移。 Bu级：不均匀沉降小于现行国家标准建筑地基基础设计规范 (GB50007)规定的允许沉降差，且连续两个月地基沉降速度小于每月 2mm；或建筑物上部结构砌体部分虽有轻微裂缝的，但无发展迹象。 Cu级 ： 不均匀沉降大于现行国家标准建筑地基基础设计规范 (GBJ7)规定的允许沉降差，或 连续两个月地基沉降速度大于每月 2mm；或建筑物上部结构砌体部分出现宽度大于 5mm的沉降裂缝，预制构件之间的连接部位可出现宽度大于 1mm的沉降裂缝，且沉降裂缝短期内无终止趋势 。 Du级：不均匀沉降远大于现行国家标准建筑地基基础设计规范 (GB50007)青岛理工大学毕业论文 第 页 33 规定的允许沉降差：连续两个月地基沉降速度大于每月 2mm，且尚有变快趋势：或建筑物上部结构的沉降裂缝发展明显，砌体的裂缝宽度大于 10mm；预制构件之间的连接部位的裂缝宽度大于 3mm；现浇结构个别部位也已开始出现沉降裂缝。 当地基 (或桩基 )的安全性按基承载力评定 时，可根据岩土工程勘察档案和有关检测资料的完整程度，适当补充近位勘探点，进一步查明土层分布情况，并采用原位测试和取原状土作室内物理力学性能试验方法进行地基检验，结合当地工程经验对地基、桩基的承载力综合评价；若现场条件许可，还可以在基础 (承台 )下进行载荷试验以确定地基 (或桩基 )的承载力；当发现地基受力范围内有软弱下卧层时，应对软弱下卧层的地基承载力进行验算。采用下列标准评级：当承载力符合现行国家标准建筑地基基础设计规范 (GB50007)或现行行业标准建筑桩基技术规范 (JGJ94)的要求时，可根据建筑 物的损坏的严重程度评为 Au级或 Bu级；当承载能力不符合现行国家标准建筑地基基础设计规范 (GB50007)或现行行业标准建筑桩基技术规范 (JGJ94)的要求时，可根据建筑物损坏的严重程度定为 Cu级或 Du级。 2.斜坡 (地基稳定性 ) 斜坡 (地基稳定性 )项目的安全性等级按下列标准评定； Au级：建筑场地地基稳定，无滑动迹象及滑动史。 Bu级：建筑场地地基在历史上曾有过局部滑动，经治理后已停止滑动，且近期评估表明，在一般情况下，不会再滑动。 Cu级：建筑场地地基历史上发生过滑动，目前虽已停止滑动，但若触动 诱发因素，今后仍有可能滑动。 Du级：建筑场地地基历史上发生过滑动，目前又有滑动或滑动迹象。 3.基础 (桩 ) 基础 (或桩 )的安全性鉴定对浅埋的基础 (或桩 )，宜根据抽样或全数开挖的检查结果，先按前述同类材料结构构件的有关项目评定每一受检构件的等级，并按样本中所含的各个等级的百分比，根据下列原则进行评级： Au级：不含 ， Cu级及 du级基础 (或桩 )， bu级基础 (或桩 )的含量不超过 30。 Bu级：不含 du级基础 (或桩 )， Cu级基础 (或桩 )的含量不超过 15。 青岛理工大学毕业论文 第 页 34 Cu级： du级基础 (或桩 )的含量不超过 5。 Du级： du级基础 (或桩 )的含量超过 5。 基础 (或桩 )的安全性鉴定对深基础 (或桩 )，可根据原设计、施工、检测和工程验收的有效文件进行分析。也可向原设计、施工、检测人员进行核实；或通过小范围的局部开挖，取得其材料性能、几何参数和外观质量的检测数据。若检测中发现基础 (或桩 )有裂缝、局部损坏或腐蚀现象，应查明其原因和程度。根据核实结果对基础或桩身的承载能力进行计算分析和验算。若验算结果符合现行有关国家规范的要求，可根据其开挖部分的完好程度定为 Au级或 Bu级；若验验算结果不符合现行有关国家规范的要求，可根据其开挖部分所发 现问题的严重程度定Cu级或 Du级。 2.3.2 上部承重结构 上部承重结构子单元的安全性鉴定等级根据各种构件的安全性等级、结构整体性等级，以及结构侧向位移等级进行评定。 1.同类构件 各种同类构件的安全性等级根据单个受检构件 (第一层次 )的评定结果，分主要构件和一般构件，分别按表 2.3、表 2.4的规定评定。 表 2.3 每种主要构件安全性等级的评定 等 级 多层及高层房屋 单层房屋 Au 在该类构件中，不含 Cu级和 du级，一个子 单 元 含 bu 级 的 楼 层 数 不 多 于( /mm)%，每一楼层的 bu级含量不多于 25%，且任一轴线（或任一跨）度上的 bu级含量不多于该轴线（或跨）构件数的 1/3 在该类构件中，不含 Cu级和 du级，一个子单元 bu级的楼层数不多于30%，且任一轴线（或任一跨）度上的 bu级含量不多于该轴线（或跨）构件数的 1/3 青岛理工大学毕业论文 第 页 35 续表 2.3 每种主要构件安全性等级的评定 Bu 在该类构件中，不含 du级，一个子单元含 Cu级的楼层数不多于 ( /mm)，每一楼层的 Cu级含量不多于 15，且任一轴线 (或 任一跨 )上的 Cu级含量不多于该轴线 (或跨 )构件数的 1/3 在该类构件中，不含 du级，一个子单元 Cu级的楼层数不多于 20%，且任一轴线（或任一跨）度上的 bu级含量不多于该轴线（或跨）构件数的 1/3 Cu 在该类构件中，一个子单元含 du级的楼层数不多于 ( /mm)%，每一楼层的 du级含量不多于 5%，且任一轴线 (或任一跨 )上 du级含量不多于 1个 在该类构件中，可含 du级 (单跨或双跨除外 )，一个子单元 du级含量不多于 7.5，且任一轴线 (或任一跨 )上du级含量不 多于 1个 Du 在该种构件中， du级含量或分布多于 Cu级的规定 在该种构件中， du级的含量或分布多于 Cu级的规定 注：表中 m为建筑物鉴定单元的楼层数。 表 2.4 为每种一般构件安全性等级的评定 等 级 多层及高层房 单层房屋 Au 在该类构件中，不含 Cu级和 du级，一个子单元含 bu 级 的 楼 层 数 不 多 于( /mm)%，每一楼层的 bu级含量不多于 25%,且任一轴线（或任一跨）上的 bu级含量不多于该轴线（或跨）构件数的1/3 在该类构件中，不含 Cu级和 du级，一个子单元 bu级含量不多于 35%，且任一轴线（或任一跨）上的 bu级含量不多于该轴线（或跨）构件数的 2/5 青岛理工大学毕业论文 第 页 36 续表 2.4 为每种一般构件安全性等级的评定 Bu 在该类构件中，不含 du级，一个子单元含 Cu级的楼层数不多于 ( /mm)% 每一楼层的 Cu级含量不多于 20%,且任一轴线 (或任一跨 )上的 Cu级含量不多于该轴线 (或跨 )构件数的 2 5 在该类构件中，不含 du级，一个子单元 Cu级含量不多于 25，且任一轴线 (或任一跨 )上的 Cu级含量不多于 该轴线 (或跨 )构件数的 2 5 Cu 在该类构件中，一个子单元含 du级的楼层数不多于 ( /mm)，每一楼层的 du级含量不多于 5，且任一轴线 (或任一跨 )上的 du级含量不多于该轴线 (或跨 )构件数的 l/3 在该类构件中，一个子单元 du级含量不多于 10%，且任一轴线 (或任一跨 ) 上的 du级含量不多于该轴线 (或跨 )构件数的 1 3 Du 在该种构件中， du级含量或分布多于 Cu级的规定 在该种构件中， du级的含量或分布多于 Cu级的规定 注：表中 “轴线 ”系指结构平面布置 图中的横轴线或纵轴线，当计算轴线上的构件数时，对桁架、层面梁等构件可按跨统计； m为房屋鉴定单元的楼层数；当计算的含有低一级构件的楼层为非整数时，可多取一层，但该层中允许出现低一级构件数，应按相应的比例折减(即以该非整数的小数部分作为折减系数 )。 2.结构整体性 结构整体性安全等级先按表 2.5的规定，进行每一个检查项目的评级，然后按下列原则评定：若四个检查项目均不低于 Bu级，可按占多数的等级确定；若仅一个检查项目低于 Bu级，可根据实际情况定为 Bu级或 Cu级；若不止一个检查项目低于 Bu级，可根据实际情况定为 Cu级或 Du级。 青岛理工大学毕业论文 第 页 37 表 2.5 结构整体性检查项目等级的评定 检查项目 Au级或 Bu级 Cu级或 Du级 结构布置、支撑系统（或其他 抗 侧 力 系统）布置 布置合理，形成完整系统，且结构选型及传力路线设计正确，符合现行设计规范要求 布置不合理，存在薄弱环节，或结构选型、传力路线设计不当，不符合现行设计规范要求 支撑系统 ( 或其他抗侧力系统 )的构造 构件长细比及连接构造符现行设计规范要求，无明显残损或施工缺陷，能传递各种侧向作用 截面尺寸、配筋或材料强度不符合现行设计规范要求，或已开裂，或有其他残损，或不能起封 闭系统作用 圈梁构造 截面尺寸、配筋及材料强度等符合现行设计规范要求，无裂缝或其他残损，能起封闭系统作用 截面尺寸、配筋或材料强度不符合现行设计规范要求，或已开裂，或有其他残损，或不能起封闭系统作用 结构间的联系 设计合理，无疏漏；锚固、连接方式正确，无松动变形或其他残损 设计不合理，多处疏漏；或锚固、连接不当，或己松动变形，或已残损 上部承重结构的安全性等级根据上述评定结果按下列规定确定： （ 1）一般情况下，按各种主要构件和结构侧向位移 (或倾斜 )的评级结果，取其中的最低一级作为上部承重结构的安全性等 级。 （ 2）当按（ 1）的规定评为 Bu级，但发现其主要构件所含的各种 Cu级构件 (或其连接 )处于下列情况之一时，宜将所评等级降为 Cu级： Cu级沿建筑物某方位呈规律性分布，或过于集中在结构的某部位；出现 Cu级构件交汇的节点连接； Cu级存在于人群密集场所或其他破坏后果严重的部位。 （ 3）当按（ 1）的规定评为 Cu级，但若发现其中主要构件 (不分种类 )或连接有下列情况之一时，宣将所评等级降为 Du级：任何种类房屋中，有 50以上的构件为 Cu级；多层或高层房屋中，其底层均为 du级；多层或高层房屋的底层，或任一空旷层，或框支剪 力墙结构的框架层中，出现 du级，或任何两相邻层同时出现 du级，或脆性材料结构中出现 du级；在人群密集场所或其他破坏后果严重部位，出现 du级。 青岛理工大学毕业论文 第 页 38 （ 4）当按（ 1）的规定评为 Au级或 Bu级，而结构整体性等级为 Cu级，应将上部承重结构的等级降为 Cu级。 （ 5）当按（ 1）的规定评为 Au级或 Bu级，而结构整体性等级为 Bu级，而各种一般构件中，其最低一种为 Cu级或 Du级时，应按下列规定调整级别；若设计中考虑该种一般构件参与支撑系统 (或其他抗侧力系统 )工作，或在抗震加固中，已加强了该种构件与主要构件锚固，应将所评的上部承重 结构安全性等级降为 Cu级；当仅有一种一般构件为 Cu级或 Du级，且不属于前面的情况时，可将上部承重结构的安全性定为 Bu级；当不止一种构件为 Cu级或 Du级，可将上部承重结构的安全性等级降为 Cu级。 2.3.3 围护系统的承重部分 围护系统承重部分 (子单元 )的安全性根据该系统专设的和参与该系统工作的各种构件的安全性等级，以及该部分结构整体性安全性等级工作评级。其中每一种构件的安全性等级根据每一受检构件的评定结果及其构件类别按表 2.3和表2.4的规定评级；围护系统整体安全性等级按表 2.5的规定评定。 围护系统承重部 分的安全性等级，根据上述评定结果，按下列原则确定： 1.当仅有 Au级或 Bu级时，按占多数级别的确定； 2.当含有 Cu级或 Du级时，按以下规定评级：若 Cu级或 Du级属于主要构件时，按最低等级确定：若 Cu级或 Du级属于一般构件时，可根据实际情况，定为 Bu级或 Cu级。 3.围护系统承重结构的安全性等级不得高于上部承重结构等级。 青岛理工大学毕业论文 第 页 39 第三章 青岛市金岭花园 B 区 20楼安全性鉴定 3.1 检测结果及分析 3.1.1 鉴定的目的 因该工程建设中未按照常规建设程序进行主体验收，需对已建建筑物进行鉴定，确保金岭花园 B区 20 楼的结构安全性。 3.1.2 金岭花园 B区 20楼安全性鉴定依据 混凝土结构设计规范 GB 50010-2002； 砌体结构设计规范 GB 50003-2001； 建筑结构检测技术标准 GB/T 50344-2004； 建筑结构荷载规范 GB 50009-2001； 民用建筑可靠性鉴定标准 GB 50292-1999； 钻芯法检测混凝土强度技术规程 CECS03:2007； 委托方提供的相关结构设计图纸及施工资料。 3.1.3 鉴定程序 根据结构布置情况，本次检测鉴定分为地上和地下两大部分， 其中地上部分包括上部承重与围护结构两个子单元，地下部分在此是指子单元地基基础。 本文检测主要依据国家现有规范，及相应行业标准。 对其工程概况进行检测与鉴定评级的一般程序： 1. 建筑及平、立面布置核查。结构及其支撑构造、构件及其连接构造检查。 2. 根据上部结构的反映间接评定地基基础的安全性。 3. 上部结构与构件工作状态与检测 4. 根据检测数据，对上部结构构件承载能力进行验算分析结合现状调查、勘查结果，对结构安全性进行鉴定评级。 3.2 现场检测内容及结果 3.2.1 结构布置 金岭花园 B区 20楼平面 示意图如图 3.2，图中 所示为构造柱，双线所示青岛理工大学毕业论文 第 页 40 为承重砖墙，墙厚 240mm。现场对构件尺寸进行了复核，与设计基本相符。 图 3.2 标准层平面示意图 青岛理工大学毕业论文 第 页 41 3.2.2 地基基础检测 地基表面的竖向变形称为地基沉降，或基础沉降。由于建筑物荷载差异和地基不均匀等原因，基础或路堤各部分的沉降或多或少总是不均匀的，使得上部结构或路面结构之中相应地产生额外的应力和变形。建筑地基在长期荷载作用下产生的沉降。 查阅该工程技术资料，该工程采用毛石基础 ,基础持力层为强风化岩，地基承载力为 fak 120KPa。 现场尚未发 现地基不均匀沉降在上部结构的不良反应。 3.2.3 砂浆及砖强度检测 砌体强度与砂浆和砖块强度有直接关系。目前，按标准的规定，常用的砂浆砌体强度现场检测的间接方法主要有回弹法 。 金岭花园 B区 20楼墙体构件砌筑砂浆设计强度等级 M5混合砂浆。现场采用点荷法抽检部分砌体构件砂浆，检测结果详见表 3.1。 表 3.1 砌筑砂浆抗压强度检测结果表 (MPa) 层号 构件位置 构件强度推定值 备注 一层 6/E-H 5.1 达到 M5 强度要求 14/H-J 5.3 21/L-M 5.2 30/L-M 5.5 38/L-M 5.2 二层 4-6/H 5.1 12-14/J 5.3 20-21/M 5.6 28-30/M 5.3 37-38/M 5.6 三层 4-6/H 6.2 12-14/J 5.5 20-21/M 5.6 青岛理工大学毕业论文 第 页 42 续表 3.1 砌筑砂浆抗压强度检测结果表 (MPa) 28-30/M 5.1 37-38/M 5.3 四层 4-6/H 6.4 12-14/J 6.1 20-21/M 5.5 28-30/M 5.5 37-38/M 5.0 五层 4-6/H 5.3 12-14/J 5.9 20-21/M 5.2 28-30/M 5.7 37-38/M 5.2 检测依据：砌体工程现场检测技术标准 GB/T 50315-2000 金岭花园 B区 20楼住宅砖设计强度等级为 Mu10烧结砖。现场采用回弹法抽检部分烧结砖抗压强度，检测结果详见表 3.3。 表 3.3 砖抗压强度检测结果表 (MPa) 层号 构件位置 构件强度推定值 备注 一层 14/H-J 10.6 达到 Mu10 强度 要求 二层 12-14/J 10.2 三层 20-21/M 10.5 四层 28-30/M 10.3 五层 12-14/J 10.5 检测依据：建筑结构检测技术标准 GB/T 50344-2004 3.2.4 混凝土强度检测 回弹法检测混凝土强度具有仪器简单、操作方便、计算简捷的特点，能在短时间获取较多的检测数据，得到代表性较强的混凝土强度，因而已成为工程质量检测的主要手段，应用最为广泛。回弹法是根据混凝土表面硬度与抗压强度之间青岛理工大学毕业论文 第 页 43 的关系，通过测量其表面硬度来推算混凝土的强度。它是利 用由一弹簧驱动的重锤，通过弹击杆 (传力杆 )弹击混凝土的表面，并测量重锤被反弹回来的距离，以回弹值 (反弹距离与弹簧初始长度之比 )作为与强度相关的指标，来推定混凝土强度的一种方法。由于测量是在混凝土表面进行，因而属于表面硬度法的一种。 1.检测准备 凡需要回弹法检测的混凝土结构或构件，往往是由于缺乏条件试块或标准试块数量不足；试块的质量缺乏代表性，试块的试压结果不符合现行标准、规范、规程的规定，并对该结果持有怀疑。所以，检测前应全面、正确地了解被测混凝土结构或混凝土构件的各种情况，其中以了解水泥 的安定性是否合格最为重要，若水泥的安定性不合格，则不能采用回弹法检测。 2.测区布置 当了解被检测的混凝土结构或构件情况后，需要在构件上选择及布置测区。测区是指检测结构或构件混凝土抗压强度时的 1个检测单元。测点宜在测区范围内均匀分布相邻两测点的净距不宜小于 20mm， 测点距外露钢筋预埋件的距离不宜小于 30m