建筑結構檢測技術
發(fā)布日期:2017-01-26 16:58:34 瀏覽量:21541. 我國工程建設面臨的現(xiàn)狀和存在的成績
當前國內發(fā)展消費,進步消費力的重心,已從新建工業(yè)企業(yè)轉移到對已有企業(yè)的技術改造,以取得更大的投資效益,按一些材料統(tǒng)計,改建比新建可節(jié)約投資約40%,延長工期約50%,發(fā)出投資的速度比新建廠房快3倍至4倍,異樣,對民用建筑進行改造的要求,在我國也日益迫切。
隨著我國城市人口的不斷增長,雖然興修了大量的住宅和相應的配套措施,但無房、缺房和租戶仍達20%以上。而且隨著城市房價的下跌,越來越多的人買不起新房。為緩解這一矛盾,抓好舊房的改造,向現(xiàn)有房屋要面積,可有效降低工程造價,顯然是一條重要出路。
我國城市現(xiàn)有的房屋中,有20%―30%具備改造的條件。舊房改造不只可節(jié)省投資,同時,可不再征用土地,對緩解日趨緊張的城市用地矛盾,也有重要的理想意義。
2. 建筑結構檢測技術
對結構技術情況的調查和檢測是進行可靠性鑒定的基礎,其目的在于了解結構的運用歷史、運用環(huán)境、各類荷載及作用、結構的幾何參數(shù)和工作功能以及損傷、變形和裂縫所形成缺陷和損壞的緣由,做出分析,必須借助于各種檢測技術,尤其是現(xiàn)場的檢測技術。建筑結構現(xiàn)場檢測技術次要可分為材料強度、缺陷、損傷和變形、振動等檢測技術。
2.1 材料強度的現(xiàn)場檢測技術
對于不同的結構材料及連接技術,可采用不同的強度檢測技術。
1)混凝土:回彈法、超聲法、超聲-回彈綜合法、拉拔法、鉆芯法等。
2)磚砌體:對于砌體的檢測,分為對砌體全體檢測和各種材料的檢測。
對砌體全體檢測的方法有:原位軸壓法、扁頂法、原位單剪法、原位單磚雙剪法等;
對塊材(次要是磚)的現(xiàn)場檢測方法有:取樣法、回彈法(其適用性尚待討論);
對砌筑砂漿的檢測方法有:回彈法、推出法、筒壓法、砂漿片、剪切法、點荷法、貫入法)等。
3)鋼材:取樣法、表面硬度法等。
4)木結構:取樣法、根據(jù)木材品種和材質等級確定等。
5)連接強度:對于化學植筋采用抗拔承載力拔出檢測,對于鋼材焊縫采用取樣、超聲波、X射線透射、γ射線透射等方法。
2.2 缺陷與損傷的現(xiàn)場檢測技術
對于不同的結構材料,其缺陷和損傷檢測的項目有所不同。對于缺陷和損傷,應確定其緣由,檢測其損傷深度、面積等目標。
1)混凝土結構:混凝土結構的缺陷及損傷包括外觀質量(蜂窩、麻面、孔洞、夾渣、露筋、裂縫、疏松區(qū)、不同工夫澆筑混凝土的結合面等)、損傷(包括環(huán)境浸蝕損傷,如凍傷;災禍損傷,如火災損傷等;人為損傷,如碰撞惹起的損傷等;混凝土有害元素形成的損傷,如堿骨料、氯離子等浸蝕損傷等)。
其檢測技術根據(jù)不同的缺陷和損傷項目進行選擇,如外觀質量可經(jīng)過目測與尺量、超聲等方法檢測,損傷可經(jīng)過超聲、取樣、剔鑿等方法進行,裂縫缺陷可經(jīng)過超聲、尺量等方法。
2)砌體結構:砌體結構的缺陷及損傷包括砌筑質量(組砌方式等)、損傷(裂縫;環(huán)境浸蝕損傷,如凍融損傷、風化等;災禍損傷,如火災損傷等;人為損傷,如碰撞損傷等)。砌筑質量可經(jīng)過目測法進行,對損傷可經(jīng)過超聲、尺量等方法進行。
3)鋼結構:鋼結構的缺陷和損傷包括外觀質量(均勻性,如夾層、裂紋、非金屬夾雜等)、損傷(裂紋、局部變形、銹蝕等)。鋼結構裂紋可采用觀察法和投射法檢測,局部變形可采用觀察法、尺量法,銹蝕可采用電位差法等。
4)木結構:木材缺陷,對于圓木和方木可分為木節(jié)、斜紋、扭紋、裂縫、髓心等項目,對于膠合木結構,尚有翹曲、順紋、扭曲等,對于輕型木結構尚有扭曲、橫彎、順彎等。上述項目可采用目測、尺量、靠尺、探針等進行檢測。
2.3 其它檢測
普通尚應進行變形(傾斜、撓度)、尺寸偏差、構造等其他項目的檢測。對于混凝土結構,尚應檢測鋼筋地位(保護層)、銹蝕等項目的檢測;鋼筋地位可采用電磁法、混凝土雷達等進行檢測;鋼筋銹蝕可采用電位差法進行檢測。
3.鑒定方法及標準
目前的鑒定方法可分為傳統(tǒng)經(jīng)驗法、適用鑒定法、概率鑒定法。
3.1傳統(tǒng)經(jīng)驗法
傳統(tǒng)經(jīng)驗法是由有經(jīng)驗的專家經(jīng)過現(xiàn)場觀察和簡單的計算分析,以原設計規(guī)范為根據(jù),根據(jù)個人專業(yè)知識和工程經(jīng)驗直接對建筑物的可靠性做出評價。
該方法鑒定程序簡單,但由于受檢測技術和計算工具的限制,鑒定人員難以獲得較精確和齊備的數(shù)據(jù)和材料,也難以對結構的功能和形狀做出全面的分析,因此評判過程缺乏零碎性,對建筑物可靠性程度的判斷帶有較大的客觀性,鑒定結論往往因人而異,而工程處理方案多數(shù)偏于保守,形成浪費。
但傳統(tǒng)經(jīng)驗鑒定法簡便易行,花費較少、工夫短,所以對于受力明確、較易判定的中小工程仍是一種可行的常用方法。在工程理論中不斷發(fā)展,經(jīng)驗不斷豐富,若結合進行一定的測試、觀察和驗證,便可大大進步鑒定工作的可靠程度。
3.2適用鑒定法
適用鑒定法是運用各種檢測手腕對建筑物及其環(huán)境進行縝密的調查、檢查和測試,運用計算機 技術以及其他相關技術和方法分析建筑物的功能和形狀,全面分析建筑物所存在成績的緣由,以現(xiàn) 行標準規(guī)范為基準,按照一致的鑒定程序和標準,從安全性、適用性多個方面綜合評定建筑物的可靠性程度。
與傳統(tǒng)經(jīng)驗法相比,該法鑒定程序科學,對建筑物功能和形狀的認識較精確和全面,具有合理、一致的評定標準,而且鑒定工作次要由專門的技術機構承擔,因此對建筑物可靠性程度的判定比較精確,能夠為建筑物維修、加固、改造方案的決策提供可靠的技術根據(jù)。
3.3概率鑒定法
概率鑒定法運用概率論和數(shù)理統(tǒng)計原理,采用非定值理論對結構實踐可靠性進行直接評價和鑒定。
3.4鑒定標準
我國目前建筑結構的鑒定標準次要有:《工業(yè)廠房可靠性鑒定標準》(GBJ50144-2008);《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292∶1999);《建筑抗震鑒定標準》(GB50023-2009);《火災后建筑結構鑒定標準》(CECS252∶2009)《風險房屋鑒定標準》(JGJ125∶99);《農村風險房屋鑒定技術導則(試行)》等,《建筑抗震鑒定標準》(GB50023-2009)。
4.展望
(1)檢測技術。
各種結構材料強度的無損檢測技術,譬如超聲檢測技術、紅外成像檢測技術將是發(fā)展的方向。砌體結構因組成成分、砌筑質量的離散性等,目前的檢測手腕尚需改進。
鋼結構焊縫新型探傷技術、鋼材在負荷條件下測定力學功能的技術、地下連續(xù)墻無損檢測、砌體非破損測強、測定材料腐蝕程度新技術等需進一步研討。
(2)可靠性鑒定。
現(xiàn)行各種材料的結構設計規(guī)范都采用“校準法”來選擇結構的目標可靠目標,這實踐上承繼了我國過去規(guī)范內涵的建筑結構可靠度水準,其適用性,從總體上說是可以接受的,但所對應的結構失效概率還只是一種運算值。
對已有建筑物的鑒定,用什么樣方法確定其可靠目標,又如何確定各級建筑物的目標可靠目標,它與設計的目標可靠目標,究竟有怎樣的內在關系,用什么樣的數(shù)學模型進行表達尤其怎樣表達與運用工夫和運用史的函數(shù)關系,如今的研討還是非常初級的。
結構的設計基準期與結構的壽命有一定的聯(lián)系,但并非一回事,決不能將兩者簡單等同起來,由于并不是結構的運用年限一超過其設計基準期便將失效,而僅僅是它的失效概率逐漸增大。進行建筑物鑒定時,要求回答的是,這座建筑物還能運用多久?
因此,設計基準期與建筑物壽命的聯(lián)系還需進一步研討。對建筑物鑒定來說,體系可靠度是至關重要的,由于僅僅要求對構件進行評價是極多數(shù)的,往往需求對建筑物的一個子零碎或全體零碎進行評價才能下結論。
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