工程结构诊治技术4课件

1、工程结构诊治技术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 建筑抗震鉴定第4章 建筑结构可靠性鉴定4.1 概论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

2、规范 GB 50165-1992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规范第4章 建筑物可靠性鉴定第4章 建筑物可靠性鉴定4.1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：目标使用期可靠性鉴定的特点已建成或服役多年的结构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

3、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、不满足结构鉴定：四个级别a、b、c、d，A、B、C、D，一、二、三、四设计荷载和验算荷载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材料强度标准值的推定统计推定，95%保证率材料强度标准值的推定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

4、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，结论有时因人而异。适用于情况简单的结构。 建筑结构可靠性鉴定方法1.传统经验法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 工程结构诊治技术4课件3

5、. 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3. 概率法4.2.1 鉴定方法及程序传统经验法目测检查，经验评估；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动机调查各调查项目的评价综合鉴定鉴定报告4.2.1 鉴定方法及程序4.2 民用建筑可靠性鉴定第4章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

6、、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 鉴定方法及程序第4章 建筑物可靠性鉴定4.24.2.1 鉴定方法及程序实用鉴定法第4章 建筑物可靠性鉴定4.2 民用建筑可靠性鉴定补充调查动机初步调查确定调查鉴定方案计划、检验试验项目详细调查综合评价和结论鉴定报告 使用状况 地基基础 材料性能 结构构件 鉴定标准检测规程 结构计算 结构分析 荷载试验 振动试验4.2.1 鉴定方法及程序第4章 建筑物可靠性鉴定4.24.2.1 鉴定方法及

7、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 2mm者d级，否则c级；因主筋锈蚀导致结构或构件掉角以及混凝土保护层脱落者属级。构造和连接：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，评为级或级；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，根据其严重程度评为级或级。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，可评为级或级；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，根据其严重程度可评为级或级。第4章 建筑物可靠性鉴定4.3 工业厂房可靠性鉴定4

8、.3.4 混凝土结构鉴定评级第4章 建筑物可靠性鉴定44.3.5 砌体结构鉴定评级子项评级：包括承载能力、变形裂缝、变形、构造和连接四个子项承载能力：与混凝土结构的方法类似，按大于1.0、0.92、0.87和小于0.87分为a、b、c、d四级；变形裂缝：指温度、收缩、变形和地基不均匀沉降引起的裂缝，主要依据裂缝宽度，同时考虑其他因素；变形：按单层和多层依据表4-54和表4-55评定；连接构造：包括墙、柱高厚比、墙柱、梁的连接等，按表4-57评定。第4章 建筑物可靠性鉴定4.3 工业厂房可靠性鉴定4.3.5 砌体结构鉴定评级第4章 建筑物可靠性鉴定4.4.3.6 钢结构鉴定评级子项评级：包括承载

9、能力（含构造和连接）、变形、偏差三个子项承载能力：包括强度、稳定、连接、疲劳等方面，表4-58(P146)；变形：表4-59(P147)；偏差：表4-60(P147)；第4章 建筑物可靠性鉴定4.2 工业厂房可靠性鉴定4.3.6 钢结构鉴定评级第4章 建筑物可靠性鉴定4.2项目评级：以子项中主要子项为主，次要子项为辅：当次要子项比主要子项的较低等级相差不大于一级时，以主要子项中的较低等级作为该项目的等级；当次要子项比主要子项的较低等级低二级时，以主要子项中的较低等级降一级作为该项目的等级；当次要子项比主要子项的较低等级低三级时，根据次要等级的情况，把主要子项中的较低等级降一级或二级作为该项目的

10、等级；第4章 建筑物可靠性鉴定4.3 工业厂房可靠性鉴定结构类型主要子项次要子项混凝土结构承载能力构造和连接变形裂缝砌体结构承载能力构造和连接变形变形裂缝钢结构承载能力变形偏差项目评级：以子项中主要子项为主，次要子项为辅：第4章 建筑4.3.7 组合项目鉴定评级结构布置根据平、立面布置，选型，荷载传递，构造措施等进行评级（无量化指标）；围护结构系统包括使用功能和承重结构两个项目，取其中低等级；使用功能包括屋面、墙体和门窗、地下防水和保护措施四个子项；承重结构按相应的结构类型评级；承重结构系统先划分为若干传力树，传力树中的构件分为基本构件和非基本构件；按照（非）基本构件中各等级的比例评定传力树，

11、按照传力树中各等级的比例评定承重结构。第4章 建筑物可靠性鉴定4.3 工业厂房可靠性鉴定4.3.7 组合项目鉴定评级第4章 建筑物可靠性鉴定4.4.3.8 单元鉴定评级单元评级以承重结构系统为主，结合结构布置、围护结构的等级进行评定；当三者相差不大于一级时，以承重结构系统的等级为鉴定单元的评定等级；当其他两者比承重结构系统低二级时，以承重系统的等级降一级作为鉴定单元的评定等级；当低三级时，可视具体情况降一级或二级作为承重体系的评定等级；根据鉴定单元的重要性、耐久性、使用条件和状态等要求，可对上述评定等级作不大于一级的调整。第4章 建筑物可靠性鉴定4.3 工业厂房可靠性鉴定4.3.8 单元鉴定评

12、级第4章 建筑物可靠性鉴定4.3 术语：耐久性、耐久年限、剩余耐久年限4.4.1 钢筋混凝土结构耐久性评估平均碳化深度=保护层厚度4.4 建筑结构耐久性评估第4章 建筑物可靠性鉴定4.4 建筑结构耐久性评估平均保护层厚度平均碳化深度剩余耐久年限已使用年限当前剩余面积锈蚀前面积术语：耐久性、耐久年限、剩余耐久年限4.4 建筑结构耐久性评4.4.2 砌体结构耐久性评估以风化、粉化以及截面削弱为推算依据4.4.3 钢结构耐久性评估以风化、粉化以及截面削弱为推算依据第4章 建筑物可靠性鉴定4.4 建筑结构耐久性评估原截面面积当前剩余面积剩余耐久年限已使用年限砌体耐久性极限系数原截面厚度当前剩余厚度钢结

13、构腐蚀系数4.4.2 砌体结构耐久性评估第4章 建筑物可靠性鉴定4用于既有房屋的危险性鉴定综合评定按三层次进行：构件危险性鉴定：危险构件（Td）、非危险构件（Fd）房屋组成部分（地基基础、上部承重结构、围护结构）危险性鉴定，分a（无危险点）、b（有危险点）、c（局部危险）、d（整体危险）四等级。房屋危险性鉴定，分A、B、C、D四等级。A级:结构承载力能满足正常使用要求，未腐朽危险点，房屋结构安全。B级：结构承载力基本满足正常使用要求，个别结构构件处于危险状态，但不影响主体结构，基本满足正常使用要求。C级：部分承重结构承载力不能满足正常使用要求，局部出现险情，构成局部危房。D级:承重结构承载力已

14、不能满足正常使用要求，房屋整体出现险情，构成整幢危房。 4.5 危险房屋鉴定第4章 建筑物可靠性鉴定4.5 危险房屋鉴定用于既有房屋的危险性鉴定4.5 危险房屋鉴定第4章 建筑物构件危险性鉴定（1）地基基础：危险状态：1. 地基沉降速度连续2月大于4 mm/月，且短期内无收敛趋向；2. 地基产生不均匀沉降，其沉降量大于建筑地基基础设计规范（GB 50007)规定的允许值，上部墙体产生沉降裂缝大于10mm，且房屋倾斜率大于1%；3. 地基不稳定产生滑移，水平位移量大于10mm，并对上部结构有明显影响，且仍有继续滑动迹象。危险点：1. 基础承载能力小于基础作用效应的85%；2. 基础老化、腐蚀、酥

15、碎、折断，导致结构明显倾斜、位移、裂缝、扭曲等；3. 基础已有滑动，水平位移速度连续2月大于2 mm/月，且短期内无终止趋向。第4章 建筑物可靠性鉴定4.5 危险房屋鉴定构件危险性鉴定（1）第4章 建筑物可靠性鉴定4.5 危险房构件危险性鉴定（2）砌体结构构件：危险点：1 受压构件承载力小于其作用效应的85%（R/0S0.85）；2 受压墙、柱沿受力方向产生缝宽大于2mm、缝长超过层高1/2的竖向裂缝，或产生缝长超过层高1/3的多条竖向裂缝；3 受压墙、柱表面风化、剥落，砂浆粉化，有效截面削弱达1/4以上；4 支承梁或屋架端部的墙体或柱截面因局部受压产生多条竖向裂缝，或裂缝宽度已超过1mm；5

16、 墙柱因偏心受压产生水平裂缝，缝宽大于0.5mm；6 墙、柱产生倾斜，其倾斜率大于0.7，或相邻墙体连接处断裂成通缝；7 墙、柱刚度不足，出现挠曲鼓闪，且在挠曲部位出现水平或交叉裂缝；8 砖过梁中部产生明显的竖向裂缝，或端部产生明显的斜裂缝，或支承过梁的墙体产生水平裂缝，或产生明显的弯曲、下沉变形；9 砖筒拱、扁壳、波形筒拱、拱顶沿母线裂缝，或拱曲面明显变形，或拱脚明显位移，或拱体拉杆锈蚀严重，且拉杆体系失效；10 石砌墙（或土墙）高厚比：单层大于14，二层大于12，且墙体自由长度大于6cm。墙体的偏心距达墙厚的1/6。 第4章 建筑物可靠性鉴定4.5 危险房屋鉴定构件危险性鉴定（2）第4章

17、建筑物可靠性鉴定4.5 危险房构件危险性鉴定（3）混凝土结构构件：危险点：1 构件承载力小于作用效应的85%（R/0S0.85）；2 梁、板产生超过Lo/150的挠度，且受拉区的裂缝宽度大于1mm；3 简支梁、连续梁跨中部受拉区产生竖向裂缝，其一侧向上延伸达梁高的2/3以上，且缝宽大于0.5mm，或在支座附近出现剪切斜裂缝，缝宽大于0.4mm；4 梁、板受力主筋处产生横向水平裂缝和斜裂缝，缝宽大于1mm，板产生宽度大于0.4mm的受压裂缝；5 梁、板因主筋锈蚀，产生沿主筋方向的裂缝，缝宽大于1mm，或构件混凝土严重缺损，或混凝土保护层严重脱落、露筋；6 现浇板面周边产生裂缝，或板底产生交叉裂缝

18、；7 预应力梁、板产生竖向通长裂缝；或端部混凝土松散露筋，其长度达主筋直径的100倍以上；8 受压柱产生竖向裂缝，保护层剥落，主筋外露锈蚀；或一侧产生水平裂缝，缝宽大于1mm，另一侧混凝土被压碎，主筋外露锈蚀；9 墙中间部位产生交叉裂缝，缝宽大于0.4mm；10 柱、墙产生倾斜、位移，其倾斜率超过高度的 1，其侧向位移量大于h/500；11 柱、墙混凝土酥裂、碳化、起鼓，其破坏面大于全截面的1/3，且主筋外露，锈蚀严重，截面减小；12 柱、墙侧向变形，其极限值大于h/1250，或大于30mm；13 屋架产生大于Lo/200的挠度，且下弦产生横断裂缝，缝宽大于1mm；14 屋架支撑系统失效导致倾

19、斜，其倾斜率大于屋架高度的2%；15 压弯构件保护层剥落，主筋多处外露锈蚀；端节点连接松动，且伴有明显的变形裂缝；16 梁、板有效搁置长度小于规定值的70%。 第4章 建筑物可靠性鉴定4.5 危险房屋鉴定构件危险性鉴定（3）第4章 建筑物可靠性鉴定4.5 危险房构件危险性鉴定（4）钢结构构件危险点：1 构件承载力小于其作用效应的90（R/0S0.9）；2 构件或连接件有裂缝或锐角切口；焊缝、螺栓或铆接有拉开、变形、滑移、松动、剪坏等严重损坏；3 连接方式不当，构造有严重缺陷；4 受拉构件因锈蚀，截面减少大于原截面的10%；5 梁、板等构件挠度大于Lo/250,或大于450mm；6 实腹梁侧弯矢

20、高大于Lo/600,且有发展迹象；7 受压构件的长细比大于钢结构设计规范中规定值的1.2倍；8 钢柱顶位移，平面内大于h/150,平面外大于h/500,或大于40mm；9 屋架产生大于Lo/250或大于40mm的挠度；屋架支撑系统松动失稳，导致屋架倾斜，倾斜量超过h/150。 第4章 建筑物可靠性鉴定4.5 危险房屋鉴定构件危险性鉴定（4）第4章 建筑物可靠性鉴定4.5 危险房房屋危险性鉴定危险房屋（简称危房）为结构已严重损坏，或承重构件已属危险构件，随时可能丧失稳定和承载能力，不能保证居住和使用安全的房屋。 房屋划分成地基基础、上部承重机构和护围结构三个组成部分。 房屋各组成部分危险性鉴定，

21、应按下列等级划分：a级：无危险点；b级：有危险点；c级：局部危险；d级：整体危险。 房屋危险性鉴定，应按下列等级划分：A级:结构承载力能满足正常使用要求，未腐朽危险点，房屋结构安全。B级:结构承载力基本满足正常使用要求，个别结构构件处于危险状态，但不影响主体结构，基本满足正常使用要求。C级:部分承重结构承载力不能满足正常使用要求，局部出现险情，构成局部危房。D级:承重结构承载力已不能满足正常使用要求，房屋整体出现险情，构成整幢危房。 第4章 建筑物可靠性鉴定4.5 危险房屋鉴定房屋危险性鉴定第4章 建筑物可靠性鉴定4.5 危险房屋鉴定房屋危险性鉴定综合评定 综合评定原则 各构件的破损程度； 破

22、损构件在整幢房屋中的地位； 破损构件在整幢房屋所占数量和比例； 结构整体周围环境的影响； 有损结构的人为因素和危险状况； 结构破损厚的可修复性； 破损构件带来的经济损失。 综合评定原则方法：根据标准划分的房屋组成部分，确定构件的总量，并分别确定其危险构件的数量。 按隶属度进行计算。第4章 建筑物可靠性鉴定4.5 危险房屋鉴定房屋危险性鉴定综合评定 第4章 建筑物可靠性鉴定4.5 危4.6 建筑抗震鉴定抗震鉴定- 通过检查现有建筑的设计施工质量和现状按规定的抗震 设防要求对其在地震作用下的安全性进行评估设防准则-符合本标准要求的建筑，在遭遇到相当于抗震设防烈度的地震影响时，一般不致倒塌伤人或砸坏

23、重要生产设备，经修理后仍可继续使用。抗震鉴定方法：-第一级鉴定应以宏观控制和构造鉴定为主进行综合评价；-第二级鉴定应以抗震验算为主结合构造影响进行综合评价。第4章 建筑物可靠性鉴定4.6 建筑抗震鉴定抗震鉴定第4章 建筑物可靠性鉴定09标准的主要特点 1. 引入后续使用年限的概念 后续使用年限的定义（2.1.2） 后续使用年限的确定方法（1.0.4） 后续使用年限划分的目的（1.0.5） 明确后续使用年限的重要性（设防目标、鉴定方法、鉴定结论）鉴定报告：对符合鉴定要求的建筑需说明其后续使用年限（3.0.1）加固设计：应注明后续使用年限09标准的主要特点鉴定报告：对符合鉴定要求的建筑需说明其后续

24、 2. 不同后续使用年限建筑的抗震鉴定方法（1.0.5） 30年：A类建筑抗震鉴定（基本沿用95标准方法） 40年：B类建筑抗震鉴定（相当于89设计规范方法） 50年：C类建筑抗震鉴定（现行设计规范方法） 注意：标准中给出的是最低后续使用年限，有条件时宜选择更长的后续使用年限，不得随意减少后续使用年限 2. 不同后续使用年限建筑的抗震鉴定方法（1.0.5）工程结构诊治技术4课件 3. 不同后续使用年限建筑的抗震设防目标（1.0.1） 后续使用年限50年的现有建筑，具有与现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011相同的设防目标；后续使用年限少于50年的现有建筑，在遭遇同样的地震影响时，其损坏程度

25、略大于按后续使用年限50年的建筑。 几点说明： 现有建筑同样要保证大震不倒，但小震可能会有轻度损坏，中震可能损坏较为严重。 上述设防目标是在后续使用年限内具有相同概率保证前提条件下得到的，因此从概率意义上现有建筑与新建工程的设防目标一致。 3. 不同后续使用年限建筑的抗震设防目标（1.0. 1.抗震鉴定的基本程序 1.抗震鉴定的基本程序 2.现有建筑的分级鉴定方法 第一级鉴定：宏观控制与构造鉴定 第二级鉴定：抗震验算+构造影响综合抗震能力评价 综合抗震能力承载能力+变形能力（抗震概念鉴定） 承载能力较高时，可适当放宽构造措施（鉴定用） 构造措施较好时，适当降低承载力要求（鉴定用） 构造措施不足

26、时，可提高承载能力弥补（加固用） 2.现有建筑的分级鉴定方法 2.现有建筑的分级鉴定方法（续） A、B类建筑分级鉴定方法的异同 A类建筑：逐级鉴定、综合评定。第一级鉴定通过时， 可不进行第二级鉴定评定为满足鉴定要求。 B类建筑：并行鉴定、综合评定。需进行两级鉴定后， 进行综合评定。 注意：B类建筑中，当主要抗侧力构件承载力不低于规 定值的95%、次要抗侧力构件承载力不低于规定 值的90%时，可不进行加固。 2.现有建筑的分级鉴定方法（续）3.第一级抗震鉴定（区别对待原则） 烈度的高低（不同烈度区检查的内容不同） 砌体结构：层数、高度、抗震墙间距、材料强度、 易损易倒构件、墙体布置、整体性连接

27、钢砼结构：易损易倒构件、节点连接、框架跨数、 构件配筋、材料强度、规则性、轴压比 设防类别的不同（对抗震措施的要求不同） 后续使用年限的不同 构造措施不同、检查内容不同（如构造柱设置）3.第一级抗震鉴定（区别对待原则）3.区别对待原则（续） 结构类型的不同（检查重点、内容与要求不同） 重点部位与一般部位的区别 鉴定时只需对重要部位、关键部位进行仔细检查 整体影响与局部影响的区别 即第一级鉴定中的整体影响系数、局部影响系数 场地、地基基础和周围环境影响 I类场地、全地下室结构降低鉴定要求 复杂场地、密集建筑（含防震缝）提高鉴定要求3.区别对待原则（续）4.第二级鉴定（综合抗震能力评定） 综合抗震

28、能力：整个结构综合考虑构造和承载力等因素具 有抵抗地震作用的能力Rc（2.1.5、3.0.5） S Rc /Ra Rc = 12R 1：构造的整体影响系数，如圈梁、构造柱、梁柱节点 等整体连接构造。 2：构造的局部影响系数，如局部尺寸、楼梯间等4.第二级鉴定（综合抗震能力评定）4.第二级鉴定（续） Ra：抗震鉴定的承载力调整系数，后映了不同后续使用 年限要求的不同。 B类建筑：取现行规范值，考虑到与现行规范地震作用及 效应的差异，相当于取后续使用年限40年。 A类建筑：取现行规范值的0.85倍，地震作用计算按B类建 筑方法，相当于地震影响系数取0.850.88 0.75，即取后续使用年限30年。4.第二级鉴定（续）4.第二级鉴定（续） 抗震承载力计算的简化方法（面积率方法） c = 12 （楼层综合抗震能力指数） A/(Ab0) (面积率简化