建筑结构检测方法及损伤成因

第五章建筑结构检测的内容和方法一、《建筑结构检测技术标准》编制目的统一建筑结构检测方法和检测结果评定方法。二、建筑结构检测范围和分类（一）工程质量检测1涉及结构安全的试块、试件以及有关材料检验数量不足；2对施工质量的抽样检测结果达不到设计要求；3对施工质量有怀疑或争议，需要通过检测进一步分析结构的可靠性；4发生工程事故，需要通过检测分析事故的原因及对结构可靠性的影响。建筑结构检测技术标准（GB/T50344-2004）（二）既有结构性能检测1建筑结构安全鉴定；2建筑结构抗震鉴定；3建筑大修前的可靠性鉴定；4建筑改变用途、改造、加层或扩建前的鉴定；5建筑结构达到设计使用年限要继续使用的鉴定；6受到灾害、环境侵蚀等影响建筑的鉴定；7对既有建筑结构的工程质量有怀疑或争议。（三）重要和大型公共建筑的动力测试和安全性监测1定期动力测试结构基本周期、振型，初步判定结构裂损情况，为是否需要进行详细检测提供依据；2结构关键部位应力及变形的持续监测，为安全使用提供保证。接受委托调查制定检测方案

现场检测确认仪器、设备状况计算分析和结果评价补充检测

检测报告三、建筑结构检测工作程序框图（一）选用有相应标准的检测方法时，应遵守下列规定：1对于通用的检测项目，应选用国家标准或行业标准；2对于有地区特点的检测项目，可选用地方标准，如回弹法既有行业标准又有地方标准；3对同一种方法，地方标准与国家标准或行业标准不一致时，有地区特点的部分宜按地方标准执行，检测的基本原则和基本操作要求应按国家标准或行业标准执行；4当国家标准、行业标准或地方标准的规定与实际情况却有差异或存在明显不适用问题时，可对相应规定做适当调整或修正，但调整与修正应有充分的依据；调整与修正的内容应在检测方案中予以说明，必要时应向委托方提供调整与修正的检测细则。（二）采用有关规范、标准规定或建议的检测方法时，应遵守下列规定：1当检测方法有相应的检测标准时，应按（一）的规定执行；2当检测方法没有相应的检测标准时，检测单位应有相应的检测细则；检测细则应对检测用仪器设备、操作要求、数据处理等作出规定。四、检测方法—分四种情况（三）采用扩大相应检测标准适用范围的检测方法时，应遵守下列规定：目前有标准的检测方法较少，应鼓励开发和引进新的方法。1所检测项目的目的与相应检测标准相同；2检测对象的性质与相应检测标准检测对象的性质相近；3应采取有效的措施，消除因检测对象性质差异而存在的检测误差；4检测单位应有相应的检测细则，在检测方案中应予以说明，必要时应向委托方提供检测细则。（四）采用检测单位自行开发和引进的仪器及检测方法时，应遵守下列规定：1该仪器或方法必须通过技术鉴定，并具有一定的工程检测实践经验；2该方法应事先与已有成熟方法进行比对试验；3检测单位应有相应的检测细则；4在检测方案中应予以说明，必要时应向委托方提供检测细则。五、检测准则1现场检测宜选用对结构或构件无损伤的检测方法。当选用局部破损的取样检测方法或原位检测方法时，宜选择结构构件受力较小的部位，并不得损害结构的安全性；2当对古建筑和有纪念性的既有建筑结构进行检测时，应避免对建筑结构造成损伤；3重要和大型公共建筑的结构动力测试，应根据结构的特点和检测目的，分别采用环境振动和激振等方法；4重要大型工程和新型结构体系的安全性监测，应根据结构的受力特点制定监测方案，并应对监测方案进行论证。六、建筑结构检测抽样（一）抽样方案应根据检测项目的特点按下列原则选择：1外部缺陷的检测，宜选用全数检测方案；2几何尺寸与尺寸偏差的检测，宜选用一次或二次计数抽样方案；3结构连接构造的检测，应选择对结构安全影响大的部位进行抽样；4构件结构性能的实荷检验，应选择同类构件中荷载效应相对较大和施工质量相对较差构件或受到灾害影响、环境侵蚀影响构件中有代表性的构件；5按检测批检测的项目，应进行随机抽样，且最小样本容量宜符合表1的规定；6工程施工质量按《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300或相应专业工程施工质量验收规范规定的抽样方案。（二）当为下列情况时，检测对象可以是单个构件或部分构件；但检测结论不得扩大到未检测的构件或范围。1委托方指定检测对象或范围；2因环境侵蚀或火灾、爆炸、高温以及人为因素等造成部分构件损伤时。（三）建筑结构检测中，检测批的最小样本容量不宜小于表1的限定值。表1建筑结构抽样检测的最小样本容量检测批的容量检测类别和样本最小容量检测批的容量检测类别和样本最小容量ABCABC2～89～1516～2526～5051～9091～150151～280281～50022355813202358132032503581320325080501～12001201～32003201～1000010001～3500035001～150000150001～500000>500000—325080125200315500—801252003155008001250—12520031550080012502000—注：检测类别A适用于一般施工质量的检测，检测类别B适用于结构质量或性能的检测，检测类别C适用于结构质量或性能的严格检测或复检。七、检测结果评定（一）检测结果的整理1计量抽样检测批的检测结果，宜提供推定区间。推定区间的置信度宜为0.90，并使错判概率和漏判概率均为0.05。特殊情况下，推定区间的置信度可为0.85，使漏判概率为0.10，错判概率仍为0.05。2结构材料强度计量抽样的检测结果，推定区间的上限值与下限值之差值应予以限制，不宜大于材料相邻强度等级的差值和推定区间上限值与下限值算术平均值的10％两者中的较大值。3当检测批的检测结果不能满足1和2的要求时，可提供单个构件的检测结果，单个构件的检测结果的推定应符合相应检测标准的规定。4检测批中的异常数据，可予以舍弃；异常数据的舍弃应符合《正态样本异常值的判断和处理》GB4883或其他标准的规定。5检测批的标准差为未知时，计量抽样检测批均值（0.5分位值）的推定区间上限值和下限值可按下式计算：式中——均值（0.5分位值）推定区间的上限值；

——均值（0.5分位值）推定区间的下限值；

m——样本均值；

s——样本标准差；

k——推定系数，取值见表2。6检测批的标准差为未知时，计量抽样检测批具有95％保证率的标准值（0.05分位值）的推定区间上限值和下限值可按下式计算：

式中——标准值（0.05分位值）推定区间的上限值；

——标准值（0.05分位值）推定区间的下限值；

m——样本均值；

s——样本标准差；

——推定系数，取值见表2。表2标准差未知时推定区间上限值与下限值系数kk1k2

样本容量标准差未知时推定区间上限值与下限值系数0.5分位值0.05分位值k（0.05）k（0.1）k1（0.05）k2（0.05）k1（0.1）k2（0.1）56789100.953390.822460.734450.669830.619850.579680.685670.602530.544180.500250.465610.437350.817780.874770.920370.958030.989871.017304.202683.707683.399473.187293.031242.910960.982181.028221.065161.095701.121531.143783.399833.091882.893802.754282.649902.568371115202530354045500.546480.454770.386650.342180.310220.285280.266400.250470.237100.413730.347290.296890.263570.239430.220920.206120.193960.183721.041271.113971.174581.217391.249811.275511.296571.314251.329392.814992.566002.396002.291672.219842.166722.125492.092352.064991.163221.222131.271131.305661.331751.352411.369311.383481.395592.502622.328982.207782.132292.079822.040752.010271.985671.96529607080901001101200.215740.199270.186080.175210.166040.158180.151330.167320.154660.144490.136100.129020.122940.117641.354121.373641.389591.402941.414331.424211.432892.022161.989871.964441.943761.926541.911911.899291.415361.430951.443661.454291.463351.471211.478101.933271.909031.889881.874281.861251.850171.84059（二）检测批的合格判定A计数抽样检测时，检测批的合格判定，应符合下列规定：1计数抽样检测的对象为主控项目时，正常一次抽样应按表3判定，正常二次抽样应按表4判定；2计数抽样检测的对象为一般项目时，正常一次抽样应按表5判定，正常二次抽样应按表6判定。B计量抽样检测批的判定，当设计要求相应数值小于或等于推定上限值时，可判定为符合设计要求；当设计要求相应数值大于推定上限值时，可判定为低于设计要求。样本容量合格判定数不合格判定数样本容量合格判定数不合格判定数2～58～13203250012351234680125200>31571014218111522表3主控项目正常一次性抽样的判定

表4主控项目正常二次性抽样的判定抽样次数与样本容量合格判定数不合格判定数抽样次数与样本容量合格判定数不合格判定数（1）2－601（1）－50（2）－10039610（1）－5（2）－100122（1）－80（2）－160512913（1）－8（2）－160122（1）－125（2）－2507181119（1）－13（2）－260334（1）－200（2）－40011261627（1）－20（2）－401334（1）－315（2）－63011261627（1）－32（2）－642657———注：（1）和（2）表示抽样批次，（2）对应的样本容量为二次抽样的累计数量。表5一般项目正常一次性抽样的判定样本容量合格判定数不合格判定数样本容量合格判定数不合格判定数2～58132012352346325080≥12571014219111522表6一般项目正常二次性抽样的判定抽样次数与样本容量合格判定数不合格判定数抽样次数与样本容量合格判定数不合格判定数（1）－2（2）－40122（1）－80（2）－1609231424（1）－3（2）－60122（1）－125（2）－2509231424（1）－5（2）－100122（1）－200（2）－4009231424（1）－8（2）－160334（1）－315（2）－6309231424（1）－13（2）－261435（1）－500（2）－10009231424（1）－20（2）－402657（1）－800（2）－16009231424（1）－32（2）－64410711（1）－1250（2）－25009231424（1）－50（2）－1006151016（1）－2000（2）－40009231424注：（1）和（2）表示抽样次数，（2）对应的样本容量为二次抽样的累计数量。§5－2混凝土结构的检测1、回弹法测验

根据混凝土的回弹值、碳化深度与抗压强度之间的相关关系推定其抗压强度，执行《回弹法评定砼抗压强度技术规程》（JGJ23－85）

4、超声回弹综合法测强

是以声速和回弹值综合反映混凝土抗压强度的一种非破损方法。2、钻芯取样法测强

根据结构上直接钻取的芯样强度来推定结构混凝土强度的一种半破损检测方法。执行《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03：88）3、拉拔法测强

通过测定埋设或安装于混凝土中的锚固件的抗拔力来确定混凝土强度的一种半破损检测方法。执行铁道部行业标准《混凝土强度后装拔出试验方法》（TB/T2298.2－91）

5、超声法测强

是检测混凝土强度、混凝土内部缺陷、均匀性及混凝土裂缝深度的一种非破损方法。1、回弹法2、冲击法3、筒压法4、压强筒压法5、单砖单剪法6、单砖双剪法7、射钉法8、剪切法9、点荷法（二）砖强度1、取样法2、回弹法一、概况二、砌体强度检测1、切割法2、原位剪切法3、扁顶法4、原位轴压法5、取芯法6、动测综合法7、应力波法8、超声法三、砌体材料强度检测（一）砂浆强度§5－3砌体结构的检测砌体强度现场检测方法分类按损伤程度

按测试内容

非破损检测局部破损检测

砌体强度材料强度

工作应力σo弹性模量E

砂浆强度f2

块材强度f1

砌体力学性能现场检测方法一览表方法名称测试原理及内容适用范围优点存在问题单位切割法按GBJ192－90标准，直接从墙体上切取标准砌体试件，确定砌体f和fv≥M1.0的各种砌体与GBJ129－90标准一致，可作它种方法的校准需专用切割机，局部破坏建研院原位剪切法测定砌体通缝抗剪强度fv，推断砂浆强度f2墙厚、砌体种类、砂浆种类及强度不限最接近标准法,人为因素影响最小,无须任何修正局部破坏建研院扁顶法用扁顶测定砌体工作应力σ0及砌体抗压强度f240、370墙意、法、英、美等国应用,RILEM、ASTM已编标准行程太小，只能测工作应力，难于压坏，局部破坏湖南大学取芯法直接从墙体上钻取芯样,进行抗压、抗剪,推定f、fv及f2240墙，≥M1.0砂浆比、法、意、德等国有应用局部破坏芯样制成率对结果影响？北京房地产科研所动测综合法测定墙体动刚度和弹性模量,推算砌体抗压强度f各种砌体无损复杂结构分析较为困难建研院中科院工力所应力波法测定应力波传播特征,电算砌体强度f,分析推断砌筑质量各种砌体、砂浆无损，可大范围测定须专用设备，技术复杂，干扰因素多波达公司超声法测定砌体动弹性模量,推算砌体抗压强度f各种砌体无损，可大范围测定精度差杭州城建研究所原位轴压法用扁千斤顶测定砌体抗压强度f240、370墙直观须进行强度换算，局部破坏西安冶金学院回弹法测HT－20回弹值及碳化深度，确定f2M1.0～M25简便、快捷、无损，四川省标，罗、法、意、美等国广泛应用影响因素较多，需校准四川院回弹法测HT－28回弹值及弹击深度，确定f2≥M2.5简便、快捷、无损弹击深度影响大，难于量准天津建筑仪器厂北京建研所回弹法测HT－75回弹值，确定砖抗压强度f1各类粘土砖简便、快捷、无损四川院冲击法测定砂浆在额定冲击动能下的粉碎程度，推算f2各种砌体、砂浆冶金部部标局部破坏冶研院筒压法测定砂浆在额定压力下的粉碎程度或筒压强度，推算f2各种砌体、砂浆山西省及上海市地方标准局部破坏山西四公司上海建研院顶推（拉）法垂直于墙面顶推砖块（单剪），推定fv及f2240墙，M1～M15砂浆简单，破损较小局部破坏偏心影响？北京房地产科研所辽宁建研院河南建研院射针法在额定冲击力下,根据钢针射入深度,推定砂浆强度f2,以火药为动力M2.5～M15简单、无损，英美研究火药动力影响因素多陕西建筑科学院贯入法同上,以弹簧为动力M2.5～M15简单、无损拉紧弹簧方法应改进建研院天津建筑仪器厂剪切法测定砂浆片抗剪强度Tm,推算砂浆抗压强度f2M0.3～M21损坏很小局部破坏宁夏建研院点荷法测定砂浆片最大点荷值N,推算砂浆抗压强度f2≥M2.5高强砂浆美国有应用，损坏很小局部破坏建研院单砖双剪法平行墙面对单砖进行双剪,确定fv,推断f2墙厚，砂浆标号不限简单、破损较小“剪—摩”作用？竖缝影响？局部破坏陕西院拉拔法垂直墙面拉拔砖块(双剪),根据V推定砂浆强度f2M0.4～M10，240墙简单、破损较小“剪—摩”作用如何考虑？消除？局部破坏江苏院拉拔－超声综合法同上,并辅助于超声检测,根据拉拔－超声相关关系推定V;根据V推算f2M0.4～M10，240墙厚破损较小“剪—摩”作用如何考虑？消除？局部破坏江苏院粘结法测定单砖与砂浆粘结弯曲抗拉强度ftm各种砌体、砂浆国外已有标准局部破坏仪器待仿制ASTMC1072－86AS3700、RILEMB3螺旋拔出法测定特制螺杆旋入规定深度后的抗拔力,推定砂浆及砖强度f2，f1各种砌体、砂浆快速、小巧局部破坏仪器待仿制英国建研院切割法砌体标压标剪试验图2原位剪切法试件大样图3原位剪切法测试装置原位测定法

1．手泵

2．压力表

3．高压油管

4．扁式千斤顶

5．拉杆

6．反力板

7．螺母

在砖墙内安放专用扁式千斤顶检测砌体抗压强度的破损检测方法。单砖双剪法

第六章建筑结构裂缝损伤成因§6－1钢筋混凝土结构的裂缝损伤成因A类－－与材料性质有关的损伤裂缝鉴别的主要内容：1、裂缝位置与分布特征2、裂缝方向与形状3、裂缝宽度4、裂缝长度5、裂缝深度6、裂缝开裂时间7、裂缝发展与变化8、其他特征水泥安定性不好或施工养护不充分，裂缝位于表面，短而不规则。钢筋阻挡使混凝土成形过程中产生延钢筋的沉陷裂缝。对大体积混凝土，应水化热引起混凝土裂缝。第六章建筑结构裂缝损伤成因因骨料含泥土量大产生的混凝土表面网状裂缝潮湿场所因骨料含风化岩引起的裂缝上部结构混凝土干缩受基础结构约束引起的墙面干缩裂缝B类－－与施工有关的损伤混凝土浇灌施工缝处理不当出现截面裂