建築結構的檢測與加固技術
發布時間:2014-08-05
經過20多年的發展,建築物和構築物的
抗震鑒定與
抗震加固技術已日臻完善,形成了自己的體係,成為結構鑒定與
加固技術不可缺少的重要分支。
抗震鑒定標準已經形成了係統,常用的標準如下:
《建築
抗震鑒定標準》(GBJ50023-95);
《室外給排水工程設施
抗震鑒定標準》(GBJ 43-82);
《室外煤氣熱力工程設施
抗震鑒定標準》(GBJ 44-82);
《工業構築物
抗震鑒定標準》(GBJ 117-88)。
建築物和構築物
抗震鑒定與
加固技術的發展與成熟,為結構鑒定與
加固技術的發展奠定了基礎。
1985年,經國務院批準,開展了建國以來第一次城鎮房屋的普查工作。為配合這次普查,國家建設行政主管部門組織有關技術部門編製了《房屋等級評定標準》和《危險房屋鑒定標準》。鑒於當時缺少相應檢測手段,待評定和鑒定房屋的數量極大,這兩標準均采用了以外觀檢查為主的鑒定方法,並將房屋分成完好、基本完好、一般損壞、嚴重損壞和危險房屋等五個等級。
這是一次專業技術人員與非專業人員結合的普查,由房管部門統查,由各單位自查。以某省為例,約1.3萬人參加普查,普查房屋約1.3億平方米。普查結果為完好房屋約占總數的38.5%,基本完好房屋約占總數的33.5%,一般損壞房屋約占總數的18.9%,嚴重損壞房屋約占總數的7.0%,危險房屋約占總數的2.1%。這次普查使房管部門擁有了一支進行房屋安全鑒定的技術隊伍,為隨後成立的房屋安全鑒定站奠定了基礎。
1976年開始的
抗震鑒定與加固和1985年開始的全國性的房屋普查及隨後的大規模的修繕,標誌著我國的工程建設從以新建為主轉變為新建與維修
加固改造並重的階段。
1989年nian,大da連lian重zhong型xing機ji械xie廠chang辦ban公gong樓lou會hui議yi室shi地di麵mian突tu然ran塌ta陷xian,造zao成cheng重zhong大da的de人ren員yuan傷shang亡wang事shi故gu。這zhe次ci事shi故gu引yin起qi了le建jian設she行xing政zheng主zhu管guan部bu門men的de高gao度du重zhong視shi,當dang年nian,在zai全quan國guo範fan圍wei內nei開kai展zhan了le已yi有you房fang屋wu安an全quan性xing檢jian查zha工gong作zuo。由you於yu此ci時shi構gou件jian的de混hun凝ning土tu強qiang度du、配筋、砌築砂漿強度、砌qi築zhu用yong強qiang度du等deng級ji等deng檢jian測ce技ji術shu的de推tui廣guang,檢jian查zha鑒jian定ding工gong作zuo從cong以yi定ding性xing的de外wai觀guan檢jian查zha結jie果guo為wei依yi據ju發fa展zhan到dao以yi定ding量liang的de檢jian測ce數shu據ju為wei依yi據ju的de階jie段duan。與yu此ci相xiang應ying,建jian設she行xing業ye的de科ke研yan基ji金jin明ming顯xian向xiang結jie構gou耐nai久jiu性xing、檢測、鑒定、加固和改造方麵傾斜。鐵路、交通、水利、電力、冶金、化工、紡織、輕工、機械等行業也開展了相應的工作。在國內形成了結構安全性鑒定與
加固技術和結構耐久性鑒定和剩餘壽命評估等相應技術發展的契機。結構的安全性問題得到了普遍的重視。
隨sui後hou,成cheng立li了le全quan國guo建jian築zhu物wu鑒jian定ding與yu加jia固gu標biao準zhun技ji術shu委wei員yuan會hui和he房fang屋wu安an全quan鑒jian定ding委wei員yuan會hui,各ge行xing業ye和he各ge地di方fang鑒jian定ding與yu加jia固gu的de技ji術shu和he經jing驗yan得de以yi交jiao流liu,鑒jian定ding與yu
加固技術向標準化方向健康地發展。同時隸屬於各地房地產管理局的房屋安全鑒定部門成立,使房屋的安全性鑒定工作逐步走上了正軌。
目前已有的鑒定標準和擬頒布的相關標準有:
《工業廠房可靠性鑒定標準》(GBJ 114-90);
《民用建築可靠性鑒定標準》(將頒布);
《鋼結構檢測評定及
加固技術規程》(YB 9257-96);
《鋼鐵工業建(構)築物可靠性鑒定規程》(YBJ 219-89)。
這些鑒定標準把定性的鑒定提高到定量的階段,其主要對象為已有的
建築結構,使已有結構的鑒定結果具有可靠性。
到dao了le九jiu十shi年nian代dai,特te別bie是shi住zhu宅zhai商shang品pin化hua以yi後hou,建jian設she工gong程cheng的de質zhi量liang成cheng為wei萬wan眾zhong矚zhu目mu的de焦jiao點dian,並bing引yin起qi中zhong央yang領ling導dao的de重zhong視shi。這zhe一yi形xing勢shi促cu進jin了le建jian設she工gong程cheng質zhi量liang的de檢jian測ce與yu鑒jian定ding技ji術shu的de發fa展zhan。建jian設she工gong程cheng質zhi量liang的de檢jian測ce與yu鑒jian定ding技ji術shu已yi超chao出chu了le單dan純chun的de結jie構gou安an全quan的de範fan疇chou,包bao括kuo了le結jie構gou的de安an全quan性xing、耐久性、適(shi)用(yong)性(xing)和(he)抗(kang)災(zai)害(hai)能(neng)力(li)以(yi)及(ji)工(gong)程(cheng)質(zhi)量(liang)問(wen)題(ti)產(chan)生(sheng)原(yuan)因(yin)的(de)鑒(jian)定(ding)與(yu)分(fen)析(xi)等(deng)綜(zong)合(he)問(wen)題(ti)。這(zhe)類(lei)鑒(jian)定(ding)不(bu)僅(jin)包(bao)括(kuo)工(gong)程(cheng)施(shi)工(gong)質(zhi)量(liang),還(hai)包(bao)括(kuo)設(she)計(ji)質(zhi)量(liang),以(yi)設(she)計(ji)規(gui)範(fan)和(he)工(gong)程(cheng)驗(yan)收(shou)規(gui)範(fan)為(wei)準(zhun)繩(sheng),以(yi)國(guo)家(jia)和(he)各(ge)地(di)有(you)資(zi)質(zhi)的(de)工(gong)程(cheng)質(zhi)量(liang)檢(jian)驗(yan)中(zhong)心(xin)為(wei)骨(gu)幹(gan)。
jianshegongchengzhiliangdejianceyujiandingweizhiligongchengzhiliangtongbing,rushejizaochengdeduocengzhuanfangwenduliefengwenti,hunningtugongchengshigongjieduandekailiewentidengqidaolejijidezuoyong,weishejiguifanheshigongyanshouguifandexiubiantigongleyiju。
經過50年的發展,結構的鑒定與評估技術已經發展成為包括結構安全性鑒定、結構抗災害能力鑒定與評估、工程質量問題鑒定、災後結構的鑒定與評估和結構耐久性鑒定和剩餘壽命評估的綜合技術。
danjiandingyupinggujishushangcunzaiyixiewenti,ruzaiduiyiyoujiegoudechengzainenglijisuanjiandingshiyibandouyanyongjiegoushejishidejisuanlilunhejisuanfangfa。jiegoudeshejijieduancaiyongshixiaogailvdelilun,kaolvlezuoyongdebianyi、材料強度變異、構件尺寸的變異等;而已有結構的承載能力鑒定時,除了可變作用存在變異外,永久作用、材料強度和構件尺寸已確定,此外存在著軸線的實際偏差、基礎實際不均勻沉降、環境溫度的影響、結構的實際損傷等;問題不同了,計算理論和計算方法也應該有所區別。因此,關於已有結構的承載能力的計算理論和計算方法有待發展。
在(zai)對(dui)建(jian)築(zhu)工(gong)程(cheng)質(zhi)量(liang)問(wen)題(ti)鑒(jian)定(ding)時(shi),鑒(jian)定(ding)工(gong)作(zuo)受(shou)到(dao)結(jie)構(gou)設(she)計(ji)理(li)論(lun)的(de)製(zhi)約(yue),如(ru)設(she)計(ji)不(bu)考(kao)慮(lv)環(huan)境(jing)因(yin)素(su)的(de)影(ying)響(xiang),而(er)實(shi)際(ji)工(gong)程(cheng)質(zhi)量(liang)問(wen)題(ti)與(yu)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)等(deng)有(you)很(hen)大(da)的(de)關(guan)係(xi),如(ru)何(he)評(ping)定(ding)這(zhe)類(lei)問(wen)題(ti),也(ye)有(you)待(dai)設(she)計(ji)理(li)論(lun)和(he)鑒(jian)定(ding)理(li)論(lun)的(de)提(ti)高(gao)。
四、結構的加固與改造技術
50年來,結構的加固與改造技術也得到了相應的發展。
除了單層居民住宅的修繕外,五十年代至六十年代加固較多的是單層工業廠房中的薄腹梁和混凝土柱。常見的薄腹梁的
加固方法為體外拉杆方法,拉杆中施加的拉力多采用電熱張拉法。常見的混凝土
柱加固fangfayouwaibaogangfahewaibaohunningtufahuochengweizengdajiemianfa。ciwaishangyouhuanyangshajiangxiubufa,cifachangjianyuchanjialvyanhunningtugoujiandexiufu。zhexiefangfazhuyaoyuanyuqiansulian,muqianhaizaishiyong,danconglilunshanghecaozuogongyishangdouyoulegaishanhetigao。ruhunningtuzhudewaibaogangfa
加固方法,開始階段的計算方法是分別計算混凝土柱和外包鋼,外包鋼按鋼結構計算;當外包裝的綴板加密並出現濕式的施工方法時,其計算按整體構件考慮;當綴板施加拉力時,可按約束混凝土進行計算。
七十年代中後期,砌體結構
抗震加固的問題日益突出,特別是磚牆的加固問題。中國建築科學研究院等單位開發了鋼筋網水泥砂漿麵層(俗稱“加板牆”)
加固技術,該技術至今仍然廣泛用於砌築牆體的加固。
八十年代初,遼寧省首先引進了法國混凝土構件
加固技術,並(bing)用(yong)於(yu)實(shi)際(ji)工(gong)程(cheng)。這(zhe)種(zhong)技(ji)術(shu)使(shi)混(hun)凝(ning)土(tu)受(shou)彎(wan)構(gou)件(jian)的(de)抗(kang)彎(wan)能(neng)力(li)的(de)加(jia)固(gu)得(de)到(dao)簡(jian)化(hua)。此(ci)後(hou),遼(liao)寧(ning)省(sheng)建(jian)築(zhu)科(ke)學(xue)研(yan)究(jiu)院(yuan)和(he)中(zhong)國(guo)科(ke)學(xue)院(yuan)大(da)連(lian)物(wu)化(hua)所(suo)研(yan)製(zhi)成(cheng)功(gong)用(yong)於(yu)混(hun)凝(ning)土(tu)構(gou)件(jian)
粘鋼加固的JGN
結構加固膠,使
粘鋼加固技術得以在國內迅速推廣應用。由
粘鋼加固技術還派生出來錨粘帶鋼
加固技術和勁性外
包鋼加固技術。前一技術將錨栓固定技術與
粘鋼加固技術相結合,用於受彎構件抗彎和抗剪能力不足的加固。後項技術將前項技術與鋼-混凝土組合結構技術相結合,用於受彎構件抗彎抗剪能力不足和鋼度不足的加固。
JGN
結構加固膠的引進,使得錨載鋼筋的技術風行一時,同時帶動了混凝土構件裂縫修補技術的發展。
九十年代初,中國建材院研製出高流動性修補砂漿,使得混凝土構件的局部修補技術得以提高。該項新材料使得混凝土柱的製約
加固技術成為現實。
九十年代中後期,纖維類材料用於加固的研究掀起了高潮,冶金建築研究院引進
碳纖維加固技術,河北省建築科學研究院開發了丙綸纖維混凝土
加固技術,中國建築科學研究院開發了玻璃纖維水泥砂漿麵層組合砌體
加固技術等。
最zui近jin,國guo外wai金jin屬shu錨mao栓shuan進jin入ru中zhong國guo市shi場chang,這zhe一yi技ji術shu在zai結jie構gou的de加jia固gu與yu改gai造zao中zhong得de到dao應ying用yong。中zhong國guo建jian築zhu科ke學xue研yan究jiu院yuan正zheng在zai編bian製zhi金jin屬shu錨mao栓shuan的de產chan品pin標biao準zhun和he工gong程cheng標biao準zhun。
隨著
結構加固技術的發展,結構的改造技術也得到了發展,結構的
加固技術在結構的改造中發揮了作用。此外,替代結構技術、改變傳力途徑技術、預應力技術、托梁拔柱技術、結構增層和加層技術,在結構的改造中由廣大的科技人員和工程技術人員發明和創造出來。
加固改造技術的標準化是該項技術成熟的標誌,目前在用和即將頒布的
加固改造技術規程有:
《古建築木結構維護與
加固技術規範》(GB50165-92);
《混凝土
結構加固技術規範》(CECS25:90);
《鋼
結構加固技術規範》(CECS77:96);
《多層磚房結構加層技術規範》(CECS78:96);
《砌體
結構加固技術規範》(待頒布)。
結構的
加固技術有待進一步發展。
新的加固材料的研製是推動
加固技術發展的動力。以往的經驗告訴我們,檢測鑒定技術的發展依賴於檢驗測試儀器的發展,
加固技術的發展依賴於新材料的發展。由輕質、高強、抗腐蝕、耐高溫的新材料構成的效果好、易施工的
加固方法可推動加固材料的發展。
加固改造理(li)論(lun)的(de)提(ti)高(gao)是(shi)該(gai)項(xiang)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)的(de)另(ling)一(yi)個(ge)方(fang)麵(mian)。目(mu)前(qian)的(de)加(jia)固(gu)基(ji)本(ben)上(shang)是(shi)針(zhen)對(dui)構(gou)造(zao)和(he)承(cheng)載(zai)能(neng)力(li)不(bu)足(zu)的(de)構(gou)件(jian),缺(que)乏(fa)從(cong)結(jie)構(gou)總(zong)體(ti)上(shang)的(de)把(ba)握(wo)與(yu)判(pan)別(bie)。在(zai)結(jie)構(gou)設(she)計(ji)領(ling)域(yu)則(ze)有(you)相(xiang)應(ying)的(de)理(li)論(lun),如(ru)建(jian)築(zhu)
抗震設計中的概念設計,
混凝土結構設計中的強柱弱梁強節點等。目前的加固有時會適得其反。例如:對多層磚混結構的某一層牆體做夾板牆加固,使得該層牆體的鋼度大幅度增加,形成與相臨樓層的鋼度差,對結構的
抗震不利。此外還有加固後構件的承載能力提高,防火等級大幅度下降等問題。這些問題需要從總體上把握,靠加固理論的提高來解決。
加固改造技術的提高還體現在
施工技術改善和提高及施工機具上,而在這方麵的研究一直相對較少。