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房屋构件安全性鉴定评级这些知识你要知道

作者: 安测房屋鉴定   更新日期:2020-04-24   来源:房屋安全鉴定机构   点击:
房屋构件安全性鉴定评级这些知识你要知道 1.1 设置本条的目的是为了将本标准表3.2.5列出的单个构件安全性鉴定评级的检查项目与本章的具体规定联系起来,以便于标准使用者掌握前后条

房屋构件安全性鉴定评级这些知识你要知道

1.1 设置本条的目的是为了将本标准表3.2.5列出的单个构件安全性鉴定评级的检查项目与本章的具体规定联系起来,以便于标准使用者掌握前后条文的承接关系。其内容简明,无需解释。编写此条文说明的目的,主要是为了利用本条建立与本标准第2.2条、第3.2条、第4.2条及第2条的普遍联系,以便将各类材料结构构件采用的统一分级原则集中说明于此,从而避免分散说明所造成的内容重复。
    1 关于安全性检查项目的分级原则
    本标准的安全性检查项目分为两类:一是承载能力验算项目;二是承载状态调查实测项目。本标准从统一给定的安全性等级含义出发,分别采用了下列分级原则:
        1)按承载能力验算结果评级的分级原则
    根据本标准的规定,结构构件的验算应在详细调查工程质量的基础上按现行设计规范进行。这也就要求其分级应以《统一标准》规定的可靠指标为基础,来确定安全性等级的界限。因为,结构构件的安全度(可靠度)除与设计的作用(荷载)、材料性能取值及结构抗力计算的精确度有关外,还与工程质量有着密切关系。《统一标准》以结构的目标可靠指标来表征设计对结构可靠度的要求,并根据可靠指标与材料和构件质量之间的近似函数关系,提出了设计要求的质量水平。从可靠指标的计算公式可知,当荷载效应的统计参数为已知时,可靠指标是材料或构件强度均值及其标准差的函数。因此,设计要求的材料和构件的质量水平,可以根据结构构件的目标可靠指标来确定。
    《统一标准》规定了两种质量界限,即设计要求的质量和下限质量,前者为材料和构件的质量应达到或高于目标可靠指标要求的期望值。由于目标可靠指标系根据我国材料和构件性能统计参数的平均值校准得到,因此,它所代表的质量水平相当于全国平均水平,实际的材料和构件性能可能在此质量水平上下波动。为使结构构件达到设计所预期的可靠度,其波动的下限应予规定。与此相应,工程质量也不得低于规定的质量下限。《统一标准》的质量下限系按目标可靠指标减0.25确定的。此值相当于其失效概率运算值上升半个数量级。
    基于以上考虑,并结合安全性分级的物理内涵,本标准对这类检查项目评级,采取了下列分级原则:
    au级——符合现行规范对目标可靠指标β0的要求,实物完好,其验算表征为R/(γ0S)≥1;分级标准表述为:安全性符合本标准对au级的要求,不必采取措施。
    bu级——略低于现行规范对风的要求,但尚可达到或超过相当于工程质量下限的可靠度水平。即可靠指标β>β0—0.25,此时,实物状况可能比au级稍差,但仍可继续使用,验算表征为1>R/(γ0S)≥0.95;分级标准表述为:安全性略低于本标准对au级的要求,尚不显著影响承载,可不采取措施。
    cu级——不符合现行规范对β0的要求,其可靠指标下降已超过工程质量下限,但未达到随时有破坏可能的程度,因此,其可靠指标β的下浮可按构件的失效概率增大一个数量级估计,即下浮至下列区间内:
    此时,构件的安全性等级比现行规范要求的下降了一个档次。显然,对承载能力有不容忽视的影响。对于这种情况,验算表征为0.95>R/(γ0S)≥0.9;分级标准表述为:安全性不符合本标准对au级的要求,显著影响构件承载,应采取措施。
    du级——严重不符合现行规范对β0的要求,其可靠指标的下降已超过0.5,这意味着失效概率大幅度提高,实物可能处于濒临危险的状态。此时,验算表征为R/(γ0S)<0.9;分级标准表述为:安全性极不符合本标准对au级的要求,已严重影响构件承载,必须立即采取措施(如临时支顶并停止使用等),才能防止事故的发生。
    从以上所述可知,由于采用了按《统一标准》规定的目标可靠指标和两种质量界限来划分承载能力验算项目的安全性等级,不仅较好地处理了可靠性鉴定标准与《统一标准》接轨与协调的问题,而且更重要的是避免了单纯依靠专家投票决定分级界限所带来的概念不清和可靠性尺度不一致的缺陷。
    另外,值得指出的是,由于结构构件的可靠指标与失效概率具有相应的函数关系,因此,这种分级方法也体现了当前国际上所提倡的安全性鉴定分级与结构失效概率相联系的原则,并且首先在我国的可靠性鉴定标准中得到了实际的应用。
        2)按承载状态调查实测结果评级的分级原则
    对建筑物进行安全性鉴定,除需验算其承载能力外,尚需通过调查实测,评估其承载状态的安全性,才能全面地作出鉴定结论。为此,要根据实际需要设置这类的检查项目。例如:
        ①结构构造的检查评定
        因为合理的结构构造与正确的连接方式,始终是结构可靠传力的最重要保证。倘若构造不当或连接欠妥,势必大大影响结构构件的正常承载,甚至使之丧失承载功能。因而它具有与结构构件本身承载能力验算同等的重要性,显然应列为安全性鉴定的检查项目。
        ②不适于构件承载的位移或裂缝的检查评定
        这类位移(或裂缝)相当于《统一标准》中所述的“不适于继续承载的变形(或裂缝)”,它已不属于承重结构使用性(适用性和耐久性)所考虑的问题范畴。正如《统一标准》所指出的:此时结构构件虽未达到最大承载能力,但已彻底不能使用,故也应视为已达到承载能力极限状态的情况。由之可见,同样应列为安全性鉴定的检查项目。
        ③结构的荷载试验
        众所周知,通过建筑物的荷载试验,能对其安全性作出较准确的鉴定,显然应列为安全性鉴定的检查项目,但由于这样的试验要受到结构现有条件、场地、时间与经费的限制,因而一般仅在必要而可能时才进行。
    对上述检查项目,本标准采用了下列分级原则:
        ①当鉴定结果符合本标准根据现行标准规范规定和已建成建筑物必须考虑的问题(如性能退化、环境条件改变等)所提出的安全性要求时,可评为au级。这也就是本标准第3.3.1条分级标准中提到的“符合本标准对au级要求”的含义。
        ②当鉴定结果遇到下列情况之一时,应降为bu级;
        a 尚符合本标准的安全性要求,但实物外观稍差,经鉴定人员认定,不宜评为au级者。
        b 虽略不符合本标准的安全性要求,但符合原标准规范的安全性要求,且外观状态正常者。
        ③当鉴定结果不符合本标准对au级的安全性要求,且不能引用降为bu级的条款时,应评为cu级。
        ④当鉴定结果极不符合本标准对au级的安全性要求时,应评为du级。此定语“极”的含义是指该鉴定对象的承载已处于临近破坏的状态。若不立即采取支顶等应急措施,可能危及生命财产安全。
    根据上述分级原则制定的具体评级标准,分别由本章第4.2、4.5节给出。这里需要进一步指出的是,cu级与du级的分界线,虽然是根据有关科研成果和工程鉴定经验,在组织专家论证的基础上制定的,但由于这两个等级均属需要采取措施的等级,且其区别仅在于危险程度的不同,即:cu级意味着尚不至于立即发生危险,可有较充分的时间进行加固修复;而du级则意味着随时可能发生危险,必须立即采取支顶、卸载等应急措施,才能为加固修复工作争取到时间。因此,在结构构造与受力情况复杂的民用建筑中,若对每一检查项目均硬性地划分cu级与du级的界限,而不给予鉴定人员以灵活掌握处理的权限,则有可能导致某些检查项目评级出现偏差。为了解决这个问题,本标准对部分检查项目的评级标准,改为仅给出定级范围,至于具体取cu级还是du级,则允许由鉴定人员根据现场分析、判断所确定的实际严重程度作出决定。
    2 关于单个构件安全性等级的确定原则
    单个构件安全性等级的确定,取决于其检查项目所评的等级,最简单的情况是:被鉴定构件的每一检查项目的等级均相同。此时,项目的等级便是构件的安全性等级。但在不少情况下,构件各检查项目所评定的等级并不相同,此时,便需制定一个统一的定级原则,才能唯一地确定被鉴定构件的安全性等级。
    在民用建筑中,考虑到其可靠性鉴定被划分为安全性鉴定和使用性鉴定后,在安全性检查项目之间已无主次之分,且每一安全性检查项目所对应的均是承载能力极限状态的具体标志之一。在这种情况下,不论被鉴定构件拥有多少个安全性检查项目,但只要其中有一等级最低的项目低于bu级(例如cu级或du级),便表明该构件的承载功能,至少在所检查的标志上已处于失效状态。由之可见,该项目的评定结果所反映的是鉴定构件承载的安全性或不安全性,因此,本标准采用了按最低等级项目确定单个构件安全性等级的定级原则。这也就是所谓的“最小值原则”。尽管有个别意见认为,采用这一原则过于稳健,但就构件这一层次而言,显然是合理的。
 
1.2 在民用建筑安全性鉴定中,对结构构件的承载能力进行验算,是一项十分重要的工作。为了力求得到科学而合理的结果,除应有符合实际受力情况的计算简图外,还有必要在验算所需的数据与资料的采集及利用上,作出统一规定。现就本标准的这一方面规定择要说明如下:
    1 关于结构上作用(荷载)的取值问题
    对已有建筑物的结构构件进行承载能力验算,其首先需要考虑的问题是如何为计算内力提供符合实际情况的作用(荷载)。因此,不仅要对施加于结构上的作用(荷载),通过调查或实测予以核实,而且还要根据《统一标准》规定的取值原则,并考虑已建成建筑物在时间参数上不同于新设计建筑物的特点,按不同的鉴定目的确定所需要的作用标准值(或代表值)。这是一项理论性较强且又计算繁杂的工作。显然不宜由鉴定人员自行分析确定。为此,本标准作出了统一规定,并列于附录J供鉴定人员使用。
    2 关于构件材料强度的取值问题
    对已建成建筑物的结构构件进行承载能力验算,其另一需要考虑的问题是如何为计算抗力提供符合实际的构件材料强度标准值。为此,修订组参照国际标准《结构可靠度总原则》ISO/2394-1996的规定,提出了两条确定原则。这里需说明的是,根据现场检测结果确定材料强度标准值时,其所以需要按本标准附录L的规定取值,而不能直接采用《统一标准》和现行设计规范规定的计算系数K=1.645确定强度的标准值,这是因为在现场检测条件下可抽取的样本容量n十分有限。此时,根据现行国家标准《正态分布样本可靠度单侧置信下限》GB/T 4885的规定,对其强度标准值的取值,应考虑样本容量n和给定的置信水平γ对计算系数K的影响。为此,本标准作出了仅限在已建成结构中使用的专门规定,列于附录L供检测人员与鉴定人员使用。
    这里需指出的是,置信水平γ应统一给定,不能由鉴定人员自行取值。为了合理地给出γ值,本标准根据ISO、CEB、CEN和苏联СНипⅡ-23的有关规定,并参照《可靠性基础》和《误差分析方法》等文献的观点,作出了具体取值的规定。其中,对混凝土结构和木结构所取的γ值,与上述的国外标准是一致的;对钢结构也很相近;只有砌体结构,由于迄今尚未见国外有这方面的考虑,因而主要是根据我国砌体结构的使用经验,并参照有关文献的观点,取γ值等于0.6。
 
1.3 荷载试验应按现行有关标准执行,如我国的《建筑结构荷载规范》GB 50009、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204以及ACI 318等其他国家标准。
 
1.4 制定本条的目的在于减少鉴定工作量,将有限的人力、物力和财力用于最需要检查的部位。
 
1.5 在同一批构件中,增加样本的数量,可以提高检测的精度,但由于检测精度与抽样数量平方根成反比,因此,要显著地提高检测精度必须付出较大的人力和财力的代价,况且,对已建成建筑物的检测而言,还不只是代价大小的问题,更多的是技术难度很大,有时为了确保既有结构的安全,甚至无法做到。为此,本标准从保证检测结果平均值应具有可以接受的最低精度出发,规定了可采用随机取样原理的现场受检构件的最低数量为5个~10个(具体取样数由鉴定机构确定)。至于每一构件上需取多少个试件或测点,才能定出该构件材料强度的推定值,则应由现行各检测方法标准来确定。如果委托方对检测有较严的要求,也可适当增加受检构件的数量,但值得指出的是,现场抽样数量过大,也有不利之处,因为此时将很难保证检测条件前后一致,反而给检测带来新的误差。

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