江宁高级中学艺术交流中心检测与安全性鉴定

 2022-12-09 11:12

论文总字数:27051字

摘 要

对房屋建筑进行检测是依据行业相关规范,运用一定的技术手段和方法,通过对既有房屋质量(而不是在建工程质量),尤其是对其结构质量进行检查测定。对房屋建筑进行鉴定是对其结构承载力和整体稳定性进行调查、检测、验算、分析和评定等一系列活动。检测是鉴定工作中非常重要的一环。

房屋检测鉴定是由具备行业相关资质的检测单位对房屋质量进行检测评估并开具报告的过程。本篇论文就是针对江宁高级中学艺术交流中心改造需求,由本人亲自参与进行检测鉴定并形成论文报告的体现。

基于该建筑结构属于框架结构,我们选择合适的检测仪器设备,采取适宜框架结构房屋的检测方法进行现场检测,对该建筑材料强度,实际配筋情况,层间位移以及建筑现状等进行检测调查,并对检测情况汇总处理。得出检测结论后,在此基础上依据相关规范和委托方需求我们主要对艺术交流中心的安全性以及抗震性进行鉴定,并提出针对性建议。鉴定的时候主要工作内容一个是用pkpm对本建筑物进行建模验算。因为本建筑检测的时候划分的三个区域检测结果大体相同,结构形式相同,并且都和设计不相符,所以建模验算时选择区域一为代表。另一个是按照相关规范,对这次检测的房屋进行安全性鉴定。

关键词:房屋检测;安全性鉴定;框架结构

Jiangning high school Arts Exchange Centre testing and safety evaluation

Abstract

The inspection of building is based on the relevant industry standards, using certain technical means and methods, through the existing building quality (rather than the quality of construction in progress) , especially the quality of its structure. The appraisal of building structure is a series of activities such as investigation, examination, checking calculation, analysis and evaluation of its structural bearing capacity and overall stability. Detection is a very important link in the identification work.

The main objective is to safeguard the lives and property of the people, promote the full and rational use of existing housing resources, and ensure the role of social stability. Therefore, the house testing has great social and economic benefits.

Building Inspection and appraisal is the process of inspection and evaluation and report issued by the inspection units with relevant industry qualification. This paper is in response to the needs of the High School Art Exchange Center in Jiangning, by myself to participate in the examination and identification and the formation of the paper report.

Based on the fact that the building structure belongs to the frame structure, we choose the appropriate testing instrument and equipment, and adopt the testing method suitable for the frame structure building to carry out on-the-spot testing, inter-floor displacement and the status of the building inspection survey, and the inspection of the summary Processing. After the conclusion of the test, based on the relevant specifications and the client's needs, we mainly evaluate the safety and anti-seismic performance of the art exchange center, and put forward pertinent suggestions.

Keywords: Building Inspection ;Safety evaluation; Frame structure

目 录

第一章 引 言

选题背景

江宁高级中学新校区建筑单体由林同炎.李国豪土建工程咨询有限公司设计,施工于2002年。该校区建筑单体需进行改造施工,为了解结构安全现状,拟对建筑单体进行相关检测鉴定。

工程概况

艺术交流中心由三个区域组成详见图1.1(结构图详见附录一),(2-1)-(2-7)/(2-A)-(2-H)轴为区域一(二层框架结构),(2-8)-(1-4)/(1-A)-(1-1/J)轴为区域二(四层框架结构),(1-1)-(1-4)/(1-K)-(1-P)轴为区域三(四层框架结构),区域与区域之间均设置伸缩缝,于2005年竣工。该房屋位于南京市江宁区天元东路699号,由林同炎·李国豪土建工程咨询有限公司设计,因该建筑单体需要进行改造施工,由委托方提供完备的竣工图纸,对该房屋混凝土抗压强度等进行检测。该建筑外观详见图1.2。

图1. 1 区域划分图

图1. 2 建筑物外观

房屋检测鉴定国内外发展概况

欧美国家在房屋检测鉴定方面已经发展成熟,基本上实现了自动化检测设备和程序化等。欧美、日本等发达国家房屋检测鉴定发展的方向是完善更新改造加固技术,解决的主要是已经建成的房屋的舒适性、经济性等问题,不过目前我们国家更重视处理安全性问题。

我国在房屋检测鉴定的研究工作起步较晚。1955年左右,我们国家引入国外的回弹仪、超声仪等先进的检测仪器设备,结合实际工程应用进行研究,同时唐山大地震使人们对此开始反思并对地震作用进行分析总结归纳,之后我国既有建筑的检测鉴定及相关技术得到了迅速的发展,尤其是建筑物抗震鉴定与抗震加固技术。[1]

关键问题与难点

本课题是对江宁高级中学的艺术交流中心进行检测鉴定,关键问题就是现场检测的准确性、规范性,合理选择和划分检测区域,使检测结果具有可靠性、代表性。其次根据检测结果进行安全性鉴定时要严谨专业,严格按照最新规范要求进行安全等级划分。

难点在于对不同截面尺寸的构件都要进型配筋检测,选取部分的梁柱等混凝土构件剔凿,对照图纸查看配筋是否与设计图纸吻合。该建筑不同规格构件较多并且安装有吊顶,检测时多有不便,工作量较大。其次该建筑根据伸缩缝划分为三个区域,做安全性、抗震性鉴定时分别需要用PKPM建模进行承载力计算,进行安全性等级划分。

主要研究工作内容

一是熟悉房屋检测鉴定工作流程,二是学会制定检测方案,三是掌握现场检测仪器设备的使用、检测方法以及检测结果的处理工作,四是熟练使用CAD、pkpm等软件,五是学习依据检测结果对房屋进行分析鉴定。

第二章 检测依据及仪器设备

检测依据

针对该建筑检测依据详见表2-1。

表2- 1 检测依据表

序号

名称

1

《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292-2015;

2

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015;

3

《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2019;

4

《建筑变形测量规范》JGJ/T 8-2016;

5

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010;

6

《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T 23-2011;

7

《混凝土中钢筋检测技术规程》JGJ/T 152-2008

8

《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011;

9

《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2012;

10

其他相关规范及委托方提供的相关技术资料等

检测仪器设备

检测建筑单体为框架结构,钢筋混凝土材质,根据实际需求选择检测仪器设备详见表2-2。

表2- 2 检测仪器设备

仪器名称

型 号

数量

钢筋位置探测仪

PS200

2台

钢直尺

0-150mm

3台

钢卷尺

0-3m

3台

游标卡尺

0-125mm

2台

楼板测厚仪

DJLC-A

3台

全站仪

TCR 805

1台

混凝土回弹仪

ZC3-A

4台

上述仪器设备均须在进场前确认其状态完好并适用于本检验项目。

第三章 检测鉴定方案

建筑结构调查方案

我们主要对该建筑现在的使用情况、实际结构布局、是否受周围环境影响、承受的荷载情况等方面进行全面的普查,然后汇总为建筑现状调查表。

地基基础检测方案

地基基础检测方案详见表3-1。

表3- 1 地基基础检测方案表

序号

检测项目

方案

1

资料核查

核查各栋建筑单体基础施工资料,包含不限于以下资料:基础混凝土强度第三方检测报告、基础钢材第三方检测报告、地基基础分项工程施工验收记录。

2

上部结构反应检查

现场对建筑周边地坪、上部主体结构反应进行全面检查,了解其地基基础的承载和变形情况。

3

房屋倾斜情况检测

采用全站仪对建筑的倾斜情况进行检测。

上部主体结构检测方案

上部主体结构检测方案详见表3-2。

表3- 2 上部主体结构检测方案表

序号

检测项目

方案

1

资料核查

核查各栋建筑各楼层施工资料,包含不限于以下资料:

混凝土强度第三方检测报告、上部结构钢材第三方检测报告、各工序施工验收记录。

2

混凝土强度检测

在该楼每层随机选取一部分混凝土构件,运用回弹法对其混凝土强度检测。

注:抽检数量参照《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2019检测类别A类标准要求。

3

混凝构件截面检测

根据检测标准,对混凝土柱构件、梁构件、墙构件和板构件截面尺寸进行测量。

注:抽检数量参照《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2019检测类别A类标准要求。

4

混凝土构件钢筋检测

根据检测标准,现场采用钢筋探测仪对混凝土柱构件、梁构件、墙构件和板构件钢筋配置情况进行检测,并选择部分构件进行剔凿,对钢筋直径进行检测。

注:抽检数量参照《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2019检测类别A类标准要求。

5

外观损伤检测

对建筑梁、板、混凝土墙计柱构件外观损伤进行普查。

6

构件变形检测

现场每层随机抽取部分墙柱构件,对其层间位移情况进行检测。

注:抽检数量满足《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2019检测类别A类标准要求。

建筑图与结构图复核方案

根据现场检测检查结果,对该建筑及结构平面布置情况进行复核。

结构承载力计算方案

如检测结果不满足设计要求。需根据现场检测结果,按照结构实际受力和构造状况建立计算模型,采用中国建筑科学研究院开发的PKPM系列软件对该建筑受力构件的承载能力进行分析验算。[2]

结构安全性鉴定方案

本次安全性鉴定根据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292-2015)将该建筑分别划分为“单个构件或其检查项目”、“子单元的检查项目、子单元中的每种构件及子单元”及“鉴定单元”三个层次,每一层次分为四个安全性等级,鉴定评级按照《民用建筑可靠性鉴定标准》中相关规定的要求分层进行鉴定。[3]鉴定步骤详见表3-3。

表3- 3 鉴定步骤表

序号

项目

步骤

鉴定要求

1

第一层次鉴定

根据每种构件中单个构件检测,确定子单元中每种构件的等级

混凝土构件的安全性鉴定,应按承载能力、构造以及不适于继续承载的位移和裂缝或其他损伤等四个检查项目,分别评定每一受检构件等级,并取其中最低一级作为该构件的安全性等级。

2

第二层次鉴定

根据子单元各检查项目及各种构件的评定结果,确定子单元的等级

民用建筑安全性的第二层次鉴定评级,划分为“地基基础”、“上部承重结构”和“围护系统”承重部分三个子单元。

(1)地基基础的安全性按上部结构反应及地基稳定性划分为二个检查项目进行评定,再按照规范有关的要求定下这个子单元的安全性等级。

(2)上部承重结构(子单元)的安全性鉴定评级,应根据其结构承载功能等级、结构整体性等级,以及结构侧向位移等级进行评定。

(3)围护系统承重部分应根据该系统专设的和参与该系统工作的各种承重构件的安全性等级的基础上,根据该部分结构承载功能等级和结构整体性的安全性等级进行评定。

3

第三层次鉴定

根据各子单元的评定结果,确定鉴定单元的等级

鉴定单元安全性鉴定评级根据其地基基础和上部承重结构的安全性等级进行评定,并取其中较低等级作为其安全性等级。安全性评级结果包含Asu级、Bsu级、Csu级、Dsu级四个等级。

安全性评级结果的四个等级具体含义详见表3-4。

表3- 4 安全性评级说明表

序号

等级

说明

1

Asu级

表示安全性符合《民用建筑可靠性鉴定标准》对Asu级的规定,不影响整体承载。

2

Bsu级

表示安全性略低于《民用建筑可靠性鉴定标准》对Asu级的规定,尚不显著影响整体承载。

3

Csu级

表示安全性不符合《民用建筑可靠性鉴定标准》对Asu级的规定,显著影响整体承载。

4

Dsu级

表示安全性严重不符合《民用建筑可靠性鉴定标准》对Asu级的规定,严重影响整体承载。

第四章 检测结论

混凝土构件截面尺寸检测

随机选取一部分区域一至区域三范围内的柱、梁构件,然后检测截面尺寸,检测结果详见表4-1。

表4- 1 构件截面尺寸检测结果表

序号

构件位置

实测尺寸(b×h) (mm)

设计尺寸(b×h) (mm)

1

一层柱

(2-2)/(2-1/D)

303×604

300×600

2

一层柱

(2-4)/(2-D)

603×602

600×600

3

(2-9)/(1-G)

502×554

500×550

4

(1-2)/(1-H)

503×499

500×500

5

(1-1)/(1-N)

501×502

500×500

6

(1-4)/(1-M)

504×501

500×500

7

二层

楼面梁

(2-2)-(2-3)/(2-1/E)

251×403

250×400

8

(2-1/5)/(2-C)-(2-D)

253×401

250×400

9

(1-1)-(1-2)/(1-D)

352×502

350×500

10

(1-1)-(1-2)/(1-J)

350×502

350×500

11

(1-1)-(1-2)/(1-L)

353×501

350×500

12

(1-2)-(1-4)/(1-M)

349×804

350×800

13

二层柱

(2-2)/(2-D)

603×602

600×600

14

(2-3)/(2-G)

604×601

600×600

15

(2-9)-(1-H)

502×501

500×500

16

(1-2)/(1-G)

502×503

500×500

17

(1-1)/(1-L)

503×501

500×500

18

(1-1)/(1-N)

503×503

500×500

19

三层

楼面梁

(2-2)-(2-3)/(2-D)

452×1504

450×1500

20

(2-4)/(2-C)-(2-D)

251×402

250×400

21

(1-1)-(1-2)/(1-D)

351×503

350×500

22

(1/1-2)/(1-E)-(1-F)

251×501

250×500

23

(1-1)-(1-2)/(1-L)

350×503

350×500

24

(1-2)-(1-4)/(1-M)

350×804

350×800

25

三层柱

(1-1)/(1-C)

502×503

500×500

26

(1-4)/(1-D)

502×501

500×500

27

(1-1)/(1-L)

501×501

500×500

28

(1-2)/(1-M)

503×502

500×500

29

四层

楼面梁

(1-1)-(1-2)/(1-C)

351×504

350×500

30

(1-2)-(1-3)/(1-G)

352×755

350×750

31

(1-2)-(1-4)/(1-M)

352×803

350×800

32

(1-1)-(1-2)/(1-N)

352×504

350×500

33

四层柱

(1-1)/(1-D)

501×502

500×500

34

(1-2)/(1-G)

498×504

500×500

35

(1-1)/(1-L)

501×500

500×500

36

(1-4)/(1-M)

502×501

500×500

37

屋面梁

(1-1)-(1-2)/(1-F)

350×503

350×500

38

(1-2/2)/(1-H)-(1-J)

252×504

250×500

39

(1-1)-(1-2)/(1-L)

351×501

350×500

40

(1-2)-(1-4)/(1-M)

351×805

350×800

注:(1)表中b表示柱截面宽度或梁截面宽度,h表示柱截面高度或梁高度(含板厚)。

(2)根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2015第8.3.2条:混凝土梁、柱构件截面尺寸的允许偏差为 10mm,-5mm。

混凝土强度检测

现场随机抽取区域一~区域三部分混凝土构件,采用回弹法检测其混凝土强度,检测结果详见表4-2。

表4- 2 构件混凝土强度检测结果表

序号

构件位置

测区数

平均值(MPa)

标准差

推定值(MPa)

1

一层柱

(2-2)/(2-1/D)

10

35.7

0.74

34.5

2

(2-2)/(2-2/D)

10

36.5

1.02

34.8

3

(2-9)/(1/G)

10

35.4

1.08

33.7

4

(2-9)/(1-H)

10

35.6

1.29

33.5

5

(1-2)/(1-P)

10

34.5

0.88

33.1

6

(1-4)/(1-P)

10

35.3

1.60

32.7

7

二层

楼面梁

(2-2)-(2-3)/(1-2/D)

10

33.5

1.04

31.8

8

(2-5)-(2-6)/(2-C)

10

33.3

0.74

32.1

9

(1-1)-(1-2)/(1-C)

10

35.5

1.18

33.6

10

(1-2)/(1/E)-(1-F)

10

33.3

0.61

32.3

11

(1-1)-(1-2)/(1-L)

10

32.8

1.11

31.0

12

(1-2)-(1-3)/(1-M)

10

35.6

1.26

33.5

13

二层柱

(2-2)/(2-E)

10

35.4

1.24

33.3

14

(2-3)/(2-G)

10

34.6

1.25

32.6

15

(1-1)/(1-C)

10

33.0

0.94

31.5

16

二层柱

(1-2)/(1-B)

10

35.9

0.81

34.5

17

(1-1)/(1-N)

10

36.3

1.43

33.9

18

(1-2)/(1-P)

10

35.5

0.72

34.3

19

三层

楼面梁

(2-2)-(2-1/2)/(2-E)

10

34.7

1.80

31.8

20

(2-5)/(2-D)-(2/E)

10

35.0

0.94

33.5

21

(1-1)-(1-2)/(1-D)

10

35.5

1.48

33.0

22

(1-2)-(1-3)/(1/E)

10

33.6

1.14

31.8

23

(1-1)-(1-2)/(1-L)

10

35.9

0.97

34.3

24

(1-2)-(1-4)/(1-M)

10

35.5

1.66

32.8

25

三层柱

(1-1)/(1-D)

10

33.7

1.10

31.9

26

(1-2)/(1-B)

10

36.2

0.84

34.8

27

(1-1)/(1-N)

10

33.5

1.08

31.7

28

(1-2)/(1-P)

10

34.2

1.21

32.2

29

四层

楼面梁

(1-1)-(1-2)/(1-C)

10

34.5

0.87

33.1

30

(1-3)/(1-E)-(1-F)

10

35.5

1.11

33.7

31

(1-2)-(1-2)/(1-K)

10

33.6

1.14

31.8

32

(1-2)/(1-L)-(1-M)

10

32.9

0.86

31.5

33

四层柱

(1-1)/(1-D)

10

34.6

1.44

32.2

34

(1-2)/(1-B)

10

36.1

0.84

34.7

35

(1-1)/(1-N)

10

35.0

1.57

32.4

36

(1-2)/(1-P)

10

34.4

1.25

32.3

37

屋面梁

(1-1)-(1-2)/(1-F)

10

34.9

1.24

32.9

38

(1-2/2)/(1-H)-(1-J)

10

34.5

0.81

33.2

39

(1-1)-(1-2)/(1-L)

10

32.8

0.76

31.6

40

(1-2)/(1-M)-(1-N)

10

32.8

0.93

31.3

注:该房屋已建成15年,根据《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292-2015附录K,混凝土龄期修正系数为0.94。

混凝土构件钢筋配置检测

随机选取一部分区域一至区域三的范围内的混凝土梁、柱构件,用钢筋位置探测仪检测这些构件配置的钢筋情况,检测结果详见表4-3。

表4- 3 混凝土构件配筋检测结果

序号

构件名称及位置

检测

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