E.0.1 建筑结构的动力测试,可根据测试的目的选择下列方法:
1 测试结构的基本振型时,宜选用环境振动法,在满足测试要求的前提下也可选用初位移等其他方法;
2 测试结构平面内多个振型时,宜选用稳态正弦波激振法;
3 测试结构空间振型或扭转振型时,宜选用多振源相位控制同步的稳态正弦波激振法或初速度法;
4 评估结构的抗震性能时,可选用随机激振法或人工爆破模拟地震法。
E.0.2 结构动力测试设备和测试仪器应符合下列要求:
1 当采用稳态正弦激振的方法进行测试时,宜采用旋转惯性机械起振机,也可采用液压伺服激振器,使用频率范围宜在0.5-30Hz,频率分辨率应高于0.01Hz。
2 可根据需要测试的动参数和振型阶数等具体情况,选择加速度仪、速度仪或位移仪,必要时尚可选择相应的配套仪表。
3 应根据需要测试的最低和最高阶频率选择仪器的频率范围。
4 测试仪器的最大可测范围应根据被测试结构振动的强烈程度来选定。
5 测试仪器的分辨率应根据被测试结构的最小振动幅值来选定。
6 传感器的横向灵敏度应小于0.05。
7 进行瞬态过程测试时,测试仪器的可使用频率范围应比稳态测试时大一个数量级。
8 传感器应具备机械强度高,安装调节方便,体积重量小而便于携带,防水,防电磁干扰等性能。
9 记录仪器或数据采集分析系统、电平输入及频率范围,应与测试仪器的输出相匹配。
E.0.3 结构动力测试,应满足下列要求:
1 脉动测试应满足下列要求:避免环境及系统干扰;测试记录时间,在测量振型和频率时不应少于5min,在测试阻尼时不应小于30min;当因测试仪器数量不足而做多次测试时,每次测试中应至少保留一个共同的参考点。
2 机械激振振动测试应满足下列要求:应正确选择激振器的位置,合理选择激振力,防止引起被测试结构的振型畸变;当激振器安装在楼板上时,应避免楼板的竖向自振频率和刚度的影响,激振力应具有传递途径;激振测试中宜采用扫频方式寻找共振频率,在共振频率附近进行测试时,应保证半功率带宽内有不少于5个频率的测点。
3 施加初位移的自由振动测试应符合下列要求:应根据测试的目的布置拉线点;拉线与被测试结构的连结部分应具有能够整体传力到被测试结构受力构件上;每次测试时应记录拉力数值和拉力与结构轴线间的夹角;量取波值时,不得取用突断衰减的最初两个波;测试时不应使被测试结构出现裂缝。
E.0.4 结构动力测试的数据处理,应符合下列规定:
1 时域数据处理:对记录的测试数据应进行零点漂移、记录波形和记录长度的检验;被测试结构的自振周期,可在记录曲线上比较规则的波形段内取有限个周期的平均值;被测试结构的阻尼比,可按自由衰减曲线求取,在采用稳态正弦波激振时,可根据实测的共振曲线采用半功率点法求取;被测试结构各测点的幅值,应用记录信号幅值除以测试系统的增益,并按此求得振型。
2 频域数据处理:采样间隔应符合采样定理的要求;对频域中的数据应采用滤波、零均值化方法进行处理;被测试结构的自振频率,可采用自谱分析或傅里叶谱分析方法求取;被测试结构的阻尼比,宜采用自相关函数分析、曲线拟合法或半功率点法确定。被测试结构的振型,宜采用自谱分析、互谱分析或传递函数分析方法确定;对于复杂结构的测试数据,宜采用谱分析、相关分析或传递函数分析等方法进行分析。
3 测试数据处理后应根据需要提供被测试结构的自振频率、阻尼比和振型,以及动力反应最大幅值、时程曲线、频谱曲线等分析结果。
F.0.1 本方法适用于用回弹法检测烧结普通砖的抗压强度。按本方法检测时,应使用HT75型回弹仪。
F.0.2 对检测批的检测,每个检验批中可布置5-10个检测单元,共抽取50-100块砖进行检测,检测块材的数量尚应满足本标准第3.3.13条A类检测样本容量的要求和本标准第3.3.15条与第3.3.16条对推定区间的要求。
F.0.3 回弹测点布置在外观质量合格砖的条面上,每块砖的条面布置5个回弹测点,测点应避开气孔等且测点之间应留有一定的间距。
F.0.4 以每块砖的回弹测试平均值Rm为计算参数,按相应的测强曲线计算单块砖的抗压强度换算值;当没有相应的换算强度曲线时,经过试验验证后,可按式(F.0.4)计算单块砖的抗压强度换算值:
粘土砖: f1,i=1.08Rm,i -32.5;
页岩砖: f1,i=1.06Rm,i - 31.4; (精确至小数点后一位) (F.0.4)
煤矸石砖:f1,i=1.05Rm,i -27.0;
式中 Rm,i——第i块砖回弹测试平均值;
f1,i——第i块砖抗压强度换算值。
F.0.5 抗压强度的推定,以每块砖的抗压强度换算值为代表值,按本标准第3.3.19条或第3.3.20条的规定确定推定区间。
F.0.6 回弹法检测烧结普通砖的抗压强度宜配合取样检验的验证。
G.0.1 本检测方法适用于估算结构中钢材抗拉强度的范围,不能准确推定钢材的强度。
G.0.2 构件测试部位的处理,可用钢锉打磨构件表面,除去表面锈斑、油漆,然后应分别用粗、细砂纸打磨构件表面,直至露出金属光泽。
G.0.3 按所用仪器的操作要求测定钢材表面的硬度。
G.0.4 在测试时,构件及测试面不得有明显的颤动。
G.0.5 按所建立的专用测强曲线换算钢材的强度。
G.0.6 可参考《黑色金属硬度及相关强度换算值》GB/T 1172等标准的规定确定钢材的换算抗拉强度,但测试仪器和检测操作应符合相应标准的规定,并应对标准提供的换算关系进行验证。
H.1 一般规定
H.1.1 本附录适用于普通钢结构性能的静力荷载检验,不适用用冷弯型钢和压型钢板以及钢-混组合结构性能和普通钢结构疲劳性能的检验。
H.1.2 钢结构性能的静力荷载检验可分为使用性能检验、承载力检验和破坏性检验;使用性能检验和承载力检验的对象可以是实际的结构或构件,也可以是足尺寸的模型;破坏性检验的对象可以是不再使用的结构或构件,也可以是足尺寸的模型。
H.1.3 检验装置和设置,应能模拟结构实际荷载的大小和分布,应能反映结构或构件实际工作状态,加荷点和支座处不得出现不正常的偏心,同时应保证构件的变形和破坏不影响测试数据的准确性和不造成检验设备的损坏和人身伤亡事故。
H.1.4 检验的荷载,应分级加载,每级荷载不宜超过最大荷载的20%,在每级加载后应保持足够的静止时间,并检查构件是否存在断裂、屈服、屈曲的迹象。
H.1.5 变形的测试,应考虑支座的沉降变形的影响,正式检验前应施加一定的初试荷载,然后卸荷,使构件贴紧检验装置。 加载过程中应记录荷载变形曲线,当这条曲线表现出明显非线性时,应减小荷载增量。
H.1.6 达到使用性能或承载力检验的最大荷载后,应持荷至少1h,每隔15min测取一次荷载和变形值,直到变形值在15min内不再明显增加为止。然后应分级卸载,在每一级荷载和卸载全部完成后测取变形值。
H.1.7 当检验用模型的材料与所模拟结构或构件的材料性能有差别时,应进行材料性能的检验。
H.2 使用性能检验
H.2.1 使用性能检验以证实结构或构件在规定荷载的作用下不出现过大的变形和损伤,经过检验且满足要求的结构或构件应能正常使用。
H.2.2 在规定荷载作用下,某些结构或构件可能会出现局部永久性变形,但这些变形的出现应是事先确定的且不表明结构或构件受到损伤。
H.2.3 检验的荷载,应取下列荷载之和:
实际自重×1.0;
其他恒载×1.15;
可变荷载×1.25。
H.2.4 经检验的结构或构件应满足下列要求:
1 荷载-变形曲线宜基本为线性关系;
2 卸载后残余变形不应超过所记录到最大变形值的20%。
H.2.5 当第H.2.4条的要求不满足时,可重新进行检验。第二次检验中的荷载-变形应基本上呈现线性关系,新的残余变形不得超过第二次检验中所记录到最大变形的10%。
H.3 承载力检验
H.3.1 承载力检验用于证实结构或构件的设计承载力。
H.3.2 在进行承载力检验前,宜先进行H.2节所述使用性能检验且检验结果满足相应的要求。
H.3.3 承载力检验的荷载,应采用永久和可变荷载适当组合的承载力极限状态的设计荷载。
H.3.4 承载力检验结果的评定,检验荷载作用下,结构或构件的任何部分不应出现屈曲破坏或断裂破坏;卸载后结构或构件的变形应至少减少20%。
H.4 破坏性检验
H.4.1 破坏性检验用于确定结构或模型的实际承载力。
H.4.2 进行破坏性检验前,宜先进行设计承载力的检验,并根据检验情况估算被检验结构的实际承载力。
H.4.3 破坏性检验的加载,应先分级加到设计承载力的检验荷载,根据荷载变形曲线确定随后的加载增量,然后加载到不能继续加载为止,此时的承载力即为结构的实际承载力。
J.0.1 本附录适用于超声法检测钢管中混凝土的强度,按本附录得到的混凝土强度换算值应进行同条件立方体试块或芯样试件抗压强度的修正。
J.0.2 超声法检测钢管中混凝土的强度,圆钢管的外径不宜小于300mm,方钢管的最小边长不宜小于275mm。
J.0.3 超声法的测区布置和抽样数量应符合下列要求:
1 按检测批检测时,抽样检测构件的数量不应少于本标准表3.3.13中样本最小容量的规定,测区数量尚应满足本标准对计量抽样推定区间的要求;
2 每个构件上应布置10个测区(每个测区应有两个相对的测面)。小构件可布置5个测区;
3 每个测面的尺寸不宜小于200mm×200mm。
J.0.4 超声法的测区,钢管的外表面应光洁,无严重锈蚀,并应能保证换能器与钢管表面耦合良好。
J.0.5 在每个测区内的相对测试面上,应各布置3个测点,发射和接收换能器的轴线应在同一轴线上,对于圆钢管该轴线应通过钢管的圆心。如图J.0.5所示。
图J.0.5 钢管中混凝土强度检测示意图
J.0.6 测区的声速应按下列公式计算:
v=d/tm (J.0.6-1)
tm=(t1+t2+t3)/3(J.0.6-2)
式中 v——测区声速值,(精确到0.01km/s);
d——超声测距,即钢管外径,精确到毫米;
tm——测区平均声时值,精确到0.1μs;
t1、t2、t3——分别为测区中3个测点的声时值,精确到0.1μs。
J.0.7 构件第i个测区的混凝土强度换算值fccui,应依据测区声速值V按专用测强曲线或地区测强曲线确定。
1 为了便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的用词:
正面词采用“必须”:反面词采用“严禁”。
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:
正面词采用“应”:反面词采用“不应”或“不得”。
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先这样做的用词:
正面词采用“宜”:反面词采用“不宜”;
表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 标准中指定应按其他有关标准、规范执行时,写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。
1.0.1 本条是编制本标准的宗旨。建筑结构检测得到的数据与结论是评定有争议建筑结构工程质量的依据,也是鉴定已有建筑结构性能等的依据。
近年来,建筑结构的检测技术取得了很大的发展,目前已经制订了一些结构材料强度及构件质量的检测标准。但是,建筑结构的检测不仅仅是材料强度的检测,特别是目前这些规范的检测内容尚未与各类结构工程的施工质量验收规范或已有建筑结构的鉴定标准相衔接,已有结构材料强度现场检测的抽样方案和检测结果的评定也存在不一致的问题。因此需要制定一本建筑结构检测技术标准,为建筑结构工程质量的评定和已有建筑结构性能的鉴定提供可靠的检测数据和检测结论。
1.0.2 本条规定了本标准的适用范围。建筑结构工程质量检测的对象一般是对工程质量有怀疑、有争议或出现工程质量问题的结构工程,参见本标准第3.1.2条的规定和相应的条文说明。已有建筑结构检测的对象一般为正在使用的建筑结构,参见本标准第3,1.3条的规定和相应的条文说明。
1.0.3 古建筑的检测有其特殊的要求,古建筑的结构材料与现代建筑结构的材料有差异,本标准规定的一些取样检测方法在一些古建筑的检测中无法使用;受到特殊腐蚀性物质影响的结构构件也有一些特殊的检测项目。因此在对古建筑和受到特殊腐蚀性物质影响的结构构件进行检测时,可参考本标准的基本原则,根据具体情况选择合适的检测方法。
1.0.4 本条表明在建筑结构的检测工作中,除执行本标准的规定外,尚应执行国家现行的有关标准、规范的规定。这些国家现行的有关标准、规范主要是《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300,混凝土结构、钢结构、木结构工程与砌体工程施工质量验收规范和工业厂房、民用建筑可靠性鉴定标准、建筑抗震鉴定标准以及相应的结构材料强度现场检测标准等。
1.0.5 本条强调建筑结构的检测工作不能对建筑市场的管理起负面的作用。
2.1 术 语
本章所给出的术语可分为两类;一类为建筑结构方面,这类术语与有关标准一致;另一类为本标准检测用的专用术语,除了与有关结构材料强度现场检测标准协调外,多数仅从本标准的角度赋予其涵义,但涵义不一定是术语的定义。同时还分别给出了相应的推荐性英文术语,该英文术语不一定是国际上的标准术语,仅供参考。
2.2 符 号
本节的符号符合《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T 50083-1997的规定。
3.1 建筑结构检测范围和分类
3.1.1 本条明确规定了建筑结构的检测分为建筑结构工程质量的检测和已有建筑结构性能的检测两种类型。建筑结构工程质量的检测与已有建筑结构性能的检测项目、检测方法和抽样数量等大致相同,只是已有建筑结构性能的检测可能面对的结构损伤与材料老化等问题要多一些,现场检测遇到问题的难度要大一些。本标准虽然有关于“建筑结构工程”和“已有建筑结构”的术语,但两者之间没有绝对准确的界限。
3.1.2 本条给出了建筑结构工程的质量应进行检测的情况。一般情况下,建筑结构工程的质量应按《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300和相应的工程施工质量验收规范进行验收。建筑工程施工质量验收与建筑结构工程质量检测有共同之处也有明显的区别。两项工作最大的区别在于实施主体,建筑结构工程质量检测工作的实施主体是有检测资质的独立的第三方;建筑结构工程质量的检测结果和评定结论可作为建筑结构工程施工质量验收的依据之一。两项工作的共同之处在于建筑工程施工质量验收所采取的一些具体检测方法可为建筑结构工程质量检测所采用.建筑结构工程质量检测所采用的检测方法和抽样方案等可供建筑结构施工质量验收参考,特别是为建筑结构工程施工质量验收所实施的工程质量实体检验工作可以参考本标准的规定。
3.1.3 本条规定了已有建筑结构应进行检测的情况。已有建筑结构在使用过程中,不仅需要经常性的管理与维护,而且还需要进行必要的检测、检查与维修,才能全面完成设计所预期的功能。此外,有一定数量的已有建筑结构或因设计、施工、使用不当而需要加固,或因用途变更而需要改造,或因当地抗震设防烈度改变而需要抗震鉴定或因受到灾害、环境侵蚀影响需要鉴定等等;有的建筑结构已经达到设计使用年限还需继续使用,还有些建筑结构,虽然使用多年,但影响其可靠性的根本问题还是施工质量问题。对于这些已有建筑结构应进行结构性能的鉴定。要做好这些鉴定工作,首先必须对涉及结构性能的现状缺陷和损伤、结构构件材料强度及结构变形等进行检测,以便了解已有建筑结构的可靠性等方面的实际情况,为鉴定提供事实、可靠和有效的依据。
3.1.4 本条是对建筑结构检测工作的基本要求。
3.1.5 本条为确定建筑结构检测项目和检测方案的基本原则。
3.1.6 大型公共建筑为人员较为集中的场所,重要建筑对于政治、国民经济影响比较大。这两类建筑的面积相对比较大,结构体型又往往比较复杂。对于这两类建筑在使用过程中应定期检查和进行必要的检测,以保证使用安全。由于结构构件开裂等损伤能使结构动力测试的基本周期增大,在振型反应中也能反映出来,这种动力测试结果有助于确定是否进行下一步的仔细检测。同时结构动力测试也不会对结构造成损伤。所以,对于大型公共建筑和重要建筑宜在建筑工程竣工验收完成后,使用前和使用后,分别进行一次动力测试。并宜在每隔10年左右再进行一次动力测试,对使用30年以上的建筑物宜7年左右进行一次动力测试。这些测试应与工程竣工验收完成使用后的动力测试相比较,以确定建筑结构是否存在损伤及其损伤的范围,为是否需要进行详细检测提供依据。
随着光纤和激光等检测技术的应用,能够较准确地量测结构构件施工阶段和使用阶段的内力、变形状况,这种安全性监测有助于保证施工安全和使用阶段的安全。
3.2 检测工作程序与基本要求
3.2.1 建筑结构检测工作程序是对检测工作全过程和几个主要阶段的阐述。程序框图中描述了一般建筑结构检测从接受委托到.2.2 建筑结构检测工作中的现场调查和有关资料的调查是非常重要的。了解建筑结构的状况和收集有关资料,不仅有利于较好地制定检测方案,而且有助于确定检测的内容和重点。现场调查主要是了解被检测建筑结构的现状缺陷或使用期间的加固维修及用途和荷载等变更情况,同时应与委托方探讨确定检测的目的、内容和重点。
有关的资料主要是指建筑结构的设计图、设计变更、施工记录和验收资料.加固图和维修记录等。当缺乏有关资料时,应向有关人员进行调查。当建筑结构受到灾害或邻近工程施工的影响时,尚应调查建筑结构受到损伤前的情况。
3.2.3~3.2.4 建筑结构的检测方案应根据检测的目的、建筑结构现状的调查结果来制定,宜包括概况、检测的目的、检测依据、检测项目、选用的检测方法和检测数量等以及所需要的配合、安全和环保措施等。
3.2.5 对建筑结构检测中所使用的仪器、设备提出了要求。
3.2.6 本条对建筑结构现场检测的原始记录提出要求,这些要求是根据原始记录的重要性和为了规范检测人员的行为而提出的。
3.2.7 对建筑结构现场检测取样运回到试验室测试的样品,应满足样品标识、传递、安全储存等规定。
3.2.9 在建筑结构检测中,当采用局部破损方法检测时,在检测工作完成后应进行结构构件受损部位的修补工作,在修补中宜采用高于构件原设计强度等级的材料。
3.2.10 本条规定了检测工作完成后应及时进行计算分析和提出相应检测报告,以便使建筑结构所存在的问题能得到及时的处理。
3.3 检测方法和抽样方案
3.3.1 本条规定了选取检测方法的基本原则,主要强调检测方法的适用性问题。
3.3.2 规定可用于建筑结构检测的四类检测方法,其目的是鼓励采用先进的检测方法、开发新的检测技术和使检测方法标准化。
3.3.3 有相应标准的检测方法,如回弹法检测混凝土抗压强度有相应的行业标准和地方标准。当采用这类方法时应注意标准的适用性问题。
3.3.4 规范标准规定的检测方法,如工程施工质量验收规范等对一些检测项目规定或建议了检测方法。在这些方法中,有些是有相应的标准的,有些是没有相应的标准的,对于没有相应标准的检测方法,检测单位应有相应的检测细则。制定检测细则的目的是规范检测的操作和其他行为,保证检测的公正、公平和公开性。
3.3.5 目前有检测标准的检测方法较少,因此鼓励开发和引进新的检测方法。在已有的检测方法基础之上扩大该方法的适用范围是开发新的检测方法的一种途径。但是扩大了适用范围必然会带来检测结果的系统偏差,因此必须对可能产生的系统偏差予以修正。
3.3.6 本条的目的是鼓励检测单位开发和引进新的检测方法。新开发和引进的检测方法和仪器应通过技术鉴定,并应与已有的检测方法和仪器进行比对试验和验证。此外,新开发和引进的检测方法应有相应的检测细则。
3.3.7 采用局部破损的取样方法和原位检测方法时,应注意不应构成结构或构件的安全问题。
3.3.8 古建筑和保护性建筑一旦受到损伤很难按原样修复,因此应避免造成损伤。
3.3.9 建筑结构的动力检测,可分为环境振动和激振等方法。 对了解结构的动力特性和结构是否存在抗侧力构件开裂等,可采用环境振动的方法;对于了解结构抗震性能,则应采用激振等方法。
3.3.10 我国重大工程事故,一般多发生在施工阶段和建成后的一段时间内,然后才是超载和维护跟不上造成的损伤。在正常设计情况下,由于施工偏差以及新型结构体系施工方案不一定完全符合这种结构的受力特点等,可能造成少量构件截面应力和变形过大。近些年国内外光纤和激光等应变传感器已进入实用阶段,为重大工程和新型结构体系进行施工阶段构件应力的监测提供了条件。在进行施工监测中应优化监测方案,即选择可能受力较大
的构件(部位)或较薄弱的构件(部位)。
3.3.11 本条提出了建筑结构检测抽样方案选择的原则要求。对于比较简单易行,又以数量多少评判的检测项目,如外部缺陷等宜选用全数检测方案;对于结构、构件尺寸偏差的检测,宜选用一次或两次计数抽样方案,但应遵守计数抽样检测的规则:结构连接构造影响结构的变形性能,因此对连接构造的检测应选择对结构安全影响大的部位;结构构件实荷检验的目的是检验构件的结构性能,因此,应选择同类构件中承受荷载相对较大和构件施
工质量相对较差的构件;对按检测批评定的结构构件材料强度,应进行随机抽样。
对于建筑结构工程质量的检测,也可选择《建筑工程施工质量验收统一标准》和相应专业验收规范规定的抽样方案等。
3.3.12 检测数量与检测对象的确定可以有两类,一类指定检测对象和范围,另一类是抽样的方法。对于建筑结构的检测两类情况都可能遇到。当指定检测对象和范围时,其检测结果不能反映其他构件的情况,因此检测结果的适用范围不能随意扩大。
3.3.13 本条规定了建筑结构按检测批检测时抽样的最小样本容量,其目的是要保证抽样检测结果具有代表性。最小样本容量不是最佳的样本容量,实际检测时可根据具体情况和相应技术规程的规定确定样本容量,但样本容量不应少于表3.3.13的限定量。
对于计量抽样检测的检测批来说,表3.3.13的限制值可以是构件也可以是取得测试数据代表值的测区。例如对于混凝土构件强度检测来说,可以以构件总数作为检测批的容量,抽检构件的数量满足表3.3.13中最小样本容量的要求;在每个构件上布置若干个测区,取得测区测试数据的代表值。用所有测区测试数据代表值构成数据样本,按本标准第3.3.15条和第3.3.16条的规定确定推定区间。例如,砌筑块材强度的检测,可以以墙体的
数量作为检测批的容量,抽样墙体数量满足表3.3.13中样本最小容量的要求,在每道抽检墙体上进行若干块砌筑块材强度的检测,取每个块材的测试数据作为代表值,形成数据样本,确定推定区间;也可以以砌筑块材总数作为检测批的容量,使抽样检测块材的总数满足表3.3.13样本最要容量的要求。
3.3.14 依据《逐批检查计数抽样程序及抽样表》GB 2828给出了建筑结构检测的计数抽样的样本容量和正常一次抽样、正常二次抽样结果的判定方法。以表3.3,14-3和表3.3.14-4为例说明使用方法。当为一般项目正常一次性抽样时,样本容量为13,在13个试样中有3个或3个以下的试样被判为不合格时,检测批可判为合格;当13个试样中有4个或4个以上的试样被判为不合格时则该检测批可判为不合格。对于一般项目正常二次抽样,样本容量为13,当13个试样中有1个被判为不合格时,该检测批可判为合格;当有3个或3个以上的试样被判为不合格时,该检测批可判为不合格;当2个试样被判为不合格时进行第二次抽样,样本容量也为13个,两次抽样的样本容量为26,当第一次的不合格试样与第二次的不合格试样之和为4或小于4时.该检测批可判为合格,当第一次的不合格试样与第二次的不合格试样之和为5或大于5时,该检测批可判为不合格。一般项目的允许不合格率为10%,主控项目的允许不合格率为5%。主控项目和一般项目应按相应工程施工质量验收规范确定。当其他检测项目按计数方法进行评定时,可参照上述方法实施。
3.3.15 根据计量抽样检测的理论,随机抽样不能得到被推定参数的准确数值,只能得到被推定参数的估计值,因此推定结果应该是一个区间。以图1和图2关于检测批均值μ的推定来说明这个问题。
曲线1为检测批的随机变量分布,μ为其均值,曲线2为样本容量为n1时样本均值m1的分布,图中斯示的m1的分布表明,m1是随机变量,用ml估计检测批均值μ时,虽然可以得到样本均值m1,i的确定的数值,但是不能确定样本均值m1,i落在m1分布曲线的确定的位置,存在着检测结果的不确定性的问题。根据统计学的原理,可以知道随机变量m1落在某一区间的概率,并可以使随机变量落在某个区间的概率为0.90,如图示的区间μ-ks,μ+ks示。
对于一次性的检测,可以得到随机变量m1的一个确定的值m1,l。由于m1,l落在区间μ-ks,μ+ks之内的概率为0.90,所以区间m1,l-ks,m1,l+ks包含检测批均值μ的概率为0.90。0.90为推定区间的置信度。推定区间的置信度表明被推定参数落在推定区间内的概率。错判概率表示被推定值大于推定区间上限的概率(生产方风险),漏判概率为被推定值小于推定区间下限的概率(使用方风险)。本条的规定与《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300的规定是一致的。推定区间实际上是被推定参数的接收区间。
3.3.16 本条对计量抽样检测批检测结果的推定区间进行了限制.在置信度相同的前提下,推定区间越小,推定结果的不确定性越小。样本的标准差s和样本容量n决定了推定区间的大小。因此减小样本的标准差s或增加样本的容量是减小检测结果不确定性的措施。对于无损检测方法来说,增加样本容量相对容易实现,对于局部破损的取样检测方法和原位检测方法来说,增加样本容量相对难于实现。对于后者来说,减小测试误差可能更为重要。
3.3.17 本条对推定区间不能满足要求的情况作出规定。
3.3.18 异常数据的舍弃应有一定的规则,本条提供了异常数据舍弃的标准。
3.3.19 被推定值为检测批均值μ时的推定区间计算方法。表3.3.19选自《正态分布完全样本可靠度单侧置信下限》GB/T4885-1985。表中均值栏是对应于检测批均值μ的系数。当推定区间的置信度为0.90且错判概率和漏判概率均为0.05时,推定系数取k(0.05)栏中的数值;例如样本容量n=10,k=0.57968。当推定区间的置信度为0.80且错判概率和漏判概率均为0.10时.推定系数取k(0.1)栏中的数值。例如,样本容量n=10,k=0.43735。当推定区间的置信度为0.85且错判概率为0.05,漏判概率为0.10时,上限推定系数取k(0.05)栏中的数值,下限推定系数取k(0.1)栏中的数值。例如样本容量n=10,k=0.57968(m+ks),k=0.43735(m-ks)。
3.3.20 被推定值为具有95%保证率的标准值(特征值)xk时的推定区间计算方法。表3.3.19中标准值栏是对应于检测批标准值xk。当推定区间的置信度为0.90且错判概率和漏判概率均为0.05时,推定系数取标准值(0.05)栏中的数值,例如样本容量n=30,k1=1.24981,k2=2.21984。当推定区间的置信度为0.80且错判概率和漏判概率均为0.10时,推定系数取标准值(0.1)栏中的相应数值。例如样本容量n=30,k1=1.33175,k2=2.07982。当推定区间的置信度为0.85且错判概率为0.05而漏判概率为0.10时,上限推定系数k1取标准值(0.05)栏中的相应的数值,下限推定系数k2取标准值(0.1)栏中相应的数值。例如样本容量n=30,k1=1.24981,k2=2.07982。
3.3.21 判定的方法。例,混凝土立方体抗压强度推定区间为17.8~22.5MPa,当设计要求fcu,k为20MPa混凝土时,可判为立方体抗压强度满足设计要求,当设计要求的fcu,k为25MPa时,可判为低于设计要求。
3.4 既有建筑的检测
3.4.1 本条提出了对既有建筑进行正常检查与建筑结构的常规检测要求。没有正常检查制度和常规检测制度是我国建筑管理方面的一大缺憾。正常检查制度和常规检测制度是避免发生恶性事故的必要措施,是及时采取防范和维修措施、避免重大经济损失的先决条件。
3.4.2~3.4.3 既有建筑正常检查的重点,正常检查可侧重于使用的安全。本条所指出的检查重点都是近年来出现事故造成人员伤亡和相应经济损失的部位。既有建筑是否存在使用安全问题的检查不是一项专业技术要求很高的工作。当正常检查中发现难于解决的问题时,可委托有资质的检测单位进行检测。
3.4.4 一般工业与民用的建筑结构设计使用年限内进行常规检测。有腐蚀性介质侵蚀的工业建筑、受到污染影响的建筑或构筑物、处于严重冻融影响环境的建筑物或构筑物、土质较差地基上的建筑物或构筑物等的结构,常规检测的时间可适当缩短。建筑结构的常规检测不能只是构件外观质量及损伤的检查,需要相应的科学的检测方法、检测仪器和定量的检测数据,属结构检测范围。因此需要由有资质的检测单位进行检测。常规检测的目的是确定建筑结构是否存在隐患。一般工业与民用建筑在使用10~15年,结构耐久性问题、结构设计失误问题、隐藏的结构施工质量问题以及由于不正当的使用造成的问题都会有所显露。此时进行常规检测可以及早发现事故的隐患,采取积极的处理措施,减少经济损失。对于存在严重隐患的建筑结构,可避免出现坍塌等恶性事故。对于恶劣环境中的建筑结构,缩短正常检测的年限是合理的。
3.4.5 建筑结构常规检测有其特殊的问题,要尽量发现问题又不能对建筑物的正常使用构成影响。因此,应选择适当的检测方法。
3.4.6 本条提示了常规检测的重点部位,这些部位容易出现损伤。
3.4.7 第一次常规检测后,依据检测数据和鉴定结果可判定下次常规检测的时间。
3.5 检测报告
3.5.1 本标准对建筑结构检测结果及评定提出了具体的要求,此外,其他标准也有相应的要求。
由于建筑结构工程质量的检测是为了确定所检测的建筑结构的质量是否满足设计文件和验收的要求,因此,检测报告中应做出检测项目是否满足这些要求的结论。对已有建筑结构的检测应能满足相应鉴定的要求。
3.5.2 为了使检测报告表达清楚和规范,本条强调了检测报告结论的准确性。
3.5.3 本条规定了检测报告应包括的主要内容。
3.6 检测单位和检测人员
3.6.1 对承担建筑结构检测工作的检测单位提出了资质要求,实施建筑结构的检测单位应经过国家或省级建设行政主管部门批准,并通过国家或省级技术监督部门的计量认证。
3.6.2~3.6.3 提出检测单位应有健全的质量管理体系要求以及仪器设备定期检定的要求。
3.6.4、3.6.5 对实施建筑结构检测的人员提出了资格方面的要求。如实施钢结构构件焊接质量检测的人员应具有相应的检测资格证书等。同时,提出了现场检测工作至少应由两名或两名以上检测人员承担的要求。
4.1 一般规定
4.1.1 规定了本章的适用范围。其他结构中混凝土构件的检测应按本章的规定进行。
4.1.2 本条提出了混凝土结构的主要检测工作项目。具体实施的检测工作和检测项目应根据委托方的要求、混凝土结构的实际情况等确定。
4.2 原材料性能
4.2.1 混凝土的原材料是指砂子、水泥、粗骨料、掺合料和外加剂等。由于检验硬化混凝土中原材料的质量或性能难度较大,因此允许对建筑工程中剩余的同批材料进行检验。本标准根据研究成果和实践经验,在第4.6节中给出了硬化混凝土材料性能的部分检测方法。
4.2.2 现场取样检验钢筋的力学性能应注意结构或构件的安全,一般应在受力较小的构件上截取钢筋试样。钢筋化学成分分析试样可为进行过力学性能检验的试件。
4.2.3 目前已经有一些钢筋抗拉强度的无损检测方法,如测试钢筋的表面硬度换算钢筋抗拉强度,分析钢筋中主要化学成分含量推断钢筋抗拉强度等方法。但是这些非破损的检测方法都不能准确推定钢筋的抗拉强度,应与取样检验方法配合使用。关于钢材表面硬度与抗拉强度之间的换算关系,可参见本标准的附录G和本标准第6.2.5条的条文说明。
4.2.4 锈蚀钢筋和火灾后钢筋的力学性能的检测没有统一的标准,钢材试样与标准试验方法要求的试样有差别,因此在检测报告中应该予以说明,以便委托方做出正确的判断。
4.3 混凝土强度
4.3.1 采用非破损或局部破损的方法进行结构或构件混凝土抗压强度的检测,是为了避免或减少给结构带来不利的影响。
4.3.2 特殊的检测目的,如检测受侵蚀层混凝土强度、火灾影响层混凝土强度等。目前非破损的检测方法不适用于这些情况的检测。
选用回弹法、综合法、拔出法及钻芯法等,应注意各种方法的适用条件:
1 混凝土的龄期:回弹法一般应在相应规程规定的混凝土龄期内使用,超声回弹综合法也宜在一定的龄期内使用。当采用回弹法或回弹超声综合法检测龄期较长混凝土抗压强度时,应配合使用钻芯法。钻芯法受混凝土龄期影响相对较小。
2 表层质量具有代表性:采用回弹法、综合法和拔出法时,构件表层和内部混凝土质量差异较大时(如表层混凝土受到火灾、腐蚀性物质侵蚀等影响)会带来较大的测试误差。对于超声回弹综合法,如内外混凝土质量差异不明显也可以采用,钻芯法则受表层混凝土质量的影响较小。
3 混凝土强度:被测混凝土强度不得超过相应规程规定的范围,否则也会带来较大的误差。
4 特殊情况下.可以采取钻芯法或钻芯修正法检测结构混凝土的抗压强度,但应注意骨料的粒径问题。
5 实践证明,回弹法、超声回弹综合法和拔出法与钻芯法相结合,可提高混凝土抗压强度检测结果的可靠性。
4.3.3 钻芯修正时可采取修正量的方法也可采取修正系数的方法。修正量的方法是在非破损检测方法推定值的基础上加修正量,修正系数的方法是在非破损检测方法推定值的基础上乘以修正系数。两者的差别在于,修正量法对被修正样本的标准差s没有影响,修正系数法不仅对被修正样本的均值予以修正,也对样本的标准差s予以了修正。
总体修正量的方法是用被修正样本全部推定数值的均值与修正用样本(芯样试件换算抗压强度)均值与进行比较确定修正量:当采取总体修正量法时,对芯样试件换算立方体杭压强度的样本均值提出相应的要求,这一规定与《钻芯法检测混凝土强度技术规程》CECS 03的要求是一致的。其他材料强度的检测也可采用总体修正量的方法。
4.3.4 对应样本修正量用两个对应样本均值之差值作为修正量,两个样本的容量相同,测试位置对应。对应样本修正系数是用两个样本均值的比值作为修正系数,对于样本的要求与对应样本修正量的要求相同。一一对应修正系数的方法可参见《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》的相关规定。当采用小直径芯样试件时,由于其抗压强度样本的标准差增大,芯样试件的数量宜相应增加。
4.3.5 对结构混凝土抗压强度的推定提出了要求,对于检测批来说,其根本在于对推定区间的限制(见本标准第3章条文说明)。本标准要求的推定区间为低限要求,对于回弹法、超声回弹综合法来说,由于其检测样本容量较大,容易满足要求。对于钻芯法等取样方法来说,由于样本容量的问题,一般不容易满足要求。因此取样的方法最好配合有非破损的检测方法。
本条所指的技术规程包括《钻芯法检测混凝土强度技术规程》、《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》、《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》等。
4.3.6 本条提出了混凝土抗拉强度的检测方法。《混凝土结构设计规范》GB 50010中给出的混凝土抗压强度与抗拉强度的关系是宏观的统计关系,对于具体结构的混凝土来说,该关系不一定适用,在特定情况下应该检测结构混凝土的抗拉强度。
4.3.7 提出受到侵蚀和火灾等影响构件混凝土强度的检测方法。
4.4 混凝土构件外观质量与缺陷
4.4.1 本条列举了常见的混凝土构件外观质量与缺陷的检测项 目。
4.4.3 本条规定了混凝土结构及构件裂缝检查所包括的内容及记录形式。混凝土结构或构件上的裂缝按其活动性质可分为稳定裂缝、准稳定裂缝和不稳定裂缝。为判定结构可靠性或制定修补方案,需全面考虑与之相关的各种因素。其中包括裂缝成因、裂缝的稳定状态等,必要时应对裂缝进行观测。
裂缝也可归为结构构件的损伤,如钢筋锈蚀造成的裂缝、火灾造成的裂缝、基础不均匀沉降造成的裂缝等。对于建筑结构的检测来说,无论是施工过程中造成的裂缝(缺陷)还是使用过程中造成的裂缝(损伤),检测方法基本上是一致的。
4.5 尺寸与偏差
4.5.1 奉条提出了构件尺寸与偏差的检测项目。
4.5.2 混凝土结构及构件的尺寸偏差的检测方法与《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204保持一致性。检测时,应注意以下几点:
1 对结构性能影响较大的尺寸偏差,应去除装饰层(抹灰砂浆),直接测量混凝土结构本身的尺寸偏差。
2 对于横截面为圆形或环形的结构或构件,其截面尺寸应在测量处相互垂直的方向上各测量一次,取两次测量的平均值。
3 对于现浇混凝土结构,应注意梁柱连接处断面尺寸的测量.该位置是容易出现尺寸偏差过大的地方。
4 需用吊线检查尺寸偏差时,应根据构件的品种、所在部位和高度选择线坠的大小、种类,使线坠易于旋转和摆动为宜;线坠用线宜采用0.6~1.2mm不锈钢丝。稳定线坠的容器中应装有黏性小、不结冻的液体(绑线、线坠与容器任何部位不能接触)。
5 检测混凝土柱轴线位移时,若采用钢卷尺按其长度拉通尺,必须拉紧;当距离较长时,应采用拉力汁或弹簧秤,其拉力不小于30N,并将尺拉直。
4.6 变形与损伤
4.6.1 本条提出了变形与损伤的检测项目。造成建筑结构的变形与损伤不限于重力荷载还有环境侵蚀、火灾、邻近工程的施工、地震的影响等。
4.6.2 本条规定了混凝土结构或构件变形的检测方法。变形包括混凝土梁、板等的挠度及混凝土建筑物主体或墙、柱位移等。对于墙、柱、梁、板等正在形成的变形,可采用挠度计、位移计、位移传感器等设备直接测定。
4.6.3 通常一次性的检测是不易区分倾斜中的砌筑偏差、变形倾斜与灾害造成的倾斜等。但这项工作对于鉴定分析工作是有益的。
4.6.4 准确的基础不均匀沉降数值应该从结构施工阶段开始测定。通常在发现问题后再提出基础沉降问题时,已经无法得到基础沉降的准确数值。当有必要进行基础沉降观测时,应在结构上布置观测点,进行后期基础沉降观测。评估临近工程施工对已有结构的影响时也可照此办理。利用首层的基准线的高差可以估计结构完工后基础的沉降差。砌体结构的基础沉降观测与混凝土结构基础沉降观测相同。
4.6.5 本条列举了混凝土损伤的种类与相应的检测方法。
4.6.6~4.6.8 这几条推荐了f-CaO对混凝土质量影响的检测方法、骨料碱活性的测定方法和混凝土中性化(碳化)深度的测定方法。
4.6.9 混凝土中氯离子总含量的测定方法在本标准附录C中给出。一般认为水泥的水化物有结合氯离子的能力,一些标准都是限制氯离子占水泥质量的百分率。由于混凝土中氯离子含量测定时不易准确确定试样中水泥的质量,因此可根据鉴定工作的需要提供氯离子占试样质量的百分率、氯离子占水泥质量的百分率或氯离子占混凝土质量的百分率。
4.7 钢筋的配置与锈蚀
4.7.1 本条提出了钢筋配置情况的检测项目。
4.7.2 本条提出钢筋位置、保护层厚度、直径和数量的检测方法。
4.7.4 本条提出了钢筋锈蚀情况的检测方法。
4.8 构件性能实荷检验与结构动测
4.8.1~4.8.4 对构件结构性能实荷检验提出相应要求。
4.8.5 本条提出了对重大公共钢筋混凝土建筑宜进行动力测试建议。
5.1 一般规定
5.1.1 本条规定了本章的适用范围。其他结构中的砌筑构件的质量和性能,应按本章的规定进行检测。
5.1.2 将砌体结构的检测分成五个方面的工作项目;对砌体工程施工质量的检测主要为:砌筑块材、砌筑砂浆和砌筑质量与构造;对已有砌体结构的检测,还应根据情况检测砌体强度和损伤与变形等。
5.2 砌筑块材
5.2.1 本条提出了砌筑块材质量与性能的主要检测项目。
5.2.2 目前关于砌筑块材强度的检测主要有取样法、回弹法和钻芯法。取样法和钻芯法的检测结果直观,但会给构件带来损伤,检测数量受到限制。回弹法可基本反映块材的强度,测试限制少,测试数量相对较多,但有时会有系统的偏差。回弹结合取样的检测方法可提高检测结果的准确性和代表性。
5.2.3 对砌筑块材强度的检测批提出要求。当对结构中个别构件砌筑块材强度检测时,可将这些构件视为独立的检测单元。
5.2.4 由于砌体的强度与砌筑块材强度和砌筑砂浆强度有密切关系,当鉴定有这类要求时,砌筑块材强度的检测位置宜与砌筑砂浆强度的检测位置对应。
5.2.5 有特殊的检测目的时可考虑砌筑块材缺陷或损伤对其强度的影响。特殊情况包括:外观质量、内部缺陷、灾害及环境侵蚀作用等对块材强度的影响等。
5.2.6 砌筑块材的产品标准有:《烧结普通砖》、《烧结多孔砖》、《蒸压灰砂砖》、《粉煤灰砖》和《混凝土小型空心砌块》等。
5.2.7 对每个检测单元块材试样的数量和块材试样的强度试验方法作出规定。
5.2.8 回弹法检测烧结普通砖抗压强度的检测方法在附录F中给出。回弹值与砖抗压强度的换算关系可能会有地区差异,因此应建立专用测强曲线或对附录F提供的换算关系进行验证。
5.2.9 对烧结普通砖强度的取样结合回弹法作出了规定。本方法是为了增大检测结果的代表性和消除系统偏差。本条提出的对应样本修正量和对应样本修正系数方法也可作为混凝土强度检测中的钻芯修正法使用。
5.2.10 当其他块材强度的回弹检测有相应标准时,也可采用取样结合回弹检测的方法。
5.2.11 对石材强度的钻芯法检测做出规定,基本按《钻芯法检测混凝土强度技术规程》的规定执行。经过试验验证,直径70mm花岗岩芯样试件的抗压强度约为70mm立方体试样的抗压强度的85%。当采用立方体试块测定石材强度时,其测试结果应乘以换算系数,换算系数见表1。
表1 石材强度的换算系数
5.2.12 对受到损伤的块材强度的检测,块材的状态已经不符合相关产品标准的要求,因此应该予以说明。有缺陷块材强度的检测情况与之类似。
5.2.13 对砌筑块材尺寸和外观质量检测作出了规定。由于条件所限,现场检测可检查块材的外露面。单个砌筑块材尺寸和外观质量的合格评定按相应产品标准的规定进行。检测批的合格判定应按本标准表3.3,14.3或表3.3.14-4确定。
5.2.14 砌筑块材尺寸负偏差使构件截面尺寸减小,此时应测定构件的实际尺寸,并以实际尺寸作为验算的参数。外观质量不符合要求时,砌筑块材的强度可能偏低或砌体结构的耐久性能受到 影响。
5.2.15 对特殊部位的砌筑块材品种的规定有:
1 5层及5层以上砌体结构的外露构件、潮湿部位的构件,受振动或层高大于6m的墙、柱所用材料的最低强度等级(砖MU10O,砌块采用MU7.5);
2 地面以下或防潮层以下的砌体;
3 基础工程和水池、水箱等不应为多孔砖砌筑;
4 灰砂砖不宜与黏土砖或其他品种的砖同层混砌;
5 蒸压灰砂砖和粉煤灰砖,不得用于温度长期在200℃;以上、急冷及热或酸性介质侵蚀环境;
6 烧结空心砖和空心砌块,限于非承重墙。
5.2.16 砌筑块材其他项目(如石灰爆裂、吸水率等)的检测可参见相关产品标准。
5.3 砌筑砂浆
5.3.1 提出了砌筑砂浆的检测项目。
5.3.2 砌筑砂浆强度的检测基本按《砌体工程现场检测技术标准》的规定进行。考虑到已有建筑砌筑砂浆强度的回弹法、射钉法、贯入法、超声法、超声回弹综合法等方法的检测结果会受到面层剔凿的影响,当这些方法用于测定砂浆强度时,宜配合有取样检测的方法。
由砌体抗压强度推定砌筑砂浆强度有时会有较大的系统误差,不宜作为砂浆强度的检测方法。
5.3.3 当表层的砌筑砂浆受到影响时的检测规定。
5.3.4 结构中特殊部位及相应的要求有:基础墙的防潮层、含水饱和情况基础、蒸压(养)砖防潮层以上的砌体(应采用水泥混合砂浆砌筑或高粘结性能的专用砂浆),烧结黏土砖空斗墙(应采用水泥混合砂浆)和有内衬的烟囱(其内衬应为黏土砂浆或耐火泥砌筑)等。
5.3.5 提供了砌筑砂浆抗冻性检测的方法。
5.3.6 砌筑砂浆中氯离子含量的测定结果可折合成水泥用量的百分率或砂浆质量的百分率,具体测定方法参见本标准附录C。
5.4 砌体强度
5.4.1 本节对砌体强度的检测方法作出了规定,目前对于砌体强度的检测方法有两类:其一为取样法,其二为现场原位检测方法。取样法是从砌体中截取试件,在试验室测定试件的强度。原位法在现场测试砌体的强度。
5.4.2 本条对砌体强度的取样检测作出了规定:首先要保证安全,其次试件要符合《砌体基本力学性能试验方法标准》的要求,第三避免损伤试件和保证取样数量。本处所说的损伤是指取样过程中造成的损伤。有损伤试件的强度明显降低,因此要对损伤进行修复。由于砌体强度取样检测的试件数量一般较少,因次可以按最小值推定砌体强度的标准值,但推定结果的不确定度问题不易控制。
5.4.3 《砌体工程现场检测技术标准》对烧结普通砖砌体的抗 压强度的扁式液压顶法和原位轴压法作出规定,同时也对烧结普通砖砌体的抗剪强度的双剪法或原位单剪法作出规定。由于这几种砌体强度的检测方法的测试数据量一般较小,因此可以按《砌体工程现场检测技术标准》规定的方法进行砌体强度的推定。
5.4.4 对于遭受环境侵蚀和灾害影响的砌体强度的检测提出了要求,由于这种损伤使得砌体的状况与相关标准规定的试件状况不同,因此应予以说明。
5.5 砌筑质量与构造
5.5.1 本条提出了砌筑质量与构造的检测项目。
5.5.2 对于已有建筑一般要剔除构件面层检查砌筑方法、灰缝质量、砌筑偏差和留槎等问题;当砌筑质量存在问题时,砌体的承载能力会受到影响。
5.5.3 上、下错缝,内外搭砌是砌筑的基本要求,此外,各类砌体还有相应砌筑要求。
5.5.4 灰缝质量包括灰缝厚度、灰缝饱满程度和平直程度等。灰缝厚度过大砌体强度明显降低,灰缝饱满程度差砌体强度也要降低;
5.5.5 砌体偏差有放线偏差和砌筑偏差,砌筑偏差包括构件轴线位移和构件垂直度。《砌体工程施工质量验收规范》规定了测试方法和评定指标。对于已有结构轴线位移无法测定时,可测定轴线相对位移。轴线相对位移是指相邻构件设计轴线距离与实际轴线距离之差。
5.5.6 砌体中的钢筋指墙体间的拉结筋、构造柱与墙体的间的拉结筋、骨架房屋的填充墙与骨架的柱和横梁拉结筋以及配筋砌体的钢筋。
5.5.8 《砌体结构设计规范》对于跨度较大的屋架和梁的支承有专门的规定,当鉴定有要求时,应进行核查。
5.5.9 预制钢筋混凝土板的支承长度要剔凿楼面面层检测。
5.5.10 《砌体结构设计规范》和《建筑抗震设计规范》对于砖砌过梁和钢筋砖过梁的使用和跨度有限制,钢筋砖过梁跨度为不大于2(1.5)m;砖砌平拱为1.8(1.2)m。对有较大振动荷载或可能产生不均匀沉降的房屋,门窗洞口应设钢筋混凝土过梁。
5.5.11 构造和尺寸是确定构件能否按墙梁计算的重要参数,当有必要时,应核查墙梁的构造和尺寸是否符合《砌体结构设计规范》的要求。
5.5.12 圈梁、构造柱或芯柱是多层砌体结构抵抗抗震作用重要的构造措施。对其的检测可分为是否设置和质量两种。对于判定是否设置圈梁、构造柱或芯柱的检测,可采取测定钢筋的方法,也可采用剔除抹灰层的核查方法。圈梁和构造柱混凝土强度和钢筋配置的检测等应遵守本标准第4章的规定。
5.6 变形与损伤
5.6.1 本条提出了变形与损伤的检测项目。
5.6.2 裂缝是砌体结构最常见的损伤,是鉴定工作重要的依据。裂缝可反映出砌筑方法、留槎、洞口处理、预制构件的安装等的质量,也可反映基础不均匀沉降、屋面保温层质量问题以及灾害程度和范围。裂缝的位置、长度、宽度、深度和数量是判定裂缝原因的重要依据。在裂缝处剔凿抹灰检查,可排除一些影响因素。裂缝处于发展期则结构的安全性处于不确定期,确定发展速度和新产生裂缝的部位,对于鉴定裂缝产生的原因、采取处理措施是非常重要的。
5.6.3 参见本标准第4.6.3条的条文说明。
5.6.4 参见本标准第4,6.4条的条文说明。
5.6.5 环境侵蚀、冻融、灾害都可造成结构或构件的损伤。损伤的程度和浸蚀速度是结构的安全评定和剩余使用年数评估的重要参数。人为的损伤,除了包括车辆、重物碰撞外,还应包括不恰当的改造、临近工程施工的影响等。
6.1 一般规定
6.1.1 本条规定了本章的适用范围。
6.1.2 本条提出了钢结构检测的工作项目。对某一具体钢结构的检测可根据实际情况确定工作内容和检测项目。
6.2 材 料
6.2.1~6.2.4 钢材力学性能主要有屈服点、抗拉强度、伸长率、冷弯和冲击功这几个项目,化学成分主要有碳、锰、硅、磷、硫这几个项目。钢材的取样方法、试验方法都有相应的国家标准,具体操作应按这些标准执行。我国现在的结构钢材主要是《碳素结构钢》GB 70-88中的Q235钢和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591中的Q345钢,以前的结构钢材主要是3号钢和16锰钢,虽然Q235钢与3号钢、Q345钢与16锰钢的强度级别相同,但保证项目却有较大差别。因此应根据设计要求确定检测项目并按当时的产品标准进行评定。对有特殊要求的其他钢材,应按其产品标准的规定进行取样、试验和评定。
6.2.5 本标准附录G提供了表面硬度法推断钢材强度的钢材抗拉强度非破损检测方法,并提供了换算钢材抗拉强度的相应标准,《黑色金属硬度及相关强度换算值》GB/T 1l72,此外,目前尚有国际标准Steel-Conversion of Hardness Values to Tensile StrengthValues IS0/TR 10108等标准可以参考。根据本标准编制组进行的试验研究,钢材的抗拉强度与其表面硬度之间的换算关系与构件的测试条件、钢材的轧制工艺等多种因素有关,因此,在参考上述标准的换算关系时,应事先进行试验验证。在使用表面硬度法对具体结构钢材强度进行检测时,应有取样实测钢材抗拉强度的验证。
6.2.6 锈蚀钢材和受到灾害影响构件钢材的状况与产品标准规定的钢材状态已经存在差异,参照相应产品标准规定的方法进行这些钢材力学性能的检测时应说明试验方法和试验结果的适用范围。
6.3 连 接
6.3.1 本条提出了钢结构连接的检测项目。
6.3.4 影响焊缝力学性能的因素有很多,除了内部缺陷和外观质量外,还有母材和焊接材料的力学性能和化学成分、坡口形状和尺寸偏差、焊接工艺等。即使焊缝质量检验合格,也有可能出现诸如母材和焊接材料不匹配、不同钢种母材的焊接以及对坡口形状有怀疑等问题。另一方面,由于焊缝金属特有的优良性能。即使有一些焊接缺陷,焊接接头的力学性能仍有可能满足要求。 在这种情况下,可以在结构上抽取试样进行焊接接头的力学性能试验来解决这些问题。焊接接头的力学性能试验以拉伸和冷弯(面弯和背弯)为主,每种焊接接头的拉伸、面弯和背弯试验各取2个试样,取样和试验方法按《焊接接头机械性能试验取样方法》GB 2649、《焊接接头拉伸试验方法》GB 2651和《焊接接头弯曲及压扁试验方法》GB 2653执行。需要进行冲击试验和焊缝及熔敷金属拉伸试验时,应分别按《焊接接头冲击试验方法》GB 2650和《焊缝及熔敷金属拉伸试验方法》GB 2652进行。
6.3.6~6.3.8 高强度螺栓有两类,分别是大六角头螺栓和扭剪型螺栓。大六角头螺栓通过扭矩系数和外加扭矩、扭剪型螺栓通过专用扳手将螺栓端部的梅花头拧掉来控制螺栓预拉力,从而保证连接的摩擦力。按《钢结构工程施工质量验收规范》的规定,高强度螺栓进场验收应检验大六角头螺栓的扭矩系数和扭剪型螺栓拧掉梅花头时的预拉力,如缺少检验报告或对检验报告有怀疑,且有剩余螺栓时,可按现行《钢结构用高强度大六角头螺
栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T 1231、《钢结构用扭剪型 高强度螺栓连接副技术条件》GB/T 3633和现行《钢结构工程施工质量验收规范》的规定进行复验。扭剪型螺栓也可作为大六角头螺栓使用,在这种情况下,应检验其扭矩系数,梅花头可以保留。
6.4 尺寸与偏差
6.4.1~6.4.3 构件尺寸和外形尺寸偏差按相应产品标准进行检测评定,制作、安装偏差限值应符合《钢结构工程施工及验收规范》的要求。
6.5 缺陷、损伤与变形
6.5.1 结构在使用过程中往往会出现损伤,如母材和焊缝的裂缝、螺栓和铆钉的松动或断裂、构件永久性变形、锈蚀等,此外还会有人为的损伤,不合理的加固改造、结构上随意焊接、随意拆除一些零构件等,直接影响到结构安全。在现场检查中应根据不同结构的特点,重点检查容易出现损伤的部位,一般来说节点连接处最容易出现损伤,裂缝一般发生在焊缝附近。根据钢结构的特点,主要以观测检查为主,宜粗不宜细,不放过影响较大的
隐患。钢材有缺陷的部位容易出现损伤。
6.5.5 采用锤击的方法检查螺栓或铆钉是否松动时,用手指紧按住螺母或铆钉头的一侧,尽量靠近垫圈或母材,用0.3~0.5kg重的小锤敲击螺母或铆钉头的相对的另一侧,如手指感到颤动较大时,说明是松动的。
6.6 构 造
6.6.1 钢结构构件由于材料强度高,截面尺寸相对较小,容易产生失稳破坏,因此,在钢结构中应保证各类杆件的长细比满足要求。
6.6.2 在钢结构中,支撑体系是保证结构整体刚度的重要组成部分,它不仅抵抗水平荷裁,而且会直接影响结构的正常使用。譬如有吊车梁的工业厂房,当整体刚度较弱时,在吊车运行过程中会产生振动和摇晃。
6.7 涂 装
6.7.1 当工程中有剩余的与结构同批的涂料时,可对剩余涂料的质量进行检验。
6.7.2 本条根据现行国家标准《钢结构工程施工及验收规范》和《钢结构工程质量检验评定标准》编写的。
6.7.3~6.7.4这两条根据现行国家标准《钢结构工程质量检验评定标准》编写。
6.8 钢网架
6.8.2 对已有的螺栓球网架,在从结构取出节点来进行节点的极限承载力试验时,应采取支顶和加强措施,保证其结构的安全和变形在允许范围之内。
6.8.3 目前,国家有相应标准的无损检测方法有射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测5种。
6.8.6 已建钢网架钢管杆件的壁厚不能用游标卡尺对其进行检测,只能用金属测厚仪检测,测厚仪在检测前需将测试材料设定为钢材。
6.8.7 钢网架杆件轴线的不平直度是一项很重要的指标。杆件在安装时,因其尺寸偏差或安装误差而引起其杆件不平直。另外也会因结构计算有误,由原设计的拉杆变成压杆而引起杆件压曲,因此,必须重视对钢网架中杆件轴线不平直度的检测。
6.8.8 采用激光测距仪对钢网架的挠度检测时,应考虑杆件和节点的尺寸,使其能以相对可比较的高度来计算钢网架的挠度。
6.9 结构性能实荷检验与动测
6.9.1 大型复杂钢结构体系可进行原位非破坏性荷载试验,目的主要是检验结构的性能。荷载值控制在正常使用状态下,结构处于弹性阶段。具体做法可参见附录H和第6.9.2条的条文说明。
6.9.2 结构检测的根本目的在于保证结构有足够的承载能力,当进行其他项目的检测不足以确定结构承载能力时,可以通过实荷检验解决这个问题。此外,对于一些已经发现问题的结构,通过实荷检验确认其承载能力,只进行少量加固甚至不加固处理,就可以保证有足够的承载能力,使其得以继续使用,从而避免浪费、保证工期。因此规定,对结构或构件承载能力有疑义时,可进行原型或足尺模型的实荷检验,从根本上解决问题。荷载试验是一项专业性很强的工作,检验单位需要有足够的相关知识、检验技术人员和设备能力的,一般应由专门机构进行。检验对象、测试内容、要解决的问题都会有很大的不同,因此,试验前应制定详细的试验方案,包括试验目的、试件的选取或制作、加载装置、测点布置和测试仪器、加载步骤以及检验结果的评定方法等,并应在试验前经过有关各方的同意,防止事后出现意见分歧,有些试验本来就是要解决争议的,事前经过有关各方的同意是很必要的。附录H的主要内容来源于Eurocode 3:Design of steel structures,ENV 1993-1-1:1992,制定试验方案可以参考。
6.9.3 本条参照行业标准《建筑抗震试验方法规程》编写。
6.9.4 钢结构杆件应力是钢结构反应的一个重要内容,温度应力、特别是装配应力在钢结构中有时占有一定的比例,而且只能通过检测来确定。本条提出了进行钢结构应力测试的建议。
7.1 一般规定
7.1.1~7.1.2 规定了本章的适用范围和钢管混凝土结构的检测工作和检测项目。对某一具体结构的检测项目可根据实际情况确定。
7.2 原材料
7.2.1 本标准第6.2节中对钢材强度检验和化学成分的分析有相应规定。
7.2.2 本标准第4.2.1条对混凝土原材料性能与质量的检验有相应规定。
7.3 钢管焊接质量与构件连接
7.3.1 规定了钢管焊缝外观缺陷的检验方法和质量标准。
7.3.2 除了钢管管材的焊缝外,钢管混凝土结构的焊缝还有缀条焊缝、连接腹板焊缝、钢管对接焊缝、加强环焊缝等。对于钢管混凝土结构工程质量的检测,应对全焊透的一、二级焊缝和设计上没有要求的钢材等强度对焊拼接焊缝进行全数超声波探伤。对于钢管混凝土结构性能的检测,由于检测条件所限,可采取抽样探伤的方法。抽样方法应根据结构的情况确定。钢管焊缝和其他焊缝的超声波探伤可参照现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》执行,检验等级和对内部缺陷等级可参照现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的规定执行。
7.3.3 《钢管混凝土结构设计与施工规程》CECS 28对施工单位自行卷制的钢管有特殊的规定,焊缝坡口的质量标准尚应遵守该规程的规定。
7.3.4 钢管混凝土构件之间的连接,当被连接构件为钢构件时,检测项目及检测方法按本标准第6章相应的规定执行;当被连接构件为混凝土构件时,检测项目及检测方法按本标准第4章相应的规定执行。
7.4 钢管中混凝土强度与缺陷
7.4.1 当对钢管中的混凝土强度有怀疑时或需要确定钢管中混凝土抗压强度时,可按本节规定的方法进行检测。
从国内外的资料来看,用单一的超声法检测混凝土抗压强度,检测结果不仅受粗骨料品种、粒径和用量的影响,还受水灰比及水泥用量的影响,其测试精度较低。在国内,尚无用超声法检测混凝土强度的建筑行业技术标准。因此规定,用超声法检测钢管中的混凝土强度必须用同条件立方体试块或混凝土芯样试件抗压强度进行修正,以减小用单一的超声法测试的误差。
7.4.2 本标准附录J提供了超声检测钢管中混凝土强度检测操作的方法。
7.4.3 对立方体试块修正方法和芯样试件修正方法作出规定。当用同条件养护立方体试块抗压强度修正时,超声波声速与混凝土立方体抗压强度之间的关系可以在立方体试块上同时得到。也就是在立方体试块上测定声速,得到换算抗压强度,将该值与试块实际的抗压强度比较得到修正系数。
当用芯样试件抗压强度修正时,用芯样试件的抗压强度与测区混凝土换算强度进行比较获得修正系数或修正量。需要指出的是,在用芯样修正时,不可以将较长芯样沿长度方向截取为几个芯样。芯样的钻取、加工、计算可参照现行标准《钻芯法检测混凝土强度技术规程》执行,芯样试件的直径宜为100mm,高径比为1:1。
关于修正量和修正系数,两种修正方法对样本均值的修正效果是一致的。两种方法各有利弊,可根据实际情况选用。
7.4.4 规定了钢管中混凝土抗压强度的推定方法。
7.4.5 钢管中混凝土缺陷的检测方法。
7.5 尺寸与偏差
7.5.1 本条提出了主要构件及构造的尺寸的检测项目和钢管混凝土柱偏差的检测项目。
7.5.2 本条给出了管材尺寸的检查方法。
7.5.3 《钢管混凝土结构设计与施工规程》CECS 28的规定,钢管的外径不宜小于100mm,壁厚不宜小于4mm,并对钢管外径d与壁厚t的比值有限制,此外还对主要构件的长细比有相应的规定。
7.5.4 本条给出了格构柱缀条尺寸的检查方法。
7.5.5 本条给出了对梁柱节点的牛腿、连接腹板和加强环的尺寸的检查要求。
7.5.6 钢管拼接组装的偏差和钢管柱的安装偏差都是钢管混凝土结构特殊的要求,其评定指标按《钢管混凝土结构设计与施工规程》CECS 28的规定确定。
8.1 一般规定
8.1.1 本条规定了本章的适用范围。
8.1.2 本条将木结构的检测分成若干项工作。
8.2 木材性能
8.2.1 本条提出了,木材性能的检测项目,除了力学性能、含水率、密度和干缩性外,木材还有吸水性、湿胀性等性能。
8.2.2 根据《木结构设计规范》GB 50005的规定,只要弄清木材树种名称和产地,就可按该规范的规定确定其强度等级和弹性模量,该规范还在附录中列出我国主要建筑用材归类情况以及常用木材的主要特性。
当发现木材的材质或外观与同类木材有显著差异,如容重过小、年轮过宽、灰色、缺陷严重时,由于运输堆放原因,无法判别树种名称时或已有木结构木材树种名称和产地不清楚时,可测定木材的力学性能,确定其强度等级。
8.2.3 本条列举了木材的力学性能的检测项目。
8.2.4 本条给出了木材强度等级的判定规则,与《木结构设计规范》的规定一致。木材抗弯强度比较稳定,并最能全面反映木材力学性能,所以木材强度主要以受弯强度进行分等。故检验时,亦以木材抗弯强度进行检验。其试验是用清材小试样进行,故采用《木材抗弯强度试验方法》GB 1936.1。
木材其他力学性能指标的检测,可参见《木材物理力学试验方法总则》GB 1928、《木材顺纹抗拉强度试验方法》GB 1938等标准。
8.2.5 木材的含水率与木材的强度、防腐、防虫蛀等都有关系,本条提出了木材含水率的检测方法。规格材是必须经过干燥的木材,故含水率可用电测法测定。
8.2.6 本条规定要在各端头200mm处截取试件,是为了避免端头效应,以保证所测含水率的准确。
8.2.7 本条给出了木材含水率电测法的要求,这里还要指出的是电测仪在使用前应经过校准。
8.3 木材缺陷
8.3.1 本条列举了木材的主要缺陷。承重结构用木材,其材质分为三级,每一级对木材疵病均有严格要求。属于需要现场检测有:木节、斜纹、扭纹、裂缝。
8.3.2 已有木结构的木材一般是经过缺陷检测的,所以可以采取抽样检测的方法,当抽样检测发现木材存在较多的缺陷,超出相应规范的限制值时,可逐根进行检测。
8.3.4 木节的检测方法,也是国际上通用的检测方法。
8.3.5~8.3.7 这3条给出了木材斜纹等的检测方法。
8.3.8 本条给出了木结构裂缝的检测方法。木结构的裂缝分成杆件上的裂缝,支座剪切面上的裂缝、螺栓连接处和钉连接处的裂缝等。支座与连接处的裂缝对结构的安全影响相对较大。
8.4 尺寸与偏差
8.4.1 本条提出了木结构的尺寸与偏差的检测项目。
8.4.3 本条给出了构件制作尺寸的检测项目和检测方法。
8.4.4 本条给出了尺寸偏差的评定方法。
8.5 连 接
8.5.1 本条提出了木结构连接的检测项目。
8.5.2 本条给出了木结构的胶合能力有专门的试验方法——木材胶缝顺纹抗剪强度试验。
8.5.3 本条给出了胶的检验方法。
8.5.4 对已有结构胶合能力进行检测的方法。当胶合能力大于木材的强度时,破坏发生在木材上。
8.5.5 《木结构设计规范》GB 50005对胶合木材的种类有限制,因此可核查胶合构件木材的品种。当木材有油脂溢出时胶合质量不易保证。
8.5.6 本条提出对于齿连接的检测项目与检测方法。承压面加工平整程;压杆轴线与齿槽承压面垂直度,是保证压力均匀传递的关键。支座节点齿的受剪面裂缝,使抗剪承载力降低,应该采取措施处理:抵承面缝隙.局部
缝隙使得压杆端部和齿槽承压面局部受力过大,当存在承压全截面缝隙时,表明该压杆根本没有承受压力,因此应该通知鉴定单位或设计单位进行结构构件受力状态的计算复核或进行应力状态的测试。
8.5.7 本条给出了螺栓连接或钉连接的检测项目和检测方法。
8.6 变形损伤与防护措施
8.6.1 本条给出了木结构构件变形、损伤的检测项目。
8.6.2~8.6.3 这2条给出了虫蛀的检测方法,提出了防虫措施的检测要求。
8.6.4~8.6.5 这2条给出了腐朽的检测方法,提出了防腐措施的检测要求。
8.6.6~8.6.7 这2条给出了其他损伤的检测方法。
8.6.8 本条给出了变形的检测方法。
8.6.9 木结构的防虫、防腐、防火措施检测。