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摘要:在建筑工程项目施工中,混凝土结构作为重点实施操作部分之一,由于混凝土本身的性质,如未能从温度、湿度及施工人员等方面加强管理,必然导致混凝土施工中出现裂缝问题。而对于混凝土结构而言,一旦混凝土出现裂缝,那么对建筑工程项目造成的影响是不可预估的。针对裂缝未能及时管控,长期将会导致结构出现塌陷的不良现象,严重影响建筑混凝土结构施工应用寿命。在当前诸多的工程项目中,进行建筑混凝土结构的建设时,都必须强化建筑混凝土结构裂缝的管理,从施工初期便做好相应的准备工作。文中提出混凝土结构房屋安全性鉴定过程中关于承载能力、构造、不适于继续承载的位移和变形、裂缝等具体鉴定方法和要点,希望为相关工作人员提供参考。
关键词:混凝土结构;安全性鉴定;要点
1混凝土结构构件安全性鉴定内容
混凝土结构构件安全性鉴定检查项目可分为承载能力验算项目和承载状态调查实测项目,其中承载状态调查实测项目包含:结构构造的检查评定、不适于构件承载的位移或变形的检查评定、裂缝的检查评定三个检查项目。混凝土构件的安全性评价,取决于这四个检查项目所评的等级,倘若构件构造不当或连接欠妥,出现不适于继续承载的变形或裂缝,结构构件的正常承载能力将不可避免的被影响,严重情况下承载能力会丧失,因而承载状态调查实测项目与结构构件本身的承载能力验算同样重要,且这四个安全性评价项目对应体现出结构构件的承载能力极限状态,故对民用建筑进行安全性评价时,以上四个评价项目之间的重要性不分伯仲。
2混凝土结构构件安全性鉴定问题及要点分析
2.1按承载功能评定混凝土结构构件的安全性
混凝土结构构件的承载能力评定是指用结构构件的抗力和作用效应的比值来确定构件的安全性鉴定分级(即 R/γ0S)。结构构件的抗力 R 与构件的截面尺寸、材料的强度等级和配筋情况有关;结构构件的作用效应 S 与构件上的恒荷载、活荷载等作用有关;γ0 为结构重要性系数。鉴定人员在鉴定时应根据结构特点和构件位置定性的把结构构件划分为主要构件和一般构件。在实际检测鉴定项目中,混凝土构件的截面尺寸、强度等级、配筋情况均可以根据《建筑结构检测技术标准》(GB/T 50344-2019)等规范规定的检测方法测得。对拥有有效的原设计文件的项目,当原设计文件是按照国家现行相关规范进行设计时,我们通常是按照现场检测得到的实际混凝土构件截面尺寸、强度等级、配筋情况是否符合原设计图纸来评定构件承载能力的安全性等级。当原设计文件不是按照国家现行相关规范进行设计时,对该建筑物中的混凝土构件承载能力评级时,不能只是按现场实际测得的数据是否满足原设计文件来评定,还要依据原设计图纸并结合现场实际检测结果,采用结构计算软件进行建模验算,判断原设计文件是否满足按现行规范得到的计算结果。混凝土构件的抗力和荷载效应比较有两种方法,一种是比较简单直观的方法,直接以原结构配筋面积和复核计算配筋面积的大小评定构件承载能力的安全性;另一种是根据原设计配筋反算构件的承载力(抗力),然后与结构计算软件得到的作用效应进行比较,再依据规范评定构件承载能力的安全等级,两种方法多使用第一种。
对于没有有效原设计文件的项目,现场要进行复原图纸的工作,复原图纸需要测量的项目主要包括:结构构件的分布情况、轴线位置及截面尺寸,门窗洞口的位置及大小,结构层高,构件之间的连接构造情况等。还应测得结构上作用的实际荷载、混凝土构件强度等级和配筋情况。采用结构计算软件对实际结构进行整体建模计算,根据混凝土构件实际配置的钢筋情况是否满足按现行规范计算得到的配筋结果来评定承载能力的安全性等级。
从实际来看,没有原设计图纸的混凝土构件的检测工作难点在于钢筋的检测,钢筋工程属于隐蔽工程,若要准确确定钢筋的数量、规格,则需要采取局部凿除混凝土使钢筋外露的方法。在对钢筋进行检测的过程中,可以先使用钢筋位置测定仪对混凝土构件中受力主筋的保护层厚度进行量测,并标记出梁、柱类构件的钢筋根数和分布位置,墙、板类构件的钢筋间距和分布位置,由于此时钢筋分布已明确,故在进行局部剔凿检测时将大大减小对混凝土构件的破坏范围。检测过程中为了更好地确保构件本身的安全性不受影响,应根据不同混凝土构件的受力特点选择特定的剔凿部位,例如对于梁类受弯构件,主要对其下部跨中位置和上部支座位置处的钢筋进行检测;对于板类构件,则应对钢筋进行抽测。
2.2按构造评定混凝土结构构件的安全性
在实际的既有房屋建筑中,很难直接对混凝土构件的具体连接构造细节进行检测,倘若再遇到由于存储不当造成原设计图纸资料丢失的情况,则更是加大了现场工作的难度,此时必须结合其实际工作状态对构件的安全性进行分析判断。在实际项目中,首先应调查清楚建筑物的结构形式,通过结构形式可以检查传力路线及结构支撑工作情况,然后检查构件的构造和连接方式。混凝土构件构造连接主要检查大跨度梁柱、梁板、墙板节点和主次梁节点的现状,填充墙与结构的拉结等。根据构件之间的连接和节点现状或出现缺陷的实际严重程度对混凝土结构构件安全性进行评级。
2.3按不适于承载的位移和变形评定混凝土结构构件的安全性
常用的鉴定方法多是采用按构件检测值与规范规定的变形界限值直接比较大小的方法进行评定。构件在长期工作过程中,受到荷载变化、温度升高或降低、不同湿度以及地基沉降等因素的作用,不可避免地会产生不同程度的变形,对于产生较大变形的构件不但影响其表面观感和使用功能,还会使结构的受力状态发生改变,对结构的承载能力和稳固性造成影响。当构件产生较大变形时,构件内部及构件与构件之间的偏心距将增大,新的附加应力会在构件截面和构件连接节点处产生,导致构件承载能力降低,同时在构件上产生裂缝。由于构件的变形通常伴随着裂缝的产生,故在现场检测中应把两者结合起来量测,注重对产生较大裂缝的构件进行变形测量。另外还需判断构件的变形是已经稳定的还是持续发展的,当变形越来越大或出现迅速增大的现象时,要特别引起注意,构件变形不断增大的最终结果是造成构件破坏,出现这一趋势时应立即对已变形构件进行支撑来保证安全。构件出现较大变形的根本原因是承载能力和稳定性的不足,在实际项目中,房屋的悬臂构件、屋架、托架、柱、梁等主要受力构件容易发生变形,且其变形对结构的安全性影响较大,故应着重对这些受力构件的实际受力状态进行分析和进行变形观测。
2.4按裂缝评定混凝土结构构件的安全性
当按混凝土结构构件产生裂缝的宽度进行安全性评定时,涉及受力裂缝和非受力裂缝两种情况。鉴定人员应提前熟知混凝土结构构件常见的受力裂缝和非受力裂缝形态特征。鉴定人员根据绘制的裂缝分布特征和表现形式对构件进行分类,再依据测定的裂缝宽度与标准中给定的界限值比较评级。对于非受力裂缝除了按界限值评级外,还应通过工程经验对超过裂缝宽度限值的构件进行安全性判断,从而确定该裂缝是否为不适于承载的裂缝。
3结语
随着我国建筑行业的迅速发展,房屋的安全性成为人们关心的重点,本文针对应用最广泛的混凝土结构安全性鉴定过程中应注意的要点进行了阐述,对今后更好的开展混凝土结构房屋的安全性鉴定工作提供帮助,确保房屋结构安全性鉴定工作高质量完成。
参考文献:
[1]建设部.GB 50344-2019,建筑结构检测技术标准[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2019.