结构检测与鉴定-构件安全性评级原则

构件是子单元中可以进一步细分的基本鉴定单位,它可以是单件、组合件或一个片段,具体参见《民标》附录B 或参考第8.3.1 节危险房屋鉴定中的构件划分(除《民标》预制板以一块为一个构件外,其他划分均与《危标》相同)。

在构件安全性鉴定评级中,《民标》对于混凝土结构、钢结构、砌体结构以及木结构等4 种不同类型材料的结构构件采用了统一分级原则。

1)安全性检查项目的分级原则

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。

(1)按承载能力验算结果评级的分级原则

结构构件的承载能力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,即要求其分级应以《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。

《统一标准》规定了两种质量界限,即设计要求质量和下限质量,前者为材料和构件的质量应达到或高于目标可靠指标。 由于目标可靠指标是根据我国材料和构件性能统计参数的平均值校准得到的,而实际的材料和构件性能可能在此质量水平上下波动,其允许波动的下限即为下限质量。 在《统一标准》中,下限质量可靠度是按目标可靠指标减0.25 确定的,代表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,对承载能力检查项目采取下列分级原则:

au 级——符合现行规范对目标可靠指标β0 的要求,实物完好。 验算表征为R/(γ0S)≥1；分级标准表述为:安全性符合《民标》对au 级的要求,不必采取措施。

bu 级——略低于现行规范对目标可靠指标β0 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,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《民标》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,但不超过0.5,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,对承载能力有不容忽视的影响。 验算表征为0.95 >R/(γ0S)≥0.9；分级标准表述为:安全性不符合《民标》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。 验算表征为R/(γ0S) <0.9；分级标准表述为:安全性极不符合《民标》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。

《民标》采用的上述承载能力验算结果评级方法体现了安全性鉴定分级与结构失效概率相联系的原则,并首先在我国的可靠性鉴定标准中得到了实际的应用,具有重要意义。

(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,才能全面地做出鉴定结论。 为此,要根据实际需要设置这类的检查项目,例如:(www.xing528.com)

①结构构造(连接)的检查评定。 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。 大量工程鉴定经验表明,即使结构构件的承载能力验算结果符合安全性要求,但如果构造不当或连接欠妥,势必大大影响结构构件的正常承载,以致最终危及结构承载的安全,甚至使之丧失承载功能。

②不适于构件承载的位移或裂缝的检查评定。 此类变形(或裂缝)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,此时结构构件虽未达到最大承载能力,但已彻底不能使用。

③结构的荷载试验。 在荷载试验中,检验荷载的形式应与结构承受的主要作用情况基本一致,且除非相关方同意,检验荷载不宜大于荷载的设计值。 由于受到各种条件限制,一般仅在必要而可能时才进行荷载试验。

对上述检查项目,采用了下列分级原则:

①当鉴定结果符合《民标》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。

②当鉴定结果遇到下列情况之一时,应降为bu 级:

a.尚符合《民标》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《民标》的安全性要求,但符合原标准规范安全性要求,且外观状态正常者。

③当鉴定结果不符合《民标》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《民标》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。

在安全性鉴定中,cu 级与du 级的区别仅在于危险程度的不同,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。 在此,对部分检查项目的评级标准,《民标》给予鉴定人员以灵活掌握处理的权限。

补充说明一点,《危险房屋鉴定标准》(JGJ 125)规定了混凝土结构、砌体结构、木结构以及钢结构构件危险性鉴定时,现场应重点检查的构件和部位,以及可能出现的损坏特征,这可以作为民用建筑和工业建筑构件承载状态调查的参考。

2)单个构件安全性等级的确定原则

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,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。 因此,应采用按最低等级项目确定单个构件安全性等级的定级原则,即所谓的“最小值原则”。