WW T 0048-2014 近现代历史建筑结构安全性评估导则.pdf
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1、备案号:44957-2014 中华人民共和国文物保护行业标准 WW/T 0048 2014 2014-04-24发布 2014-06-01实施 中华人民共和国国家文物局 发布 WW 近现代历史建筑结构安全性评估导则 Guideline for structural safety assessment of modern historic building 中华人民共和国文物保护行业标准 近现代历史建筑结构安全性评估导则 Guideline for structural safety assessment of modern historic building WW/T 0048 2014 *
2、中华人民共和国国家文物局主编 文物出版社出版发行 (北京市东城区东直门内北小街2号楼) E-mail: 北京鹏润伟业印刷有限公司印刷 新华书店经销 * 开本:880毫米1230毫米1/16 印张:1.5 2014年6月第1版 2014年6月第1次印刷 统一书号:1150101819定价:16.00元 I WW/T 0048 2014 目次 前言 III 1范围 1 2规范性引用文件 1 3术语和定义 1 4基本规定 2 4.1评估程序 2 4.2历史沿革调查主要内容 3 4.3现场检测与勘察主要内容 4 4.4结构安全性等级评估 4 4.5重点保护部位评估 4 5结构安全性评估基本原则 4 5
3、.1一般规定 4 5.2安全性等级划分原则 5 5.3安全性分析 5 5.4检测数据 6 5.5抽样原则 6 6地基基础构件安全性评估 6 6.1一般规定 6 6.2一级评估 6 6.3二级评估 7 7上部结构构件安全性评估 7 7.1混凝土结构构件 7 7.2钢结构构件 9 7.3砌体结构构件 10 7.4木结构构件 12 8结构安全性综合评估 13 8.1基本要求 13 8.2安全性不满足要求的构件权重比 13 8.3组成部分安全性等级评估 13 8.4建筑整体安全性等级评估 14 9重点保护部位完损等级评估 14 9.1一般规定 14 9.2外立面重点保护部位 14 9.3屋面重点保护部
4、位 15 9.4室内重点保护部位 15 II WW/T 0048 2014 9.5其他重点保护部位 16 10建筑抗震性能评估 16 10.1基本要求 16 10.2基本原则 16 附录A(规范性附录)单个构件的划分原则 17 附录B(资料性附录)构件权重计算实用方法 18 III WW/T 0048 2014 前 言 本标准依据GB/T1.12009相关规则起草。 本标准由中华人民共和国国家文物局提出。 本标准由全国文物保护标准化技术委员会(SAC/TC289)归口。 本标准负责起草单位:上海市房地产科学研究院。 本标准参加起草单位:上海市文物局文物保护管理处。 本标准主要起草人:林驹、谭玉
5、峰、李孔三、于存海、赵为民、陈洋、陈小杰、郭强、蔡乐刚、 朱开宇。 IV WW/T 0048 2014 1 WW/T 0048 2014 近现代历史建筑结构安全性评估导则 1范围 本标准规定了近现代历史建筑结构安全性评估的基本规定、原则、内容和要求,确定了安全性评 估的方法和步骤。 本标准适用于由各级人民政府公布为文物保护单位和不可移动文物点的近现代历史建筑结构安全 性评估。其他历史建(构)筑物结构安全性评估可以参考使用。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文
6、件。 GB50007 建筑地基基础设计规范 GB50009 建筑结构荷载规范 GB50023 建筑抗震鉴定标准 GB50153 工程结构可靠性设计统一标准 GB50292 民用建筑可靠性鉴定标准 GB50344 建筑结构检测技术标准 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 近现代历史建筑modern historic building 近现代(18401978年)建造,经县级以上人民政府确定公布的具有一定保护价值,能够反映历 史风貌和地方特色的建筑物。 3.2 结构安全性 structural safety 在正常使用期间,不考虑偶然作用条件下,结构满足承载力和稳定性的能力。 3.
7、3 权重weight 因素对评价对象的重要性。 3.4 层次分析法analytic hierarchy process (AHP) 将各因素划分为有序层次,通过相互比较构造判断矩阵,经数学运算得出各因素权重的一种方 法。 3.5 重点保护部位key protection area 建筑物中能突出体现该建筑的历史价值、艺术价值和科学价值的部位,含建筑立面、结构体系、 平面布局、重要事件和重要人物遗留的痕迹、独特的传统工艺技术以及有特色的内部装饰等部位。 2 WW/T 0048 2014 3.6 混凝土结构 concrete structure 以混凝土为主建成的结构,包括素混凝土结构,钢筋混凝土
8、结构和预应力混凝土结构等。 3.7 钢结构 steel structure 以钢材为主建成的结构。 3.8 砌体结构 masonry structure 由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。是砖砌体、砌块砌体和石砌体 结构的统称。 3.9 木结构 timber structure 以木材为主建成的结构。 3.10 永久荷载 permanent load 在结构使用期间,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计,或其变化是单调的 并能趋于限值的荷载。 3.11 可变荷载 variable load 在结构使用期间,其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可以忽略不计
9、的荷载。 3.12 作用 action 施加在结构上的集中力或分布力(直接作用,也称为荷载)和引起结构外加变形或约束变形的原 因(间接作用)。 3.13 作用效应 effect of action 由作用引起的结构或结构构件的反应。 3.14 抗力 resistance 结构或结构构件承受作用效应的能力。 4基本规定 4.1评估程序 近现代历史建筑结构安全性评估程序应按图1所示程序进行。 3 WW/T 0048 2014 图1近现代历史建筑结构安全性评估流程图 4.2历史沿革调查主要内容 4.2.1建筑历史 建筑历史沿革调查应包含以下内容: a)调查建筑风格的流派及地域风格特征。对建筑风格的描
10、述,凡反映风格的主要特色部位如柱 式、山花、线脚、屋顶以及室内主要装饰,应提供建筑历史照片、不同历史时期的设计图纸或 方案图纸等; b)调查建筑立面、平面原状的资料,建筑用材原状的资料及历次改扩建、维修等情况; c)重要历史事件和重大自然灾害遗迹; d)文物建筑价值。 4A AuL?U y, ) # 4X9# Cm&7 EE 4A G&xF! 3(A C #DB C #DB 4 WW/T 0048 2014 4.2.2结构历史 结构历史沿革调查应包含以下内容: a)调查基础形式,原始基础设计图纸、设计变更、岩土工程勘察报告、竣工图等; b)调查原始结构体系、结构构件、结构节点、结构材料,原始结
11、构设计图纸及历次自然灾害与加 固、维修、改扩建等情况。 4.2.3人文历史 人文历史沿革调查应包含以下内容: a)调查建筑本身作为文物或建筑中文物的相关资料,包括文物的描述、历史意义、历史照片和现 状照片等; b)调查与建筑的设计、建造使用密切相关的人文历史资料,包括建造缘由、历史人物、重大历史 事件描述,尽可能提供历史人物照片、历史物件照片等。 4.3现场检测与勘察主要内容 现场检测与勘察主要应包括以下内容: a)建筑结构图的复核与测绘、地基基础现状调查、建筑结构体系的确认; b)重点保护部位现状调查; c)建筑结构使用环境的调查; d)结构整体性调查、节点与连接调查; e)材料性能的检测;
12、 f)结构损伤的检测; g)建筑的沉降与倾斜的检测; h)必要时,还应进行结构动力特性的检测以及结构或构件的现场荷载试验等。 4.4结构安全性等级评估 近现代历史建筑的结构安全性评估应分成地基基础、上部结构(包括围护结构)两个组成部分分 别进行评估,每个组成部分应按规定分一级评估、二级评估两级进行。 4.5重点保护部位评估 重点保护部位应进行完损状况评估,评估方法根据本标准第9章相关规定进行。 5结构安全性评估基本原则 5.1一般规定 5.1.1层次划分 近现代历史建筑的结构安全性评估应按构件、组成部分、整体三个层次进行,从第一个层次开 始,分层进行: a)根据构件各检查项目评定结果,确定单个
13、构件安全性等级; b)根据构件的评定结果,确定组成部分安全性等级; c)根据组成部分的评定结果,确定整体安全性等级。 5.1.2评估原则 近现代历史建筑结构安全性评估分为一级评估和二级评估。一级评估包括结构损伤状况、材料强 度、构件变形、节点及连接构造等;二级评估为结构安全性验算。 一级评估符合要求,可不再进行二级评估,评定构件安全性满足要求。一级评估不符合要求,评 5 WW/T 0048 2014 定构件安全性不满足要求,且应进行二级评估。 二级评估应依据一级评估结果,建立整体力学模型,进行整体结构力学分析,并在此基础上进行 结构承载力验算。 5.2安全性等级划分原则 5.2.1构件安全性等
14、级划分 构件安全性等级分为安全和不安全两个等级,安全表示构件可安全使用,不需处理;不安全表示 构件需要维护加固。 5.2.2组成部分安全性等级划分 5.2.2.1地基基础 地基基础安全性等级分为a、b、c、d四级,分别代表地基基础安全性满足要求、安全性基本满足 要求、安全性显著不满足要求、安全性严重不满足要求。 a、b、c、d四级处理要求分别为:不必处理、极少数地基基础需要采取措施、少数地基基础需要 采取措施、大部分地基基础需采取措施。 5.2.2.2上部结构 上部结构安全性等级分为a、b、c、d四级,分别代表上部结构安全性满足要求、安全性基本满足 要求、安全性显著不满足要求、安全性严重不满足
15、要求。 a、b、c、d四级处理要求分别为:不必处理、极少数构件需要采取措施、少数构件需要采取措 施、大部分构件需采取措施。 5.2.2.3整体安全性等级划分 建筑整体安全性等级分为A、B、C、D四级,分别代表建筑整体安全性满足要求、整体安全性基 本满足要求、整体安全性显著不满足要求、整体安全性严重不满足要求。 A、B、C、D四级处理要求分别为:不必处理、极少数构件需要采取措施、少数构件需要采取措 施、大部分构件或整体需采取措施。 5.3安全性分析 5.3.1承载力验算 结构安全性验算采用的结构分析,应按荷载效应的基本组合与偶然组合进行荷载效应组合,并应 采用公式(1)所示的验算表达式进行验算。
16、应按GB 50153、GB 50009对承载力公式和分项系数进行逐 项核对。 R/S (1) 式中: R结构抗力; S作用效应。 5.3.2计算模型 结构承载力验算使用的计算模型,应符合其所采用的建筑材料、实际受力与构造状况。 5.3.3结构抗力、作用效应 结构的抗力、作用效应按下列原则确定: a)结构上的作用应经调查或检测核实,按国家标准GB50292的规定取值。 b)应按各有关建筑结构设计规范关于抗力的计算方法进行计算。 c)作用效应的组合应考虑最不利组合,按以下规定确定: 6 WW/T 0048 2014 1)永久荷载的分项系数:当其效应对结构不利时,对由可变荷载效应控制的组合,应取1.
17、0; 对由永久荷载效应控制的组合,应取1.2;当其效应对结构有利时,应取0.6。 2)可变荷载的分项系数:一般情况下应取1.3;对标准值大于4kN/m 2 的工业房屋楼面结构的活 荷载,应取1.2。 3)当结构受到温度、变形等作用,且对其承载有显著影响时,应计入由之产生的附加内力。 5.3.4结构材料强度 结构材料强度的标准值应根据结构的实际状态按下列原则确定: a)若原设计文件有效,且结构没有严重的性能退化或设计、施工偏差小,可采用原设计的标准 值; b)若调查表明实际情况不符合上款的要求,应按5.4条的规定进行现场检测,并按GB 50344的规 定确定其标准值。 5.3.5结构几何参数 结
18、构的几何参数应采用实测值,并应计入锈蚀、腐蚀、腐朽、虫蛀、风化、局部缺陷或缺损以及 施工偏差等的影响。 5.4检测数据 结构安全性评估采用的检测数据,应符合下列要求: a)检测方法宜符合现行国家标准GB50344的有关规定,应优先采用非破损方法; b)检测应按本标准划分的构件单位(见附录A)进行,并应有取样、布点方面的详细说明。当测 点较多时,尚应绘制测点分布图; c)对检出的异常值,应寻找其技术上、物理上的产生原因,作为处理异常值的依据。有充分依据 时,方可剔除或修正。 5.5抽样原则 结构安全性评估相关数据的采集,抽样应符合下列要求: a)原则上采取随机抽样的方法进行检测,抽样数量应符合现
19、行国家标准GB50344的有关规定; b)对使用环境恶劣、存在明显缺陷等构件应进行单独检测; c)当构件总数少于5个时,应逐个进行检测。 6地基基础构件安全性评估 6.1一般规定 6.1.1地基基础安全性评估应包括地基和基础两部分的评估。 6.1.2当对地基安全性进行评估时,应根据岩土工程勘察报告、地基沉降观测资料或其不均匀沉降在 上部结构中的反应的勘察结果进行评估。 6.1.3当对基础安全性进行评估时,应根据上部结构尤其是砖墙上是否出现与地基不均匀沉降相关的 墙体裂缝,以及裂缝的走向、裂缝的宽度、延伸状况、是否贯穿等情况进行评估。必要时应开挖基础 进行勘察。 6.2一级评估 6.2.1当建筑
20、物基础出现下列现象之一,为基础不满足一级评估,应进行二级评估: a)上部结构砌体部分出现宽度大于5mm的沉降裂缝,预制构件之间的连接部位出现宽度大于2mm 的沉降裂缝; 7 WW/T 0048 2014 b)开挖基础后,可见基础存在明显的老化、腐蚀、酥碎、折断等损坏现象。 6.2.2当建筑物地基出现不均匀沉降导致倾斜率或沉降差大于7时,为地基不满足一级评估,应进 行二级评估。 以上倾斜率或沉降差应分别根据实际情况现场实测,如两者结果相符可综合评定代表值;如两者 不符,应取倾斜率或沉降差两值中的大值为评估依据。 6.2.3当相邻工程在软弱地层中开挖深基坑时,近现代历史建筑地基出现下列现象之一,为
21、地基不满 足一级评估,应进行二级评估: a)建筑物地基出现不均匀沉降,倾斜率或沉降差大于7;或建筑物的倾斜速率已连续三日大于 1。 b)建筑物的沉降速率连续2个月大于2mm/月。 c)建筑物的砌体部分出现宽度大于1.5mm的变形裂缝;或其附近地面出现宽度大于10mm的裂 缝;且上述裂缝在继续发展。 d)基坑底部或周围土体出现可能导致土体剪切破坏的迹象或其他可能影响地基安全的征兆(如少 量流沙、涌土、隆起、陷落等)。 6.3二级评估 6.3.1地基基础二级评估根据安全性验算结果进行。 6.3.2基础安全性验算可按5.3条,根据公式(1)进行安全性评估。当公式(1)值大于等于0.9时, 判定基础安
22、全性满足要求;当公式(1)值小于0.9时,判定基础安全性不满足要求。 6.3.3地基安全性验算可按现行国家标准GB 50007进行,考虑地基土长期压密效应,根据公式(2) 进行安全性评估。当公式(2)值大于等于1时,判定地基安全性满足要求;当公式(2)值小于1时, 判定地基安全性不满足要求。 c R/S (2) 式中: c 地基土长期压密提高系数,其值可按表1采用; R结构抗力; S作用效应。 表1地基土长期压密提高系数 年限与岩土类别 P o /f s 1.0 0.5 0.4 0.4 2年以上的砾、粗、中、细、粉砂 5年以上的粉土和粉质粘土 8年以上地基土静承载力标准值大于100kPa的粘土
23、 1.2 1.1 1.05 1.0 注1:P 0 指基础底面实际平均压应力(kPa); 注2:f s 指地基承载力特征值(kPa); 注3:使用年限不够或岩石、碎石土、其他软弱土,提高系数值可取1.0。 7上部结构构件安全性评估 7.1混凝土结构构件 7.1.1一般规定 8 WW/T 0048 2014 混凝土结构的检测勘察应包括混凝土的外观质量、材料强度等级、变形、裂缝、钢筋锈胀、构造 等6个项目,任一项目不满足一级评估,则应进行二级评估。 7.1.2一级评估 7.1.2.1混凝土外观质量 当混凝土构件出现老化、酥裂、起壳等外观质量缺陷,其截面损失率大于表2规定的限值时,不满 足一级评估。
24、表2混凝土构件截面损失率限值 检查项目 截面损失率 梁、板 10% 墙、柱 5% 7.1.2.2混凝土强度 当混凝土构件强度等级小于表3规定的限值时,不满足一级评估。 表3混凝土构件强度要求 检查项目 强度要求 混凝土 C15 钢筋 HPB235 7.1.2.3混凝土构件变形 当混凝土构件出现变形,其变形数值大于表4规定的限值时,不满足一级评估。 表4混凝土构件变形要求 检查项目 变形要求 桁架、屋架挠度(mm) L 0 /250 梁、板挠度(mm) L 0 /200 柱、墙侧移(mm) h/350 注1:L 0 指构件计算跨度(mm); 注2:h指层高(mm)。 7.1.2.4混凝土构件裂缝
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