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4.2 承重木结构的勘查


4.2.1 承重木结构的勘查,应包括下列内容:

    1 结构、构件及其连接的尺寸;

    2 承重构件的受力和变形状态;

    3 主要节点、连接的工作状态;

    4 结构的整体变位和支承情况;

    5 历代维修加固措施的现存内容及其目前工作状态。

4.2.2 当需评定结构安全性时,承重结构的勘查,尚应按本标准第6.2节涉及结构、构件安全性的勘查项目和内容进行。

4.2.3 对承重木结构整体变位和支承情况的勘查,应包括下列内容:

    1 测算建筑物的荷载及分布;

    2 检查建筑物的地基基础情况;

    3 观测建筑物的整体沉降或不均匀沉降;

    4 实测承重结构的倾斜、位移、扭转及支承情况;

    5 检查支撑或其他承受水平作用体系的构造及其残损情况。

4.2.4 对承重结构木材材质及其劣化状况的勘查,应包括下列内容:

    1 查明木材的树种及其材质情况;

    2 测量木材腐朽、虫蛀、变质的部位、范围和程度;

    3 测量对木构件受力有影响的裂缝部位和尺寸;

    4 对下列情况,尚应测定木材的强度或弹性模量:

    1)需做承载能力验算,且树种较为特殊;

    2)有过度变形或局部损坏,但原因不明;

    3)拟继续使用火灾后残存的构件;

    4)需研究木材老化变质的影响。

4.2.5 对承重构件受力状态的勘查,应包括下列内容:

    1 梁枋构件:

    1)梁、枋跨度或悬挑长度、截面形状及尺寸、受力方式及支座情况;

    2)梁、枋的挠度和侧向变形 (扭闪);

    3)檩、椽、櫊栅 (楞木)的挠度和侧向变形;

    4)檩条滚动情况;

    5)悬挑构件下垂或翘起的情况;

    6)构件折断、劈裂或沿截面高度出现的受力皱褶和裂纹;

    7)屋盖、楼盖局部塌陷的范围和程度。

    2 柱类构件:

    1)柱高、截面形状及尺寸,柱的两端固定情况;

    2)柱身弯曲、折断或劈裂情况;

    3)柱头位移;

    4)柱脚与柱础的错位;

    5)柱脚下陷。

    3 斗栱:

    1)斗栱构件及其连接的构造尺寸;

    2)整攒斗栱的变形和错位;

    3)斗栱中各构件及其连接的残损情况。

4.2.6 对主要连接部位工作状态的勘查,应包括下列内容:

    1 梁、枋拔榫,榫头开裂、折断或卯口劈裂;

    2 榫头或卯口处的压缩变形;

    3 铁件锈蚀、变形或残缺。

4.2.7 对历代维修加固措施的勘查,应重点查清下列情况:

    1 当前受力状态;

    2 新出现的变形或位移;

    3 原腐朽部分挖补后,重新出现的腐朽;

    4 因维修加固不当,而对古建筑其他部位造成的不良影响。

4.2.8 对建筑物的下列情况,应在较长时间内进行定期观测:

    1 建筑物不均匀沉降、倾斜 (歪闪)或扭转有发展迹象的;

    2 承重构件有明显的挠曲、开裂或变形,连接有较大的松动变位,但不能断定已停止发展的;

    3 承重木结构的腐朽、虫蛀虽经药物处理,但需观察其药效的;

    4 为重点保护对象或科研对象专门设置的长期监测点。

4.2.9 对需要保护的古建筑,应在每次地震、风灾、水灾、火灾、雷击等较大自然灾害发生后,进行一次全面检查。


条文说明
4.2.1 木结构经过长期的使用,往往会因种种伤残的积累与组合而显示出某种或某几种受力缺陷。其中有的受力缺陷对结构完成其预定的功能有显著影响,有的则影响较轻微。因此,勘查时,应根据安全性鉴定的需要,分清主次,抓住要害,才能迅速地查清问题的实质所在。例如:
    ——通过勘查结构的整体变位与支承情况,以判断整个结构或结构的一部分是否危险:
    ——通过勘查构件的受力状态与变形状态,以判断其是否可能失稳,或发生强度破坏;
    ——通过勘查连接、节点构造的现状与工作状态,以判断其传力是否安全可靠;
    ——通过勘查结构构件的过大变形和裂缝等缺陷,以评估该结构是否能继续安全使用;
    ——通过勘查木材的腐朽、虫蛀、老化变质等材质缺陷以及所处的环境条件,以评估其对结构、构件的损害程度等。
    由以上所述可见,本条文是在概括这些需要的基础上而作出的具体规定。至于第5款规定的勘查内容,主要是为了查明早期修缮的残存情况及其经验教训。
4.2.3 本条是为查清结构整体变位的原因及其对结构安全的影响问题而制订的。工程实践经验表明,木结构建筑的整体变位多与下列因素有关:
    1 房屋年久失修,节点连接松弛;
    2 荷载或其分布状态有改变,且变得分布很不对称;
    3 承受水平荷载体系(如檩椽系统、支撑系统)的刚度很差或已残损;
    4 地基基础发生较大的不均匀沉降;
    5 结构的支承情况恶化。
    针对上述可能发生的原因,本条文提出了5个勘查要点,但未详尽列出对每一构件和节点应勘查的细目。因为有关的细目已在本标准第4.2.4条~第4.2.6条中阐明。故可根据实际需要加以引用,不再重复。
4.2.4 对于本条的规定需作如下几点说明:
    1 有一种意见认为,在古建筑中,承重结构木材的材质问题,主要是腐朽、虫蛀及老化变质。对于木节和斜纹等天然缺陷,一般可不必作为勘查的要点对待。其理由有二:一是古代结构用材选料严格,天然缺陷少;二是即使有较多的天然缺陷,也已经历了时间的考验,不会出什么问题的。然而调查表明,上述见解是不全面的。因为在一般古建筑中,特别是南方的小式建筑中,就有不少构件的用料不很考究,不仅存在着各种天然缺陷,而且因此而造成的构件承载能力不足的情况也时有所见。它们有一部分之所以在工作中未出问题,有可能是由于其截面尺寸较为富裕,而又没有受到其他影响因素的干扰。倘若情况有变,仍有可能在一定条件下,与邻近的其他残损点组合,产生危及安全的问题。因此,为了更好地保护古建筑,还是有必要勘查承重木构件中的主要天然缺陷及其周围情况的;当然,倘若能够判断其状态已稳定,对今后受力也不会有影响,则在计算中也可不予考虑。
    2 由于取样试验,对保存原件不利,但在有些情况下,又不能不取样,因此,本条的第4款将这类勘查限制在最小范围内使用。若有可能,还要尽量减少取样数量,并尽可能在隐蔽部位进行,以使文物只受到最小的损害。另外,值得指出的是,若有同树种的其他构件需要更换,则可利用这种构件进行试验,而对不更换的构件只进行非破损检验。通过对比分析,同样可以对所需要的参数作出估计。
4.2.5、4.2.6 本条文对木构件及其连接勘查所提出的要求,均与其安全性问题有关,在执行中应注意以下几点:
    1 木结构中,木构件及其连接的过度变形,不仅是影响结构安全使用的一种缺陷,而且是结构受力状态的综合反映。因此,应将它视为一种可能发生问题的征兆进一步去检查和发现影响安全的隐患之所在。
    2 木材的裂缝对结构是否有危害,往往不取决于裂缝的宽细、长短或深浅。关键在于裂缝所处的部位,如果裂缝与结构受剪面重合,即使裂缝较小也是有危害的。因此,勘查时应结合结构的受力情况进行判断。
    3 木柱过大的侧向弯曲变形,虽然多是施工和使用不当引起的,但若受到其他因素干扰,则有可能触发失稳问题的发生。勘查中若遇到此种情况,一定要细致观察与测量,并在勘查报告中作详细描述与判断。
    4 对于斗棋,主要勘查其受力构件;至于装饰性构件的残损情况勘查,仅供补配修复使用,不参与结构的安全性鉴定。
4.2.7 对历代维修加固措施残存部分进行勘查,可以收到下列效果:
    1 了解历史上曾经发生的问题,有助于分析目前该建筑物残损的原因。
    2 了解前人的思路,汲取早期修缮的经验教训,以免照样修缮,过后又重新出现同样的问题。
    3 考察早期修缮的工艺、技术水平及其局限性,以减少对采用新技术的分歧与争论。
4.2.8 本条所列的几种情况,均属一次勘查难以作出判断,但却是可能危及结构安全的问题。因而应组织力量在较长时间内进行定期观测。根据经验,一般可在第一次观测后,每隔一个季度或半年进行一次。时间长短应根据问题的性质与危险程度决定,可以延长或缩短。但最主要的是间隔均匀,不宜随意改变。
4.2.9 本条文所指出的自然灾害,均对建筑物有较大的危害。通过灾后勘查,一方面可以查出平时难以觉察的隐患和新暴露出来的问题,另一方面也能及时地对所发现的险情进行抢险或加固处理。
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古建筑木结构维护与加固技术标准 GB/T50165-2020
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