古建筑木结构维护与加固技术规范结构可靠性鉴定与抗震鉴定.docx

第四章结构可靠性鉴定与抗震鉴定
第一节 结构可靠性鉴定
第4.1.1条 本节适用于以木构架为主要承重体系的古建筑结构的可靠性鉴定。
第4.1.2条 结构的可靠性鉴定，应根据承重结构中出现的残损点数量、分布、恶化程度及对结构局部或整体可能造成的破坏和后果进行评估。
第4.1.3条 残损点应为承重体系中某一构件节点或部位已处于不能正常受力不能正常使用或濒临破坏的状态。
第4.1.4条 古建筑的可靠性鉴定应按下列规定分为四类：
Ⅰ类建筑承重结构中，原有的残损点均已得到正确处理，尚未发现新的残损点或残损征兆；
Ⅱ类建筑承重结构中原先已修补加固的残损点有个别需要重新处理，新近发现的若干残损迹象需要进一步观察和处理，但不影响建筑物的安全和使用；
Ⅲ类建筑承重结构中，关键部位的残损点或其组合已影响结构安全和正常使用，有必要采取加固或修理措施，但尚不致立即发生危险；
Ⅳ类建筑承重结构的局部或整体已处于危险状态，随时可能发生意外事故，必须立即采取抢修措施。
第4.1.5条 承重木柱的残损点应按表4.1.5评定：
承重木柱的残损点检查及评定 表4.1.5
项次
检查项目
检查内容
残损点评定界限

1

材质
1)腐朽和老化变质
在任一截面上腐朽和老化变质(两者合计)所占面积与整截面面积之比ρ：
a.当仅有表层腐朽和老化变质时
b.当仅有心腐时
c.当同时存在以上两种情况时

ρ>1/5或按剩余截面验算不合格
ρ>1/7或按剩余截面验算不合格
不论ρ大小均视为残损点
2) 虫蛀
沿柱长任一部位
有虫蛀孔洞或未见孔洞
但敲击有空鼓音
3) 木材天然缺陷
在柱的关键受力部位木节扭(斜)纹或干缩裂缝的大小

其中任一缺陷超出本规范表6.3.3的限值，且有其他残损时
2
柱的弯曲
弯曲矢高δ
δ>L0/250

3
柱脚与柱础抵承状况
柱脚底面与柱础间实际抵承面积与柱脚处柱的原截面面积之比ρ
ρc<3/5
若柱子为偏心受压构件尚应确定实际抵承面中心对柱轴线的偏心距及其对原偏心距的影响
按偏心验算不合格
4
柱础错为
柱础错位柱与柱础之间错位置与柱径或柱截面沿错位方向的尺寸之比ρd
ρd>1/6
5
柱身损伤
柱身损伤沿柱长任一部位的损伤状况
有断裂劈裂或压皱迹象出现

6

历次加固
现状
1)原墩接的完好程度
柱身有新的变形或变位或榫卯已脱胶开裂或铁箍已松脱
2)原灌浆效果
浆体与木材粘结状况
柱身受力状况
浆体干缩敲击有空鼓音
有明显的压皱或变形现象
3) 原挖补部位的完好程度
已松动脱胶或又发生新的
腐朽
注:表中L0为柱的无支长度。
第4.1.6条 承重木梁枋的残损点应按表4.1.6评定：
承重木梁枋残损点的检查及评定 表4.1.6
项次
检查项目
检查内容
残损点评定界限

1

材质
1)腐朽和老化变质
在任一截面上腐朽和老化变质(两者合计)所占面积与整截面面积之比ρ：
a. 当仅有表层腐朽和老化变质时，
对梁身
对梁端
b.当仅有心腐时

ρ>1/8或按剩余截面验算不合格
不论ρ大小均视为残损点
不论ρ大小均视为残损点
2) 虫蛀
有虫蛀孔洞或未见孔洞，但敲击有空鼓音
3) 木材天然缺陷
在梁的关键受力部位木节扭(斜)纹或干缩裂缝的大小

其中任一缺陷超出本规范表6.3.3的限值，且有其他残损时

2

弯曲变形

1）竖向挠度最大值ω1或ω1’
当h/l>1/14,ω1>l2/2100h时
当h/l≤1/14,ω1>l/150时
对300年以上梁、枋，若无其他残损，可按ω1>ω+h/501’评定
2）侧向弯曲矢高ω2
ω2> l/200

3

梁身损伤
1)跨中断纹开裂
有裂纹或未见裂纹但梁的上表面有压皱痕迹
2)梁端劈裂(不包括干缩裂缝)
有受力或过度挠曲引起的端裂或斜裂
3) 非原有的锯口开槽或钻孔
按剩余截面验算不合格

4

历次加固
现状
1) 梁端原拼接加固完好程度
已变形或已脱胶或螺栓已松脱
2)原灌浆效果
浆体干缩敲击有空鼓音或梁身挠度增大
注:表中l为计算跨度,h为构件截面高度.
第4.1.7条 木构架整体性的检查及评定,应按表4.1.7进行。
木构架整体性的检查及评定 表4.1.7
项次
检查项目
检查内容
残损点评定界限
抬梁式
穿斗式

1

整体倾斜
1) 沿构架平面的倾斜量Δ1
Δ1>H0/120或
Δ1>120mm
Δ1>H0/100或
Δ1>150mm
2) 垂直构架平面的倾斜量Δ2
Δ2>H0/240或
Δ2>60mm
Δ2>H0/200或
Δ2>75mm
2
局部倾斜
柱头与柱脚的相对位移Δ
Δ>H/90
Δ>H/75
3
构架间的连系
纵向连枋及其连系构件现状
已残缺或连接已松动
4

梁、柱间的连系(包括柱、枋间，柱、檩间的连系)
拉结情况及榫卯现状
无拉结，榫头拔出口卯口的长度超过榫头长度的
2/5
1/2

5

榫卯完好程度
材质
榫卯已腐朽、虫蛀
其他损坏
已劈裂或断裂
横纹压缩变形
压缩量超过4mm
注：表中H0为木构架总高，H为柱高。
第4.1.8条 斗有下列损坏，应视为残损点：
一、整攒斗栱明显变形或错位；
二、栱翘折断、小斗脱落，且每一枋下连续两处发生；
三、大斗明显压陷、劈裂、偏斜或移位；
四、整攒斗栱的木材发生腐朽、虫蛀或老化变质，并已影响斗栱受力；
五、柱头或转角处的斗栱有明显破坏迹象。
第4.1.9条 屋盖结构中的残损点应按表评定：
屋盖结构中残损点的检查及评定 表4.1.9
项次
检查项目
检查内容
残损点评定界限

1

椽条系统
1)材质
已成片腐朽或虫蛀
2)挠度
大于椽跨的1/100，并已引起屋面明显变形
3)椽、檩间的联系
未钉钉或钉子已锈蚀
4)承椽枋受力状态
有明显变形
项次
检查项目
检查内容
残损点评定界限

2

檩条系统
1)材质
δ>L0/250
2)跨中挠度ω1
当l≤3m时,ω1>l/100
当l>3m时,ω1>l/120
若因多数檩条挠度较大而导致漏雨，则不论ω1大小均视为残损点
3) 檩条支承长度a
支承在木构件上
支承在砌体上

a<60mm
a<120mm
4) 檩条受力状态
檩端脱榫或檩条外滚
3

瓜柱、角背驼峰
1)材质
有腐朽或虫蛀
2)构造完好程度
有倾斜脱榫或劈裂

4

翼角、檐头、由戗
1) 材质
有腐朽或虫蛀
2) 角梁后尾的固定部位
无可靠拉结
3) 角梁后尾、由戗端头的损伤程度
已劈裂或折断
4) 翼角、檐头受力状态
已明显下垂
注：表中L为檩条计算跨度。
第4.1.10条 楼盖结构中的残损点应按表4.1.10评定：
楼盖结构中残损点的检查及评定表 表4.1.10
项次
检查项目
检查内容
残损点评定界限
1
楼盖梁
按本规范表4.1.6检查
按本规范表4.1.6评定
2
栅
(楞木)
1) 材质
按本规范表4.1.6评定
2) 竖向挠度最大值ω1
ω2> l/180,或体感颤动严重
3) 侧向弯曲矢高ω2
ω2> l/200
4) 端部锚固状况
无可靠锚固且支承长度小于
3
楼板
木材腐朽及破损状况
已不能起加强楼盖水平刚度作用
注：表中L为格栅计算跨度。
第4.1.11条 以木构架为主要承重体系的古建筑中，其砖墙的残损点应按表4.1.11评定。
砖墙残损点的检查及评定表 表4.1.11
项次
检查项目
检查内容
残损点评定界限
H<10mm
H≥10mm
1
砖的风化
在风化长达1m以上的区段,确定其平均风化深度与墙厚之比ρ
ρ>1/5或按剩余截面验算不合格
ρ>1/6或按剩余截面验算不合格
2
倾斜
1)单层房屋倾斜量Δ
Δ>H/150或Δ>B/6
Δ>H/150或Δ>B/7
2) 多层房屋
a. 总倾斜量Δ
b. 层间倾斜量Δi

Δ>H/120或Δ>B/6

Δ>H/120或Δ>B/7
Δi>Hi/90或Δi>40mm
3

裂缝
1)地基沉降引起的裂缝
应与地基基础同视为残损点
2)受力引起的裂缝
有通长的水平裂缝，或有贯通的竖向裂缝或斜向裂缝
注：①表中H为墙的总高，Hi为层间墙高，B为墙厚，若墙厚上下不等，按平均值采用；
②碎砖墙的做法各地差别较大，其残损点评定由当地主管部门另定。
第4.1.12条 古建筑中，非承重的土墙或毛石墙有下列损坏，应视为残损点：
一、土墙
1.墙身倾斜超过墙高的1/70；
2.墙体风化硝化深度超过墙厚的1/4；
3.墙身有明显的局部下沉或鼓起变形；
4.墙体经常受潮。
二、毛石墙
1.墙身倾斜超过墙高的1/85
2.墙面有较大破损已严重影响其使用功能。
注:土墙和毛石墙中裂缝的检查及评定应按本规范第4.1.11条执行。
第4.1.13条 采用木屋盖的古建筑中，其承重石柱的残损点应按表4.1.13评定：
承重点石柱残损点的检查及评定 表4.1.13
项次
检查项目
检查内容
残损点评定界限
1
材质
在柱截面上，风化层所占面积与
全截面面积之比ρ：
ρ>1/6或按剩余截面验算不合格

2

裂缝
1)受力引起的裂缝
a. 水平裂缝或斜裂缝
b. 纵向裂缝(仅检查长度超过的裂缝)

有肉眼可见的细裂缝
出现不止一条,且缝宽大于0.1mm
2)非受力引起的裂缝
应作必要的修补处理但不列为残损点

3

倾斜
1) 单层房屋倾斜量Δ
Δ>H/250或Δ>50mm
2) 多层房屋
a. 总倾斜量Δ
b. 层间倾斜量Δi

Δ>H/170或Δ>80mm
Δi>Hi/90或Δi>40mm

4

构造
1) 柱头与上部木构架的连接
有腐朽或虫蛀
2) 柱脚与柱础抵承状况
柱脚底面与柱础间实际抵承面积与柱脚处柱的原截面面积之比ρc

ρc<2/3
3) 柱础错位柱与柱础之间错位置与柱径(或柱截面)沿错位方向的尺寸之比ρd

ρd>1/6
注：表中H为柱的总高，Hi为层间柱高.
第4.1.14条 古建筑中，石梁、石枋有下列损坏，应视为残损点：
一、表层风化，在构件截面上所占的面积超过全截面面积的1/8，或按剩余截面验算不满足使用要求；
二、有横断裂缝或斜裂缝出现；
三、在构件端部，有深度超过截面宽度1/4的水平裂缝；
四、梁身有残缺损伤，经验算其承载能力不能满足使用要求。
第4.1.15条 古建筑中，砖、石砌筑的拱券有下列损坏，应视为残损点：
一、拱券中部有肉眼可见的竖向裂缝，或拱端有斜向裂缝，或支承的墙体有水平裂缝；
二、拱身有下沉变形的迹象。
第4.1.16条 古建筑地基基础的检查及评定，应按有关的现行地基基础规范执行。
第4.1.17条 在结构可靠性鉴定的检查中，当发现承重结构构件或其节点有残损时，应判断该点的破坏可能造成的后果。若破坏仅限于自身，则不构成结构的危险；若破坏将危及其他构件
或节点，则应进一步判断可能导致结构破坏或倒塌的范围。
第4.1.18条 古建筑木构架出现下列情况之一时，其可靠性鉴定应根据实际情况判为Ⅲ类或Ⅳ类建筑：
一、主要承重构件，如大梁、檐柱、金柱等有破坏迹象，并将引起其他构件的连锁破坏；
二、大梁与承重柱的连接节点的传力已处于危险状态；
三、多处出现严重的残损点，且分布有规律，或集中出现；
四、在虫害严重地区，发现木构架多处有新的蛀孔，或未见蛀孔，但发现有蛀虫成群活动。
第4.1.19条 在承重体系可靠性鉴定中，出现下列情况应判为Ⅳ类建筑：
一、多榀木构架出现严重的残损点，其组合可能导致建筑物或其中某区段的坍塌；
二、建筑物已朝某一方向倾斜，且观测记录表明其发展速度正在加快；
三、在古建筑重点保护部位发现严重的残损点或异常征兆。
第4.1.20条 当古建筑处于下列情况时，根据其保护的价值和可能造成的损失，应将该建筑列为抢险性工程处理：
一、建筑物受到滑坡的威胁，或建筑在危坎危崖上下受到其坍塌的威胁时；
二、由于河流改道或其他条件变化，使古建筑处于常年洪水位以下或受泥石流威胁而危及安全时；
三、建筑物受到其他环境因素的影响，而濒临破坏或危险时。
第4.1.21条 当古建筑群中有一建筑物破坏或倒塌时，直接受到影响的其他建筑物，亦应进行紧急处理。
第4.1.22条 古建筑结构可靠性鉴定报告中，应对残损点的数量、分布位置及处理建议作详细说明。
第二节抗震鉴定
第4.2.1条 古建筑木结构的抗震鉴定，除应符合现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》的要求外，尚应遵守下列规定：
一、抗震设防烈度为6度及6度以上的建筑均应进行抗震构造鉴定
二、凡属表4.2.1规定范围的建筑，尚应对其主要承重结构进行截面抗震验算：
古建筑需作截面抗震验算的范围 表 4.2.1
烈度
场地类别

6度

7度

8度

9度
建筑类别
近震
远震
近震
远震
一般古建筑
——
——
——
——
Ⅲ、Ⅳ类场地
所有场地
结构特殊古建筑、300年以上古建筑
——
——
Ⅲ类场地
Ⅲ、Ⅳ类场地
所有场地
500年以上古建筑
Ⅲ类场地
Ⅲ、Ⅳ类场地
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类场地
所有场地
注：“近震”和“远震”的定义见现行国家标准《建筑抗震设计规范》的名词解释。
三、对于下列情况，当有可能计算承重柱的最大侧偏位移时，尚宜进行抗震变形验算：
1. 8度Ⅲ、Ⅳ类场地及9度时，基本自振周期T1≥1s的单层建筑;
2. 8度及9度时,500年以上的建筑或高度大于15m的多层建筑;
四、对抗震设防烈度为10度地区的古建筑，其抗震鉴定应组织有关专家专门研究，并应按有关专门规定执行。
第4.2.2条 古建筑木结构及其相关工程的抗震构造鉴定，应遵守下列规定：
一、对抗震设防烈度为6度和7度的建筑，应按本章第一节进行鉴定。凡有残损点的构件和连接，其可靠性应被判为不符合抗震构造要求。
二、对抗震设防烈度为8度和9度的建筑，除应按本条第一款鉴定外，尚应按表4.2.2的要求鉴定.
设防烈度为度和度的建筑抗震构造鉴定要求 表4.2.2
项次
检查对象
检查内容
检定合格标准

1
木柱
柱脚与柱础抵承状况
柱脚底面与柱础间实际抵承面积与柱脚处柱的原截面面积之比ρc

ρc≥3/4
柱础错位

柱与柱础之间错位置与柱径或柱截面沿错位方向的尺寸之比ρd

ρd≤1/10
2
梁枋
挠度
竖向挠度最大值ω1或ω1’
当h/l>1/14时，
ω1≤l2/2500h
当h/l>1/14时，ω1≤l/180
对于300年以上的梁枋，若无其他残损，可按
ω’≤ ω1+h/50评定
3
柱与梁枋的加接
榫卯连接完好程度
榫头拔出卯口的长度
不应超过榫长的1/4
柱与梁枋拉结情况
拉结件种类及拉结方法
应有可靠的铁件闰结，且铁件无严重锈蚀
4
斗栱
斗构件
完好程度
无腐朽、劈裂、残缺
斗榫卯
完好程度
无腐朽、松动、断裂或残缺
5
木构架整体性
整体倾斜
1) 构架平面内倾斜量Δ1
Δ1≤H0/150且Δ1≤100mm
2) 构架平面外倾斜量Δ2
Δ2≤H0/300且Δ2≤50mm
局部倾斜
柱头与柱脚相对位移量Δ
(不含侧脚值)
Δ≤H/100且Δ≤80mm
构架间的连系
纵向连系构件的连接情况
连接应牢固
加强空间的度
的措施
1) 构架间的纵向连系
应有可靠的支撑或有效的替代措施
2) 梁下各柱的纵、横向连系
应有可靠的支撑或有效的替代措施
6
屋顶
椽条
拉结情况
脊檩处两坡椽条应有防止下滑的措施
檩条
锚固情况
檩条应有防止外滚和檩端脱榫的措施
大梁以上各层梁
与瓜柱驼峰连系情况
应有可靠的榫接，必要时应加隐蔽式铁件锚固
角梁
抗倾覆能力
应有充分的抗倾覆连接件连结
屋顶饰件及檐口瓦
系固情况
应有可靠的系固措施
7
檐墙
墙身倾斜
倾斜量Δ
Δ≤B/10
墙体构造
1)墙脚酥碱处理情况
应予修补
2)填心砌筑墙体的拉结情况
每3m2墙面应至少有一拉结件

注：表B中为墙厚，若墙厚上下不等，按平均值采用。
第4.2.3条 古建筑木结构抗震能力的验算，除应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》进行外，尚应遵守下列规定：
一、在截面抗震验算中，结构总水平地震作用的标准值，应按下式计算：
FEK=0.72α1Geg (4.2.3)
式中: α1--相应于结构基本自振周期T1平地震影响系数，按现行国家标准《建筑抗震设计规范》确定
Geg --结构等效总重力荷载。对坡顶房屋取1.15GE；对平顶房屋取1.0GE；对多层房屋取0.85GE； GE为房屋总重力荷载代表值。
对单层坡顶房屋，FEK作用于大梁中心位置。
对多层房屋，FEK的分配与作用位置按现行国家标准《建筑抗震设计规范》确定。
二、结构基本自振周期T1，宜根据实测值确定，若符合本规范附录二规定的条件时，也可按该附录的经验公式确定。
三、木构架承载力的抗震调整系数γRE可取0.8.
四、计算木构架的水平抗力应考虑梁柱节点连接的有限刚度。
五、在抗震变形验算中，木构架的位移角限值[θp]可取1/30。对800年以上或其它特别重要的古建筑，其位移角限值宜专门研究确定。
第4.2.4条 古建筑的抗震鉴定，应充分利用该建筑残损情况的勘查资料；若该资料不全或勘查后已经过修缮，则应进行必要的补测和复查。