1 本條提出了砌體力學性能的檢測分項。在進行砌體工程質量的檢測時,除了提供砌體強度的測試值之外,還應提供其標準值的估計值,原因是砌體結構設計規范提供的是砌體強度的標準值和設計值,沒有提供砌體強度的平均值。砌體強度的設計值是在其標準值的基礎上除以材料強度的系數確定,因此在使用材料系數時也應先確定砌體強度的標準值。當按本標準使用構件的系數時,無須確定砌體強度標準值。
2 該方法采用較薄的扁式液壓千斤頂,可放入砌體結構的灰縫中檢測砌體的彈性模量和應力狀況。在基礎產生不均勻變形等情況時,需要了解砌體的應力狀況。
3 三種方法各有長處和短處。直接法的系統偏差小,但是會造成明顯的破損,測試數量受到限制。推定的方法會存在系統偏差,對于無爭議的既有結構采取適當保守的推定措施時,可以單獨用于推定砌體強度;但是單獨用于砌體工程質量的檢測時會引發爭議。采取以上兩種方法相結合的方法有時效果較好,但并非所有品種砌筑塊材構件的砌體強度都有直接的檢測方法。遇有特殊需要時,可采用切制試件法進行檢測。
4 本條是對砌體抗壓強度直接檢測方法的規定。原位軸壓法和扁頂法的檢測部位不能選在上部正壓力為零的位置,如窗間墻或女兒墻,否則試驗誤差很大。由于是微破損檢測方法,檢測選點時就應估計測試部位的破損不會影響結構的安全,且測試部位墻體的受力是均勻的。切制試件可選在窗間墻和女兒墻等部位。切制試件應在修整后方可進行試驗,否則會對檢測結果構成影響。
5 本條是對砌體抗剪強度直接測試方法的規定。砌體原位單剪法對墻體損傷較大,應注意檢測不要對結構的受力造成過大影響。砌體原位雙剪法的測試位置要有足夠的約束,否則檢測時的水平推力易使墻體產生裂縫。鉆芯法在鉆取芯樣時會造成塊材的脫落,此外其測試面相對較小。
6 直接法檢測的砌體強度反映的是砌筑材料強度(有時包括塊材強度和砂漿強度,有時僅有砂漿強度)和砌筑質量的綜合性指標,用該強度值去直接推定砌筑砂漿強度或砌筑塊材強度會有較大的偏差。砌筑塊材和砌筑砂漿都有取樣檢測方法和無損檢測方法,因此本標準不推薦用砌體強度的檢測結果推定砌體的材料強度。
7 各年代的砌體結構設計規范都提供了砌體抗壓強度平均值的計算公式。由于有些砌體強度計算的公式在現行規范中已經被取消,例如空斗磚砌體等,因此本條推定應該選用設計依據標準適用的公式。在砌體抗壓強度計算公式中,砌筑塊材的強度起到主導的作用,計算中適當降低砌筑塊材強度參數的取值是保守的措施。本條第3款規定,當水平灰縫的飽滿度達不到有關要求時,宜考慮砂漿強度折減系數,該項規定適用于砌體抗壓強度和抗剪強度。本條第4款規定,當水平灰縫的平均厚度大于現行國家標準《砌體結構工程施工質量驗收規范》GB 50203的規定時,可對砌筑砂漿強度的取值或砌體強度計算值使用折減系數。第4款的規定適用于砌體抗壓強度和抗剪強度的推定。對于砌體抗剪強度來說,兩種調整基本相當。對于砌體抗壓強度來說,調整砂漿強度的力度相對較小。本條第5款主要針對砌體的抗剪強度,但水平灰縫的平直度有時也會對砌體抗壓強度構成影響。
8 本條規定了砌體強度直接法對推定強度修正和驗證的方法。本條第1款對有直接法對應的推定法試樣的測試做出規定。無直接法對應的推定法試樣,宜隨機布置在同一檢測批砌體的適當位置。本條第2款規定了直接法的最小試樣數量。在這里要提示的是,應該盡量擴大直接法與推定法樣本數量的差別,否則不能充分發揮直接法的作用。本條第4款規定了采用材料強度系數或砌體強度標準值符合性判定時推定法的最小測試數量,這也是全部采用直接法檢測時的最小試樣數量。這里需要提示的是,砌體強度的離散性較大(變異系數0.17~0.20)。本款規定的樣本容量求出的砌體強度變異系數必然存在較大的不確定性。客觀地講,這樣的樣本容量大概適用于確定砌體強度的平均值,當確定用于砌體強度的標準值時,樣本容量顯然偏小。本條第6款規定了砌體強度直接法對推定法修正的方法。該方法分成有直接法對應的推定強度的修正或調整,以及無直接法對應的推定強度的修正或調整。本條第7款是對驗證的說明,所謂驗證通常不需要修正,但如果推定強度偏高時,也可進行調整。當既有砌體強度采用材料系數時,可采用驗證方法或完全推定的方法,此時的推定數量也應該執行本條第4款的規定。本標準推薦對于既有砌體結構使用構件系數,當使用構件系數時,檢測的數量可大幅度減少。
9 本條適用于可采用直接測試方法進行比較的砌體。直接法的測試包括遭受影響和未遭受影響的砌體。在遭受影響區域的試樣宜選擇受影響較大的部位。進行兩種情況比較,可直接反映出火災或腐蝕的實際影響。
10 本條適用于確定結構工程質量檢測和既有結構性能檢測的砌筑構件承載力評定時的砌體強度,不能用于結構工程砌體強度的符合性判定。本條規定的直接法檢測數量為最小檢測數量。對于結構工程來說,這一檢測數量對應于一個檢測批,對于無質量爭議的既有結構來說,檢測數量可以是砌塊品種、塊材強度等級和砌筑砂漿相同的所有構件。級差是該組檢測數據中最大值與最小值的差值,級差與檢測結果平均值的比值體現了檢測結果的離散性。檢測的組數增多時,這種變異性可近似反映檢測對象的變異系數。檢測數量增多到一定程度,可以得到變異系數的估計值。這里要提示的是,現場檢測得到的變異系數與砌體結構設計規范標準值所隱含使用的變異系數不同。砌體結構設計規范的變異系數δR或δR,v是在砌筑材料強度已知,砌筑質量相當的情況下,砌體強度統計公式計算值與實測值之間的變異性,體現的是不確定性因素,可以用于確定構件承載力的分項系數。雖然這些數值偏大,但是其數量較大,目前無人可改動。現場檢測數據變異系數或變異性數值帶有砌筑材料強度的差異和砌筑質量的差異,同時含有不確定因素。因此當檢測數據的變異性大于相應的變異系數時,要取檢測數據的最小值作為代表值,反之則可使用檢測數據的平均值作為代表值。本條的砌體強度代表值是使用構件系數的基準值,也可視為砌體強度平均值的推定值,無須推定標準值體現了使用構件承載力分項系數的優勢。本條第3款規定了推定數量不少于5個時,砌體抗壓強度的代表值可取推定區間的上限值,原因在于推定抗壓強度偏于保守。本條第4款規定了推定數量不少于6個時,砌體抗剪強度代表值的取值規則。本條第5款規定了構件受壓承載力和構件受剪承載力的分項系數取值。在評定中,將有關標準承載力公式中的材料強度設計值用推定的代表值除以構件的分項系數替代即可進行評定。
11 本條規定了結構工程質量直接法檢測砌體強度的符合性判定方法。本條與本標準第5.4.10條的差別之一在于直接法檢測的數量略多,以便于檢測后的評定。差別之二在于本條砌體強度的標準值是確定砌體強度設計值的基準。砌體工程砌體強度的符合性判定對應于結構設計所依據的砌體結構設計規范中砌體強度的標準值或設計值。這里要提示的是,砌體強度的標準值可能會因規范的版本而異。差別之三在于第5.4.10條的代表值不需要使用變異系數,而本條則要使用變異系數推定標準值。由于試樣數量較少,不能準確反映砌體強度變異系數的實際情況,本條推定標準值所用的變異系數為設計依據有關標準規定該類砌體強度標準值時實際使用的變異系數,該變異系數可通過砌體強度平均值的計算值與砌體強度的標準值計算確定。
12 采用砌體強度的設計值進行符合性判定時,可以將推定的設計值與設計依據標準規定的設計值進行比較。
13 本條確定砌體強度代表值的方法與本標準第5.4.11條類似。不同之處在于有了推定法的推定強度可以估計樣本的變異系數,而第5.4.11條只能有體現變異性的參數。推定標準值的變異系數只能取設計依據標準的規定值。由于本條規定的樣本容量在分析砌體強度變異系數時的不確定性較大,因此采取了兩項措施。其一為本條第3款規定的強度代表值取0.5分位值的下限值;其二為第4款與第5款標準值的推定值沒有使用0.05分位值(標準值)推定區間的上限值。本條與第5.4.11條的差別在于變異系數使用了樣本的計算變異系數。
14 砌體工程和既有結構都可以使用構件承載力分項系數進行評定。既有砌體結構無須進行砌體強度的符合性判定。使用構件的分項系數進行評定更為方便,但是當使用材料強度的系數進行承載能力的評定時,則需要先計算砌體強度的標準值。本條規定了三種情況下確定砌體強度標準值的推定值的方法。本條第1款對應于推定強度數量為5個或6個,此時不可能得到準確的推定標準值的變異系數δR或δR,v,因此其變異系數可以取統一規定的值。這些統一規定的變異系數與本標準確定構件承載力分項系數所采用的數值相同。本條第2款對應于推定強度的數量為10個或15個,此時不能保證0.05分位值(標準值)的推定區間在本標準第3章規定的可控范圍,因此其推定值沒有取0.05分位值推定區間的上限值。本條第3款規定當關于0.05分位值推定區間滿足本標準第3章的相關要求時,砌體強度標準值的推定值可取推定區間的上限值。這里要提示的是,推定強度數量為10個或15個時,可能會滿足這一要求。本條規定砌體強度的代表值均可取0.5分位值的上限值,這是因為推定的砌體強度是適當保守的。
15 現行國家標準《砌體結構設計規范》GB 50003規定的材料強度系數可用該規范規定的砌體強度設計值與砌體強度標準值的比值確定。
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