剖析房屋安全鑒定檢測(cè)中靜態(tài)應(yīng)變檢測(cè)的具體運(yùn)用

易 立，雷運(yùn)波，冉 強(qiáng)，雍林林

（健研檢測(cè)集團(tuán)重慶有限公司，重慶 400000）

0 引言

在房屋建設(shè)工程中安全問(wèn)題是首要問(wèn)題，檢測(cè)人員可以通過(guò)房屋安全鑒定檢測(cè)出房屋的質(zhì)量問(wèn)題，從而判定房屋的安全性。檢測(cè)方法在房屋安全鑒定檢測(cè)中起著非常重要的作用，準(zhǔn)確性和有效性是選擇房屋質(zhì)量檢測(cè)方法的兩大標(biāo)準(zhǔn)，在諸多安全鑒定檢測(cè)方法中，靜態(tài)應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的，不僅精確有效，而且操作起來(lái)比較容易，所以受到了質(zhì)量檢測(cè)人員的青睞。本文將對(duì)房屋安全鑒定檢測(cè)中應(yīng)用的靜態(tài)應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行深入探討，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)檢測(cè)人員提供參考。

1 靜態(tài)應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)在房屋安全鑒定中的應(yīng)用

當(dāng)今，人們對(duì)房屋安全性能的要求越來(lái)越高，而房屋的改造和加固也是當(dāng)前建筑工程中一種常見(jiàn)現(xiàn)象。為了滿足人們對(duì)房屋的安全要求，在房屋建設(shè)工程中需要采取一定的措施進(jìn)行安全鑒定檢測(cè)，也就是對(duì)一些機(jī)械構(gòu)件進(jìn)行應(yīng)力檢測(cè)。最常用到的檢測(cè)方法就是靜態(tài)應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)，隨著科技的不斷進(jìn)步，靜態(tài)應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)也相對(duì)比較成熟，同時(shí)也表現(xiàn)出許多檢測(cè)優(yōu)勢(shì)[1]。

1.1 靜態(tài)應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)概述

靜態(tài)應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)是房屋安全鑒定檢測(cè)中最常用的一項(xiàng)技術(shù)，相關(guān)的檢測(cè)部門都會(huì)通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)對(duì)房屋建設(shè)工程進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)房屋進(jìn)行應(yīng)變檢測(cè)時(shí)需要用到多種檢測(cè)設(shè)備，如導(dǎo)線、電阻應(yīng)變片以及應(yīng)變儀等，其中應(yīng)變儀可以分為兩種類型，分別是動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀和靜態(tài)應(yīng)變儀，雖然兩種類型的應(yīng)變儀都會(huì)用到，但是靜態(tài)應(yīng)變儀的使用率更高，操作起來(lái)也更加方便[2]。靜態(tài)應(yīng)變儀主要是通過(guò)惠斯特電橋原理在運(yùn)作過(guò)程中獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)，檢測(cè)構(gòu)件上方的電阻應(yīng)變片可以看作是電橋的四個(gè)臂，在房屋安全鑒定檢測(cè)中，對(duì)單點(diǎn)的應(yīng)變量進(jìn)行測(cè)量時(shí)通常采用1/4 橋連接電阻應(yīng)變片，如圖1所示，然后質(zhì)量檢測(cè)人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算分析，最終取得鑒定結(jié)果，可通過(guò)鑒定結(jié)果得知房屋的安全性能。

圖1 1/4 橋連接方式

1.2 靜態(tài)應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)的使用意義

在如今眾多的房屋鑒定檢測(cè)技術(shù)中，靜態(tài)應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)能夠脫穎而出，可想其必有不同于其他檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)。相比于其他普通的房屋鑒定檢測(cè)技術(shù)，靜態(tài)應(yīng)變檢測(cè)儀不僅精確度高、安全可靠，而且該技術(shù)操作起來(lái)比較方便，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)操作最為簡(jiǎn)便的一項(xiàng)技術(shù)。在當(dāng)代社會(huì)，各種建筑物層出不窮，無(wú)論是新建筑還是老建筑都有質(zhì)量檢測(cè)的必要。測(cè)量構(gòu)件承載力是房屋安全鑒定檢測(cè)中一個(gè)不可缺少的項(xiàng)目，而構(gòu)件承載力的測(cè)量就需要用到靜態(tài)應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)可以清楚的得知構(gòu)件的承載力，從而判斷房屋是否在安全系數(shù)內(nèi)[3]。靜態(tài)檢測(cè)技術(shù)其實(shí)就是實(shí)荷檢測(cè)法，所謂的實(shí)荷檢測(cè)法就是在檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)人員需要對(duì)相關(guān)的房屋構(gòu)建增加一定的負(fù)荷，并記錄下相關(guān)的數(shù)據(jù)和構(gòu)件的狀態(tài)變化，查看房屋構(gòu)件有無(wú)出現(xiàn)裂痕、變形等狀況。然而當(dāng)前的建筑物相對(duì)比較復(fù)雜，如果對(duì)房屋構(gòu)件進(jìn)行逐一檢測(cè)的話，無(wú)疑是一項(xiàng)非常繁重的項(xiàng)目，為了能夠高效且準(zhǔn)確的判定房屋的安全性能，檢測(cè)人員只需要對(duì)房屋最薄弱的地方進(jìn)行檢測(cè)。另外，在對(duì)房屋構(gòu)件進(jìn)行實(shí)荷檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)人員不能隨意增加負(fù)荷，增加的負(fù)荷量必須在國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，以免出現(xiàn)不必要的安全事故。

1.3 堆載方法

以經(jīng)濟(jì)建設(shè)房屋為例，很多商城為了空間上的需要以及設(shè)計(jì)上的美觀，需要對(duì)建筑物進(jìn)行改造和修正，這就使得建筑物原有的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，此時(shí)建設(shè)單位以及檢測(cè)部門需要對(duì)建筑物的安全質(zhì)量著重考慮，檢測(cè)房屋的承載力是否負(fù)荷安全標(biāo)準(zhǔn)，如果符合安全標(biāo)準(zhǔn)，則商城可以繼續(xù)使用，若不符合安全標(biāo)準(zhǔn)，則需要對(duì)商城進(jìn)行安全改造，此時(shí)就需要用到靜態(tài)應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)，在此技術(shù)中經(jīng)常用到堆載方法，就是在檢測(cè)前需要選擇一塊樓板，該樓板并不是任意選擇，而是具有一定代表性的樓板，檢測(cè)人員在樓板上均勻的堆積荷載，荷載的堆積重量一般可以分為4 個(gè)等級(jí)，技術(shù)人員要逐級(jí)增加重量，要求每一級(jí)之間的間隔時(shí)間為半個(gè)小時(shí)，通過(guò)堆積沙石的重量判斷樓板的承載力，一般樓板的平均承載力在3.5kN/m2，最大的承載力可達(dá)到4.9kN/m2。

1.4 撓度檢測(cè)

建筑物中的金屬桿件性能通常利用測(cè)試儀對(duì)撓度進(jìn)行檢測(cè)，即觀察金屬桿件在受力或溫度的影響下，其發(fā)生的狀態(tài)變化。檢測(cè)人員在測(cè)量之前需要選擇建筑物中的一個(gè)金屬桿件，注意在對(duì)金屬桿件進(jìn)行測(cè)量前，需要確保桿件處于完好狀態(tài)。在測(cè)量過(guò)程中，讓桿件延伸到地面的鋼鉆，然后利用磁吸座將百分表和金屬桿固定在一起，百分表的上部需要頂著鋼鉆。在整個(gè)過(guò)程中，一定要保證鋼鉆、磁吸座以及金屬桿具有足夠的剛度，當(dāng)百分表的讀數(shù)回到初始值時(shí)，接受鋼鉆檢測(cè)的樓板不能再增加附加荷載[4]。撓度檢測(cè)如圖2 所示。

圖2 撓度檢測(cè)

1.5 應(yīng)變片測(cè)點(diǎn)布置

在進(jìn)行靜態(tài)應(yīng)變檢測(cè)之前需要做好一定的準(zhǔn)備工作，其中粘貼應(yīng)變片就是一項(xiàng)重要工作，技術(shù)人員在進(jìn)行應(yīng)變片的粘貼工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)將應(yīng)變片安裝在應(yīng)變反應(yīng)最大的地方，這樣能夠?qū)?gòu)件的形變狀態(tài)準(zhǔn)確的反應(yīng)出來(lái)。一般情況下，測(cè)量人員會(huì)將應(yīng)變片測(cè)點(diǎn)布置在樓板的中心地帶，但是不同的建筑物結(jié)構(gòu)不同，技術(shù)人員也會(huì)根據(jù)實(shí)際情況選擇應(yīng)變片測(cè)點(diǎn)[5]。

1.6 板底鋼筋應(yīng)力分析

分析板底鋼筋應(yīng)力需要用到相關(guān)的公式，而公式的選擇需要由鋼筋的長(zhǎng)度決定，長(zhǎng)的鋼筋和短的鋼筋使用的公式是不同的，這需要技術(shù)人員進(jìn)行區(qū)分。另外，需要注意的是橫向板底鋼筋應(yīng)力與縱向板底鋼筋應(yīng)力在數(shù)值上的差距是很小的。通過(guò)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析，可得知板底鋼筋應(yīng)力是否符合規(guī)范，若所得數(shù)值小于之前設(shè)置的強(qiáng)度值，則說(shuō)明板底鋼筋應(yīng)力在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。鋼筋應(yīng)力計(jì)安裝如圖3 所示。

圖3 鋼筋應(yīng)力計(jì)安裝

1.7 混凝土板邊界條件分析

在進(jìn)行房屋安全鑒定檢測(cè)中，除了要對(duì)上述建筑構(gòu)件進(jìn)行安全分析外，還需要對(duì)混凝土應(yīng)力以及混凝土板邊界條件進(jìn)行分析。在對(duì)混凝土應(yīng)力進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，如果檢測(cè)出來(lái)的混凝土應(yīng)力實(shí)際值小于混凝土的強(qiáng)度值，則說(shuō)明不會(huì)出現(xiàn)變形、裂紋等情況[6]。一般情況下，混凝土的板邊界條件是固端，其分析測(cè)量示意圖如圖所示。在混凝土上施加一定的負(fù)荷量，并逐級(jí)增加負(fù)荷重量，可以清除得知各個(gè)檢測(cè)部位的應(yīng)力值會(huì)慢慢靠近，這就說(shuō)明這些檢測(cè)部位在同時(shí)受力。混凝土板邊界條件分析如圖4 所示。

圖4 混凝土板邊界條件分析

2 房屋安全鑒定檢測(cè)中需要注意的事項(xiàng)

2.1 區(qū)分新舊建筑物

在進(jìn)行房屋安全鑒定檢測(cè)時(shí)，需要區(qū)別對(duì)待新舊建筑物。在對(duì)一些歷史悠久的建筑物進(jìn)行鑒定檢測(cè)時(shí)要格外小心，為了測(cè)量建筑物構(gòu)件的承載力，需要不斷的增加構(gòu)件的負(fù)荷量，這就會(huì)增加了損害文物的可能性。一些年代較為久遠(yuǎn)的建筑物，由于長(zhǎng)時(shí)間的磨損，其承載力也會(huì)相對(duì)減弱，所以在增加負(fù)荷量時(shí)要根據(jù)建筑物的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。在建筑物使用方式改變的情況下，檢測(cè)部門需要嚴(yán)格按照委托方的要求進(jìn)行鑒定[7]。

2.2 避免房屋安全鑒定檢測(cè)數(shù)值出現(xiàn)誤差

在數(shù)據(jù)的檢測(cè)過(guò)程中，出現(xiàn)誤差是一種正常現(xiàn)象，在房屋安全鑒定檢測(cè)中同樣會(huì)出現(xiàn)誤差，如計(jì)算出來(lái)的撓度值可能會(huì)比實(shí)際的撓度值大，造成這種數(shù)值誤差的原因有很多，主要原因包括以下方面：首先，在房屋安全鑒定檢測(cè)過(guò)程中沒(méi)有均勻的分布荷載，或者是荷載的分布位置不合適。其次，在進(jìn)行樓板承載力的測(cè)量時(shí)，承受荷載量的最佳時(shí)間為半小時(shí)，但是很多技術(shù)人員在測(cè)量工作中不能控制好時(shí)間，使得測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差。最后，部分?jǐn)?shù)據(jù)誤差可能是由于技術(shù)人員的個(gè)人原因造成的，部分檢測(cè)人員的專業(yè)程度不高，在測(cè)量過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一些不符合規(guī)范的操作，這也是出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤差的原因之一。雖然出現(xiàn)數(shù)據(jù)上的誤差是一種常見(jiàn)現(xiàn)象，但是該問(wèn)題是可以避免的：①技術(shù)人員要進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)，在測(cè)量操作過(guò)程中要嚴(yán)格按照規(guī)章制度進(jìn)行。②在測(cè)量過(guò)程中要把握好時(shí)間要求，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成鑒定檢測(cè)工作。

2.3 對(duì)于外觀有缺陷的建筑物應(yīng)減少荷載量

對(duì)于外觀有明顯缺陷的建筑物（圖5）的荷載量比完好房屋要小很多，所以對(duì)此類房屋進(jìn)行安全鑒定檢測(cè)時(shí)，要適當(dāng)?shù)臏p少荷載量，這樣不僅能夠減少對(duì)房屋的二次傷害、有效的避免安全事故的發(fā)生，同時(shí)還能夠幫助技術(shù)人員清楚得知房屋的承載力[8]。另外，在對(duì)建筑物構(gòu)件進(jìn)行鑒定檢測(cè)時(shí)，如若構(gòu)件發(fā)生形變或出現(xiàn)裂痕等現(xiàn)象，檢測(cè)人員應(yīng)當(dāng)立即停止檢測(cè)，及時(shí)卸載。

圖5 建筑物外觀缺陷

2.4 檢測(cè)房屋建設(shè)材料以確保鑒定檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性

對(duì)于一些年代較為久遠(yuǎn)的建筑物，關(guān)于房屋的一些建設(shè)材料早已丟失，這就會(huì)增加房屋安全鑒定檢測(cè)的難度。由于檢測(cè)人員對(duì)房屋的建設(shè)材料、建設(shè)時(shí)間以及房屋構(gòu)造缺乏了解，所以在檢測(cè)時(shí)就會(huì)增加一定的難度。另外，部分房屋會(huì)在后期進(jìn)行加固處理，房屋原先的承載力就會(huì)隨之發(fā)生變化，這種情況下，需要技術(shù)人員采取多種測(cè)量方法，或者通過(guò)一定的技術(shù)檢測(cè)出房屋的建設(shè)材料，確保鑒定檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3 結(jié)語(yǔ)

本文主要介紹了靜態(tài)應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)在房屋安全鑒定檢測(cè)中的應(yīng)用以及相關(guān)的注意事項(xiàng)，通過(guò)靜態(tài)應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)能夠清除得知房屋的承載能力，進(jìn)而確保房屋的安全性能。同時(shí)，檢測(cè)人員可以通過(guò)特定的方法對(duì)各種建筑物構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)，具體了解構(gòu)件的載荷能力。如今，各種建筑物層出不窮，人們對(duì)房屋的安全性能的重視程度也在不斷提高，所以房屋安全鑒定檢測(cè)已經(jīng)成為房屋建設(shè)工程中不可缺少的一部分。