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1、建筑结构加固设计的使用年限探讨 众所周知，建筑结构的加固是一项牵涉面广、受诸多因素制约、不定性多而繁杂的综合工程。就已有建筑物而言,有建国前的老建筑,有建国后不同年代的建筑。由于不同时期设计的工程所采用的设计规范和计算方法不同,可靠度亦不同，如果考虑到不同时期施工质量的差异,则实际的可靠度差异更大。此外,已有建筑使用年限长短各异,其可靠度亦各不相同。20世纪80年代以来,随着我国市场经济的迅速发展,城镇建筑工程大量兴建,高楼林立,建筑业蓬勃发展。有关政府主管部门和社会公众迫切要求明确建筑结构的目标安全使用期即结构的设计使用年限,以规范建筑市场
2、以及建筑结临时性结构为5年；易于替换的结构件为25年；普通房屋和构筑物为50年；纪念性建筑和特别重要的建筑结构为100年。 明确设计使用年限是设计规定的一个使用时期,在这一规定期内,只需进行正常的维护而不需进行大修就能按预期目的使用,完成预定的功能,即房屋建筑在正常设计、正常施工、正常使用和维护下所应达到的使用年限。同时,"统一标准"还规定了设计基准期为50年。此外,(建筑结构荷载规范(GB50009-XX)(以下简称"荷载规范")和各类结构设计规范均遵守“统一标准”,给出了各自结构的设计使用年限的规定.“统一标准"规定设计使用年限的做法在我
3、国建筑结构设计史上是首次,这对规范建筑市场管理和建筑结构安全合理使用,以及建筑业持续健康发展具有深远影响。但对于建筑结构因各种原因加固后的下一目标使用的安全合理使用和妥善管理方面还存在问题。为此，对于新建工程，现行建筑结构可靠度设计统一标准)(GB50068-XX)(以下简称"统一标准")借鉴了《结构可靠度总原则(ISO2394:1998),用强制性条文规定了不同类型结构的设计使用年限,即结构的加固设计使用年限应如何确定,目前尚无统一的标准明确规定。这是加固行业中亟待研究解决的重大问题。 据有关部门初步统计,我国已有建筑物总量(包括城镇房屋建
4、筑、工业建筑等)已超过400亿㎡,且每年新增20亿㎡以上的新建筑。据一些专家估计,约有30%~50%的建筑物出现安全性失效或进入功能退化期。也有统计资料表明:约有25亿㎡的建筑物急需进行鉴定与加固处理。不论是前者还是后者,都显示出加固工程量的巨大。可是,在当前加固工程如此繁重的情况下,不协调的是结构加固设计队伍中,经验不足的设计人员占较大比重,致使加固工程失误案例时有发生,对于结构的加固设计使用年限的重大问题更感迷惑,难以正确把握。建筑结构加固后的设计使用年限问题确实是当前加固行业中急待解决的重大问题。 可喜的是,最近颁布实施的国家标《混凝土
5、结构加固设计规范(GB50367-XX)》(以下简称"混凝土加固规范")第条规定:混凝土结构的加固设计使用年限,应按下列原则确定: 1)结构加固后的使用年限,应由业主与设计单位共同商定。 2)当结构的加固材料中含有合成树脂或其他聚合物成分时,其结构加固后的使用年限宜按30年考虑；当业主要求结构加固后的使用年限为50年时,其所使用的胶和聚合物的粘结性能,应通过耐长期应力作用能力的检检验。 3)使用年限到期后，当重新进行的可靠性鉴定认为该结构工作正常,仍可继续延长其使用年限。 4)对使用胶粘方法或掺有聚合物加固的结构、构件,尚应定期检查其工
6、作状态。检查时间间隔可由设计单位确定,但第一次检查时间不应迟于10年。 5)当为局部加固时,应考虑原建筑物剩余设计使用年限对结构加固后设计使用年限的影响。 但是,此规定似过于原则,尚未考虑到结构加固的多种复杂情况应如何区别对待的问题。 我们认为,下列几点值得进一步探讨: 1)被加固结构已服役年限问题。已有建筑物服役年限长短不同,其剩余可靠度亦各不同,加固时均按30年考虑,似过粗。 2)已有建筑物由于增层或改造所引起的加固与一般结构构件所需要的加固区别很大,前者应考虑新、老部分如何协调使用年限的问题;而后者处理相对比较单一。 3)政府
7、规划部门或业主要求的加固后使用年限不足30年的应如何处理。 4)对于可变作用即楼面活荷载、风荷载和雪荷载标准的取值问题应予考虑。因"荷载规范"是按设计基准期50年考虑的,而加固结构应按加固后下一目标使用期(如30年)取值,两者显而易见应是不同的.实际上,加固材料性能取值亦是不同的。 5)对于某些遭受偶然事件如爆炸、火灾、撞击等引起的抢险加固或一些危房已被判"死刑而缓期执行"的抢险加固或急需的临时加固(我们曾负责处理过多起这方面工程)也应区别对待。 6)对某些经验尚不足的加固技术,如使用胶粘剂或其他聚合物的情况,不可避免地存在着耐老化等问题
8、,是业主和设计者非常关心的现实问题,加固后结构的性能是否能与原结构的性能相同,必须进一步研究。 我们认为,在确定结构的加固设计使用年限时,上述问题必
