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安全性、适用性和耐久性:论混凝土结构加固设计的使用年限

作者:钧测检测 发布日期: 浏览次数:

 我国自建国以来,特别是自上世纪70 年代末实行改革开放以后,各种房屋建筑以及城市设施数量急剧增加。

据有关部门统计,目前我国现存的各种建(构)筑物的总面积至少在100 亿m2以上,其中绝大多数是混凝土及砌体结构。建国初期建造的大量的工业与民用建筑,服役期大都超过50年,存在各种安全隐患。

本文针对影响混凝土结构设计使用年限的因素进行分析,提出加固设计使用年限的建议,供加固设计时参考使用。

2021年11月4日,住房和城乡建设部发布了《关于开展第一批城市更新试点工作的通知》,该通知选出21个城市(区)进行城市更新试点工作。

我国的城市建设发展正处在由以增量建设为主向存量提质改造与增量结构并重的阶段,建筑功能的变化必然引 起对原有建筑进行大规模的改造。

由此也形成了以“结构安全为主的加固+局部建筑功能的改造”模式向以“大拆大改为主+被动性结构加固”模式的转变, 结构加固的难度与复杂性大大增加,这无疑对结构工程师提出了严峻的挑战。

设计使用年限指“设计规定的结构或构件不需进行大修即可按预定目的使用的年限”。

结构在规定的设计使用年限内应具有足够的可靠性,满足安全性、适用性和耐久性的功能要求,当房屋建筑达到设计使用年限后,经过鉴定和维修,仍可继续使用,设计使用年限随建筑结构的重要性而不同。

有以下几点值得进一步探讨:

①原建筑物(或原结构)剩余设计使用年限

当为局部加固时,应考虑原建筑物(或原结构)剩余设计使用年限,各部分服役年限长短不同,其剩余可靠度亦各不同。

②由于造价等原因,业主要求的加固后使用年限不足30年的应如何处理。

③对于特殊情况临时加固如何区别对待。

混凝土结构是否需要加固,应经结构可靠性鉴定确认。混凝土结构加固设计所面临的不确定因素远比新建工程多而复杂,况且还要考虑业主的种种要求。

针对不同情况,如何确定结构的加固设计使用年限,依据新建工程设计使用年限的划分,可考虑分级处理:即分为5年、25年和30年及以上三级。

4.1- 5年加固期

有的建筑由于种种原因已被鉴定为危险房屋 (整体或局部) ,但又因特殊原因无法立即拆除重建,或对于一些临时性结构或已有建筑结构遭受火灾、 地震、 爆炸等损坏,业主要求紧急加固,后期再考虑长期加固,可采取临时加固。

建议临时加固的设计使用年限一般不超过5年,与规范中对“临时性建筑结构”规定的5年相协调的。

加固后每年检查一次,到期后,若重新进行的可靠性鉴定认为该结构工作正常,则仍可适当延长其使用年限。

4.2- 25年加固期

对于已服役30年左右的建筑物需改变使用功能(包括增层、改造)引起的加固情况,或业主使用要求仅满足原设计使用年限要求,后期考虑拆除翻建等,建议加固的设计使用年限一般不超过25年,与规范中对“易于替换的结构构件”规定的25年也是相协调的。

4.3- 30年及以上加固期

对于服役期20年左右的建筑物因各种原因所需的加固,一般情况下其加固设计使用年限为30~ 50年或更长。此外,在建工程所需的加固,应按新建工程即50年考虑。

业主和设计方在商定加固设计使用年限时,业主应耐心听取后者的技术经济分析意见;设计方也应尊重业主所提的使用功能和使用年限的要求。

双方必须在被加固建筑物的安全适用、 经济合理、技术可靠、施工方便、节能环保前提下取得共识。


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