我國自建國以來,特別是自上世紀70 年代末實行改革開放以后,各種房屋建筑以及城市設(shè)施數(shù)量急劇增加。
據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計,目前我國現(xiàn)存的各種建(構(gòu))筑物的總面積至少在100 億m2以上,其中絕大多數(shù)是混凝土及砌體結(jié)構(gòu)。建國初期建造的大量的工業(yè)與民用建筑,服役期大都超過50年,存在各種安全隱患。
本文針對影響混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限的因素進行分析,提出加固設(shè)計使用年限的建議,供加固設(shè)計時參考使用。
2021年11月4日,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了《關(guān)于開展第一批城市更新試點工作的通知》,該通知選出21個城市(區(qū))進行城市更新試點工作。
我國的城市建設(shè)發(fā)展正處在由以增量建設(shè)為主向存量提質(zhì)改造與增量結(jié)構(gòu)并重的階段,建筑功能的變化必然引 起對原有建筑進行大規(guī)模的改造。
由此也形成了以“結(jié)構(gòu)安全為主的加固+局部建筑功能的改造”模式向以“大拆大改為主+被動性結(jié)構(gòu)加固”模式的轉(zhuǎn)變, 結(jié)構(gòu)加固的難度與復(fù)雜性大大增加,這無疑對結(jié)構(gòu)工程師提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。
設(shè)計使用年限指“設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件不需進行大修即可按預(yù)定目的使用的年限”。
結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)應(yīng)具有足夠的可靠性,滿足安全性、適用性和耐久性的功能要求,當(dāng)房屋建筑達到設(shè)計使用年限后,經(jīng)過鑒定和維修,仍可繼續(xù)使用,設(shè)計使用年限隨建筑結(jié)構(gòu)的重要性而不同。
有以下幾點值得進一步探討:
①原建筑物(或原結(jié)構(gòu))剩余設(shè)計使用年限
當(dāng)為局部加固時,應(yīng)考慮原建筑物(或原結(jié)構(gòu))剩余設(shè)計使用年限,各部分服役年限長短不同,其剩余可靠度亦各不同。
②由于造價等原因,業(yè)主要求的加固后使用年限不足30年的應(yīng)如何處理。
③對于特殊情況臨時加固如何區(qū)別對待。
混凝土結(jié)構(gòu)是否需要加固,應(yīng)經(jīng)結(jié)構(gòu)可靠性鑒定確認。混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計所面臨的不確定因素遠比新建工程多而復(fù)雜,況且還要考慮業(yè)主的種種要求。
針對不同情況,如何確定結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計使用年限,依據(jù)新建工程設(shè)計使用年限的劃分,可考慮分級處理:即分為5年、25年和30年及以上三級。
4.1- 5年加固期
有的建筑由于種種原因已被鑒定為危險房屋 (整體或局部) ,但又因特殊原因無法立即拆除重建,或?qū)τ谝恍┡R時性結(jié)構(gòu)或已有建筑結(jié)構(gòu)遭受火災(zāi)、 地震、 爆炸等損壞,業(yè)主要求緊急加固,后期再考慮長期加固,可采取臨時加固。
建議臨時加固的設(shè)計使用年限一般不超過5年,與規(guī)范中對“臨時性建筑結(jié)構(gòu)”規(guī)定的5年相協(xié)調(diào)的。
加固后每年檢查一次,到期后,若重新進行的可靠性鑒定認為該結(jié)構(gòu)工作正常,則仍可適當(dāng)延長其使用年限。
4.2- 25年加固期 對于已服役30年左右的建筑物需改變使用功能(包括增層、改造)引起的加固情況,或業(yè)主使用要求僅滿足原設(shè)計使用年限要求,后期考慮拆除翻建等,建議加固的設(shè)計使用年限一般不超過25年,與規(guī)范中對“易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件”規(guī)定的25年也是相協(xié)調(diào)的。
4.3- 30年及以上加固期
對于服役期20年左右的建筑物因各種原因所需的加固,一般情況下其加固設(shè)計使用年限為30~ 50年或更長。此外,在建工程所需的加固,應(yīng)按新建工程即50年考慮。
業(yè)主和設(shè)計方在商定加固設(shè)計使用年限時,業(yè)主應(yīng)耐心聽取后者的技術(shù)經(jīng)濟分析意見;設(shè)計方也應(yīng)尊重業(yè)主所提的使用功能和使用年限的要求。
雙方必須在被加固建筑物的安全適用、 經(jīng)濟合理、技術(shù)可靠、施工方便、節(jié)能環(huán)保前提下取得共識。
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