當(dāng)下,建筑加固已經(jīng)成為一種普遍的現(xiàn)象,建筑使用達(dá)到一定的年限后,多多少少會出現(xiàn)一些質(zhì)量問題,這時(shí)大多需要對建筑進(jìn)行加固處理。通過建筑加固來提高使用壽命,這樣可以提高建筑的穩(wěn)定性和使用安全。那么,小固來為大家介紹一下房屋結(jié)構(gòu)加固的原因,究竟哪些建筑是需要加固處理?
現(xiàn)行《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50153中,規(guī)定建筑結(jié)構(gòu)必須滿足下列各項(xiàng)功能要求:
能承受在正常施工和正常使用時(shí)可能出現(xiàn)的各種作用;
在正常使用時(shí)具有良好的工作性能;
在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性能;
在偶然事件發(fā)生時(shí)及發(fā)生后,仍能保持必須的整體穩(wěn)定性。
雖然所有的施工質(zhì)量應(yīng)該首先要滿足原圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求,但是鑒于設(shè)計(jì)人員個(gè)體的差異,不同結(jié)構(gòu)的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)所反映的結(jié)構(gòu)安全儲備是不一樣的。
因此,在平時(shí)的工程結(jié)構(gòu)鑒定過程中,一定會遇到一些工程結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量雖然未能滿足原設(shè)計(jì)圖紙的要求,如C40的混凝土強(qiáng)度等級,最后檢測結(jié)果表明混凝土的強(qiáng)度推定值僅為35MPa等。
【2】 建筑物的功能改造
隨著我國既有建筑物的存量越來越高,更為了可持續(xù)發(fā)展與低能耗、低碳與環(huán)保的生活理念,對既有建筑物進(jìn)行功能改造與提升是很有必要的。但是對既有建筑物進(jìn)行功能改造時(shí),必須要建立在科學(xué)的鑒定與合理的加固設(shè)計(jì)與施工基礎(chǔ)之上,方能達(dá)到理想的效果。
我國現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)中3.1.7條(強(qiáng)制性條文)明確指出“設(shè)計(jì)應(yīng)明確結(jié)構(gòu)的用途,在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)未經(jīng)技術(shù)鑒定或設(shè)計(jì)許可,不得改變結(jié)構(gòu)的用途和使用環(huán)境”。
改變用途和使用環(huán)境的情況(如超載使用、結(jié)構(gòu)開洞、改變使用功能、使用環(huán)境惡化等)均會影響其安全性與使用年限。
任何對結(jié)構(gòu)的改變(無論是在建結(jié)構(gòu)還是既有結(jié)構(gòu))均須經(jīng)設(shè)計(jì)許可或技術(shù)鑒定,以保證結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)的安全和使用功能。
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》是結(jié)構(gòu)工程師們從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所需要遵循的主要設(shè)計(jì)規(guī)范之一,這也就表明工程結(jié)構(gòu)的技術(shù)鑒定工作有其不可撼動的重要性。
基于技術(shù)鑒定的結(jié)果,最終才能決定相關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件是否需要進(jìn)行加固或耐久性處理,即鑒定結(jié)論中明確結(jié)構(gòu)構(gòu)件不符合現(xiàn)行相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)時(shí),則應(yīng)進(jìn)行加固或耐久性處理;否則,就不需要采取措施。
在進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的鑒定時(shí),主要依賴功能改造后荷載大小的變化、荷載傳遞路線的改變、既有結(jié)構(gòu)材料的性能、既有結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)、后續(xù)使用年限等技術(shù)參數(shù)。

【3】 地震、火災(zāi)以及爆炸等災(zāi)害
地震、火災(zāi)以及爆炸等災(zāi)害發(fā)生后(圖1-1、圖1-2),受損建筑物是否能直接繼續(xù)投入使用,如果不能直接投入使用,需要采取何種加固措施進(jìn)行處理等,都需要進(jìn)行科學(xué)的技術(shù)鑒定與加固設(shè)計(jì)、施工。
對于受損特別嚴(yán)重的建筑物,還需要進(jìn)行受損結(jié)構(gòu)的適修性評估,即進(jìn)行建筑物加固維修的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析。
圖1-1
圖1-2
此外,對于一般受到火災(zāi)損害的建筑物,如果發(fā)生火災(zāi)時(shí)建筑物是處于出租狀態(tài),那么此時(shí)還存在業(yè)主單位與承租人之間的經(jīng)濟(jì)糾紛,在雙方進(jìn)入前案情,需要找專業(yè)的技術(shù)鑒定單位進(jìn)行技術(shù)鑒定,并委托專業(yè)的設(shè)計(jì)單位提出加固維修方案,協(xié)助法院作出公正、合理的理賠數(shù)目。
【4】 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的提高
每個(gè)國家關(guān)于結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與其經(jīng)濟(jì)水平是密切相關(guān)的。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高,工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度也越來越高,主要體現(xiàn)在分項(xiàng)系數(shù)、荷載取值等方面的調(diào)整。

目前,我國現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)相對發(fā)達(dá)國家而言,其安全度水平可能還偏低,例如在美國,恒荷載的分項(xiàng)系數(shù)取1.4,活荷載的分項(xiàng)系數(shù)取1.7;在我國,活荷載效應(yīng)控制組合時(shí),恒荷載的分項(xiàng)系數(shù)取1.2,活荷載的分項(xiàng)系數(shù)取1.4。
既然結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度是逐漸提高的,那么采用現(xiàn)行的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)去判定既有建筑物(按照早期設(shè)計(jì)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工),則很多既有建筑物可能存在或多或少的缺陷;尤其是早期沒有進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的建筑物,其抗震鑒定基本上是不滿足要求的。
當(dāng)然,對于不滿足現(xiàn)行抗震鑒定要求的房屋,如果進(jìn)行必要的抗震加固設(shè)計(jì),則完全能夠保證建筑物在地震(不高于設(shè)防烈度)發(fā)生時(shí)處于安全狀態(tài)。
中國優(yōu)秀的歷史建筑蘊(yùn)藏著深厚的歷史價(jià)值、科學(xué)價(jià)值和藝術(shù)價(jià)值。根據(jù)每個(gè)建筑所承載的不同背景,對此進(jìn)行加固修復(fù)的原則也是不相同的。
歷史建筑由于年代久遠(yuǎn),如果保護(hù)和修繕不及時(shí),其結(jié)構(gòu)或部分構(gòu)件不可避免地存在一定的破損和安全隱患,大體上表現(xiàn)為以下幾種類型問題:
①環(huán)境侵蝕、風(fēng)化或蟲蛀(木結(jié)構(gòu))等外部因素削弱了構(gòu)件的斷面,從而降低其承載能力;
②材料的老化,降低了構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的承載能力;
③構(gòu)件連接處的不牢固,降低了結(jié)構(gòu)的整體性;
④地基基礎(chǔ)的下陷引起上部結(jié)構(gòu)的附加應(yīng)力造成其破壞;
⑤地震等偶然作用造成結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的嚴(yán)重破損或倒塌;
⑥使用功能的調(diào)整以及其他不利因素帶來的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載力不足。