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浅谈建筑结构可靠性鉴定

2019-08-13倪宏

科学导报·科学工程与电力 2019年2期
关键词:鉴定建筑结构可靠性

倪宏

【摘 要】“建筑物是否安全、是否满足正常使用、还能继续使用多久?”是业界和百姓普遍关注的重要问题。作者根据多年的工作经验,对建筑工程的结构可靠性鉴定作以总结分析。对结构可靠性的概念进行全面的介绍,并分析可靠性鉴定的常见原因,总结可靠性鉴定常用的几种方法,以供大家参考。

【关键词】建筑结构;可靠性;鉴定

一、引言

随着我国经济的迅猛发展,国民对于建筑物使用追求的期望值也日趋增高。但是随着建筑物使用年限的增加和环境的变化,建筑结构的承载能力和使用寿命肯定会逐年降低,破损将是一个必然的、不可逆转的过程。因此,从国家宏观经济的长远发展角度出发,为了节约能源和资金,有必要对建筑结构的可靠性进行全面科学地鉴定与分析,以保证建筑物在使用期间具有最优的可靠度水平,进而完成延长结构使用寿命的任务与目标。

二、建筑结构可靠性鉴定

结构可靠性,其定义为:结构在规定时间内(即设计时所假定的基准使用期)、规定的条件下(结构正常的设计、施工和使用条件下),完成预定功能(如强度、刚度、稳定性、抗裂性、耐久性)的能力。

这一定义将结构的可靠性归结了三个基本的功能,其分别是安全性功能、适用性功能和耐久性功能。其中,安全性功能是指,在正常设计、施工和正常使用条件下,结构应能承受可能出现的各种荷载作用和变形而不发生破坏;在偶然事件(如地震、爆炸等)发生时和发生后,仍能保持必要的整体稳定性,而不至于倒塌。适用性功能是指,在正常使用时,结构应具有良好的工作性能,其变形、裂缝或震动等均不超过规定的限值。耐久性功能是指,在正常使用、常规维护条件下,结构应具有足够的耐久性(如保护层不得过薄、裂缝不得过宽而引起钢筋锈蚀,混凝土不得在化学腐蚀环境下影响结构预定的使用年限)。

建筑结构可靠性鉴定的程序主要有:调查、检测及计算分析,按照现行设计规范和相关鉴定标准进行综合评估。

三、建筑结构可靠性鉴定的原因

大多数人提到“建筑结构可靠性鉴定”会下意识想到“危房”两字,以为只有“危房”才有可靠性鉴定的必要,甚至对建筑结构可靠性鉴定的必要性仅仅有一个模糊的概念,或者根本没有建筑结构可靠性鉴定的意识。一些情况下,如果对建筑结构可靠性鉴定意识不强,可能会导致违反相关建设法律法规而引起不必要的处罚,甚至会在建筑结构安全性不满足要求的情况下继续使用而酿成事故。下面就对建筑结构可靠性鉴定的常见原因进行梳理。

1.建筑结构超过设计使用年限时。目前规范规定一般建筑结构设计使用年限为50年,当建筑结构达到设计使用年限而想继续使用时,必需进行可靠性鉴定。随着建筑物使用时间的增长,建筑结构本身出现明显的建筑功能退化,建筑物的可靠度水平将逐渐降低,甚至有可能危害人们的生命安全。

2.建筑结构遭受灾害而未引起毁灭性倒塌,相关方想加固继续使用时。建筑物在使用期内可能会遭受自然灾害的侵蚀破坏(如地震、水灾、泥石流等)或人为灾害的损伤(如火灾、外物的撞击、爆炸物的冲击、腐蚀性气体泄漏及人为破坏等),为保证建筑结构的安全使用,需对其进行可靠性鉴定评估。

3.建筑物拟改变使用用途、改变使用条件和使用要求时。该情形较为常见,建筑物使用用途的改变,使得建筑结构改变了原有的设计状态,当新用途增加了建筑结构的荷载、改变了原来结构布局,如拆除或削弱了部分承重构件或改变了承重构件的使用状态,在改建和扩建中经常出现上述情形,该情形必须进行可靠性鉴定,评估改变后建筑结构的安全性和正常使用性。

4.对老旧建筑进行改造时。随着社会经济和文化的发展,人们对居住、工作环境的要求发生巨大的变化,导致相当数量的老旧建筑的功能不在适用,这就需要对这些建筑进行技术改造。对于老旧建筑,在改造前和改造后都需进行建筑结构可靠性鉴定,以保证改造工程实施的可行性及改造后建筑使用的安全性。

5.由于地质勘察、设计、施工及使用原因引起相关方有根据怀疑建筑结构出现问题而引起纠纷时。该种情形也较为常见,甚至直接导致为司法鉴定,通常是业主怀疑施工方在建筑施工过程中存在偷工减料行为或者施工质量粗糙而可能导致建筑结构出现质量问题,从而与施工方产生纠纷矛盾,此时需要由第三方(检测单位)对建筑结构进行可靠性鉴定,以给出客观公正的评定,然后运用相关技术手段进行加固或补强处理。

6.在建或既有建筑没有办理相关建筑施工许可,或施工手续不全时。受经济环境和政治形势影响,有的建筑建造时未按基本建设程序进行,导致建筑工程质量不能得到有效保证,可能存在各种安全隐患,并且相关建筑的产权也无法办理。这类建筑需要经过结构可靠性鉴定,来保证其安全使用,并办理相关产权。

7.出于维护建筑结构的角度出发,了解建筑结构的当前状态及在目标使用期内的可靠性时。该情形的建筑一般比较特殊,如历史建筑、纪念性建筑、大型公共建筑等。所谓目标使用期,即业主希望通过必要的修缮和维护能继续使用的年限。

四、建筑结构可靠性鉴定的方法

建筑结构的可靠性鉴定常用的方法有:传统经验法、实用鉴定法、概率鉴定法等。

1.传统经验法:由有经验的专家通过现场观察和简单的计算分析,以原设计规范为依据,根据个人专业知识和工程经验直接对建筑物的可靠性做出评估。此方法荷載计算以实际调查为准,材料取值以经验评定为依据,对原设计采用的规范依据、理论计算、计算图形加以分析,判定其与实际结构是否相符,是否可靠。这种方法主要是凭借着专家所掌握的知识和经验对结构可靠性做宏观评价,具有鉴定程序少、费用低、速度快等优点。缺点是难以对结构的性能和状态做出全面的分析,评价过程缺乏系统性,对建筑物可靠性水平的判断有较大的主观性,鉴定结论往往因人而异,而工程处理方案多数偏于保守,造成浪费。传统经验法一般已经淘汰,仅在比较简单的结构中使用。

2.实用鉴定法:对建筑物及其环境进行调查,对建筑结构进行检测,然后借助计算机技术,按规范要求进行综合性鉴定的一种方法。这种方法是在初步分析鉴定原因的基础上,进行详细调查、材料试验和结构检验,然后逐项评价、综合评定,对建筑物做出较准确的鉴定。与传统经验法相比,该法鉴定程序科学,对建筑物的性能和状态的认识较准确和全面,具有合理、统一的评定标准,对建筑物的可靠性水平的判断较为准确,可以为建筑物维修、加固、改造方案的决策提供可靠的依据。这种方法的适用范围比较广,且有效性较高,是目前普遍采用的可靠性鉴定方法。

3.概率鉴定法:运用概率论和数理统计原理,利用统计推断方法分析对结构产生影响的各种不确定性因素,对结构的可靠性进行鉴定。概率鉴定法针对具体的既有建筑物,找出建筑物在正常使用条件下和预期的使用期限内发生破坏或失效的概率,通过对建筑物和环境信息的采集和分析,评定建筑物的可靠性水平,确定结构的使用寿命。应用该方法得出的鉴定结论更符合建筑物的实际状态。概率鉴定法是可靠性鉴定的发展方向,现仅在比较重要的结构鉴定中使用。

五、结语

建筑结构可靠性鉴定能有效证明既有建筑结构的实际状况,对建筑结构的工作性能、耐久性能给予正确评价,有助于采用科学的应对措施,保证建筑物安全、持久。建筑结构可靠性鉴定在经过一段时间的发展和实践后,其积极的作用表现得越来越显著,受到建筑领域更多的重视和欢迎,也得到了进一步的推广和完善。

参考文献:

[1]李英梅,王增泽.谈建筑结构的可靠性鉴定[J].辽宁建材,2004(2):6-7.

(作者单位:大连渤海检测有限公司)

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