1、1建筑物的鉴定与加固第一章 绪论1.1 基本概念和国家标准、规范一、基本概念1.结构的设计基准期:为确定可变作用及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数。一般设计规范所采用的设计基准期为 50年,即设计时所考虑荷载、作用的统计参数均是按此基准期确定的。2.结构的设计使用年限:是设计规定的一个时期,在这一规定的时期内,只需进行正常的维护下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。所谓“正常维护”包括必要的检测、防护及维修。设计使用年限是房屋建筑的地基基础工程和主体结构工程“合理使用年限”的具体化。补充:.建筑结构可靠度
2、设计统一标准 (GB 50068-2001)1.0.5条:设计使用年限分四类: 5 年,临时性结构; 25 年,易于替1 2换的结构构件; 50 年,普通房屋和构筑物; 100 年,纪念性建3 4筑物和特别重要的建筑结构。.同一建筑专业中不同专业的设计使用年限可以不同,例如,外保温、结构和地基等,均可有不同的设计使用年限。.在结构施工图总说明应注明设计使用年限,而不应写成设计2基准期。.建筑结构专业技术措施1.0.11 条:对于一般工业与民用建筑,结构设计基准期和结构设计使用年限均为 50 年。对于特殊建筑或业主有特殊要求的建筑,如果要求设计使用年限超过 50 年,设计前应取得相应文件。.中华
3、人民共和国城镇国有土地使用权出让和转让暂行条例:第十二条:土地使用权出让最高年限按下列用途确定: 居住用地1七十年; 工业用地五十年; 教育、科技、文化、卫生、体育用2 3地五十年; 商业、旅游、娱乐用地四十年; 综合或者其他用地4 5五十年。3.建筑结构的寿命:房屋的使用期限或存在期限。当房屋建筑达到设计使用年限后,经过鉴定和维修,可继续使用。4.可靠性:结构在规定的时间内,在规定的条件,完成预定功能的能力。可靠度:对结构可靠性的定量描述,即结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。 标准规定的结构可靠度是以正常设计、正常施工、正常使用为条件,不考虑人为过失的影响。注:结构的可
4、靠度或结构的失效概率,是对结构的设计使用年限而言的。当结构的使用年限超过设计使用年限后,结构失效概率可能较设计预期值增大。5.安全性:结构在规定的条件下,应能承受可能出现的各种荷载3作用、外加变形和外加约束的作用。具体为: 在正常施工和正常1使用时,能承受可能出现的各种作用; 在设计规定的偶然事件发2生时及发生后,仍能保持必需的整体稳定性。注:整体稳定性在偶然事件发生时和发生后,建筑结构仅产生局部的损坏而不致发生连续倒塌。6.适用性:结构在正常使用下,应能满足预定的使用要求,其变形、裂缝或振动等性能均不超过规定的限值。具体为:在正常使用时具有良好的工作性能。7.耐久性:结构在正常使用和维护下,
5、材料性能虽随时间推移发生变化,但仍然能满足预定功能的要求。具体为:在正常维护下,具有足够的耐久性能。8.工程结构:以工程材料(木材、砌块、砼和钢材 etc)为主体构成的不同类型的承重结构(木结构、砌体结构、钢筋砼和钢结构etc)相互连接(铰接、半刚结和刚结)而成的骨架,它的主要作用是通过骨架来传递和抵抗自然界的各种作用,使得建/构筑物在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定的功能。二、国家标准、规范1.民用建筑可靠性鉴定标准 (GB50292-1999)2.工业厂房可靠性鉴定标准 (GBJ144-90)3.危险房屋鉴定标准 (JGJ 125-99)4.建筑抗震鉴定标准 (GB50023-95)
6、5.建筑结构检测技术标准 (GB/T50344-2004)46.混凝土结构加固设计规范 (GB50367-2006)7.建筑抗震加固技术规程 (JGJ 116-98)8.钢结构加固技术规范 (CECS 77:96)1.2 必要性、原因及加固技术发展概况一、建筑发展概况(一)世界建筑过去、现在和将来1.过去 大规模新建阶段,二战后,规模大但标准相对较低,且 。以下图片是二战期间,部分国家破坏的情景。年50T二战伦敦被轰炸场景(一) 二战伦敦被轰炸场景(二)5二战东京被轰炸场景(一) 二战东京被轰炸场景(二)二战德国被轰炸场景(一) 二战德国被轰炸场景(二)2.世界现在 新建与维修并重阶段3.将来
7、 工程结构维修加固阶段,尤其在发达国家,例如:Amercia50%;English70%;German80%;etc.(二)我国建筑发展历史1.建筑发展四个时期(1)19581960 年“大跃进”时期,特点是主观行事、不遵守客观规律;(2) “十年动乱”时期, “三边”建筑(边勘查、边设计、边施工) ;6(3)20 世纪 80 年代初期,设计、施工素质不够高且监理处于初期;(4)20 世纪 90 年代后期至今,本领域不正之风和腐败现象蔓延,结果是“数量增加,质量下降” ;2.现状:“大规模新建阶段” “新建与维修并重阶段 ”原因:(1)建筑工程质量稳中有升;(2)建筑工程事故依然存在工程质量合
8、格率低 1994 年,建设部对 29 省会城市抽1查,462 栋,优良 30 栋,优良率仅 6.49; 1995 年同样对省会城市抽查,工程质量合格率 80,优良率仅 8;2005 年 9 月,浙江省质量抽查结果:国家和省两级重点建设工程合格率 64.5,其它重点建设工程合格率仅 44.0。劣质工程增多 2重大事故时有发生 2003 年 7 月 1 日,上海地铁 4 号3线发生流沙涌入,附近一栋 8 层楼房发生倾斜,主楼裙房倒塌,直接经济损失 1.5 亿元,保险公司陪付 7.1 亿元; 2003 年 11 月 3 日,湖南衡阳大厦 8 层商住楼发生火灾,扑救过程中发生倒塌,20 名官兵牺牲,1
9、1 名负伤。不少工程存在严重隐患 某市住宅小区,砼楼板设计4100,实际只有 75 ,最薄处 50;设计 1400基础,实际宽度不到 900 。7质量通病仍普遍存在于工程中。5(3)自然灾害造成的建筑事故时有发生。例如:地震、风灾、水灾和火灾等自然力。表现为:社会的发展,物质生活水平提高 精神生活质量提高 建筑功能要求提高 拆“旧”改现 实 因 素实 际 上 , 环 境 和 经 济 等理 论 上 .“新”并不合适 建筑物的鉴定与加固势在必行。二、建筑鉴定、加固的原因“ ”与“ ”之间的“此消彼长” “ ”RSr0 RSr0“ ” 与“ ”之间的“此消彼长” “ ”CC注: 结构构件抗力的设计值
10、,应按各有关建筑结构设计规范的规定确定;结构重要性系数;0r荷载效应组合的设计值;S结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值,例如变形、C裂缝、振幅、加速度、应力等的限值,应按各有关建筑结构设计规范的规定采用。上述摘自建筑结构荷载规范 (GB50009-2001)3.2.2 条、3.2.7 条等。 混凝土结构设计规范 (GB50010-2002)3.2.3 条、3.3.1 条等。(一) 一定, 降低SR内、外因 环 境 条 件 和 防 护 措 施外 因 工 质 量 等工 程 材 料 自 身 特 性 、 施内 因8例如:(1)混凝土结构:开裂和剥落;碳化;化学介质侵蚀等。(2)砌体结构:风化,粉
11、化等。(3)钢结构:腐蚀、稳定和疲劳破坏等。(4)木结构:干缩裂缝、初期腐朽等。(二) 一定, 增大RS使用功能改变,导致荷载作用增加。三、加固技术发展概况1.初期“修修补补” ,典型的特点:“头痛医头、脚痛医脚” ,不系统、合理。与建筑抗震设计规范 (GB50011-2001)3.5.2 条 2 款:宜具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部消弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中。2.近期迅速发展,形成一门新的学科。常见的加固方法:(1)地基基础:桩托换、地基处理和加大基础面积等;(2)上部结构:增大截面加固法、置换混凝土加固法、外加预应力加固法、外粘型钢加固法、粘贴纤维复合
12、材加固法、粘贴钢板加固法、增设支点加固法、植筋技术、锚栓技术和裂缝修补技术等。混凝土结构加固设计规范 (GB50367-2006)1.3 工作程序和基本原则一、鉴定分类9民用建筑可靠性鉴定标准 (GB50292-1999)3.1.1 条:民用建筑可靠性鉴定,可分为安全性鉴定和正常使用性鉴定。 (1)在下列情况下,应进行可靠性鉴定: 建筑物大修前的全面检查; 重1 2要建筑物的定期检查; 建筑物改变用途或使用条件的鉴定; 建3 4筑物超过设计基准期继续使用的鉴定; 为制定建筑物维修改造规5划而进行的普查。(2)在下列情况下, 可仅进行安全性鉴定 : 危房鉴定及各种1应急鉴定; 房屋改造前的安全检
13、查; 临时性房屋需要延长使用2 3期的检查; 使用性鉴定中发现的安全问题。4(3)在下列情况下, 可仅进行正常使用性鉴定 : 建筑物日常1维护的检查; 建筑物使用功能的鉴定; 建筑物有特殊使用要求2 3的专门鉴定。对工业建筑直接进行可靠性鉴定,对危险房屋进行综合性鉴定。二、鉴定程序委托 初步调查 确定鉴定目的、范围和内容成立鉴定组(或委员会) 详细调查补充调查安全性、使用性鉴定评级可靠性评级10适修性评估鉴定报告三、加固改造的基本原则1.结构体系总体效应原则混凝土结构加固设计规范 (GB50367-2006)3.2.2 条 8 款:地震区的结构、构件的加固,除应满足承载力要求外,尚应复核其抗震
14、能力;不应存在因局部加强或刚度突变而形成的新薄弱部位;同时,还应考虑结构刚度增大而导致地震作用效应增大的影响。建筑抗震加固技术规程 (JGJ 116-98)3.0.2 条 2 款:加固或新增构件的布置,宜使加固后结构质量和刚度分布较均匀、对称,应避免局部加强导致结构刚度或强度突变。2.先鉴定后加固的原则混凝土结构加固设计规范 (GB50367-2006)3.1.1 条:混凝土结构经可靠性鉴定确认需要加固时,应根据鉴定结论和委托方提出的要求,由有资格的专业技术人员按本规范的规定和业主的要求进行加固设计。建筑抗震加固技术规程 (JGJ 116-98)3.0.1 条:现有建筑抗震加固前,应按现行国家标准建筑抗震鉴定标准 (GB50023)进行抗震鉴定。3.材料的选用和取值原则混凝土结构加固设计规范 (GB50367-2006)3.2.2 条 4 款:原结构、构件的混凝土强度等级和受力钢筋抗拉强度标准值应按下