鉴于不同阶段加固设计工程选择不同的加固设计规范和计算方法,稳定性也不尽相同,充分考虑到不同阶段工程质量的差别,实际上稳定性差异很大。此外,现有建筑的使用年限也不尽相同,其稳定性也不尽相同。
1)结构加固后的使用年限,由业主和设计单位共同约定。
2)结构加固材料含有树脂材料或其他聚合物成分时,结构加固后的使用年限应注意30年;当业主要求结构加固后的使用年限为50年时,所使用的胶粘剂和聚合物的粘结性能应通过耐长期应力的检验。
3)使用年限限届满后,当再次进行的可靠性鉴定认为结构工作正常时,可继续延长其使用寿命。
4)使用粘合方法或混合聚合物加固的结构和构件,应定期检查其工作状态。检查时间隔可由设计单位确定,但**检查时间不得迟于10年。
5)局部性加固时,应注意原建筑物剩余设计使用年限限对结构加固后设计使用年限限的影响。
但这一规定似乎过于原则,没有考虑到结构加固的各种复杂情况应如何区别对待。
对于我们来说,以下几个方面非常值得更进一步探讨:
1)加固结构的使用年限。现有建筑物的使用年限不同,其余的可靠性也不尽相同。加固时间按30年考虑,似乎太粗。
2)现有建筑物增层或改造引起的加固与一般结构构件所需的加固有很大区别。前者应注意如何协调新旧部分的使用年限;后者相对单一。
3)如何处理政府规划部门或业主要求的加固后使用年限限不足30年的问题。
4)应注意可变作用,即地面活荷载、风荷载和雪荷载标准的值。鉴于“荷载规范”是根据50年的设计基准期考虑的,加固结构应根据加固后的下一个目标使用年限(如30年)进行测量,两者应明显不同。事实上,钢筋材料的性能值也有所不同。
5)对于爆炸、火灾、冲击等意外事件引起的应急加固或部分危房已被判处“死刑缓期执行”的应急加固或急需的临时加固(我们负责处理过多个这方面的项目)也应区别对待。
6)对于一些经验不足的加固技术,如使用粘合剂或其他聚合物,不可避免地存在耐老化等问题,这是业主和设计师非常关心的实际问题。必须进一步研究加固后结构的性能是否与原结构相同。
3建议
对于我们来说,在确定结构加固设计的使用年限时,必须尽可能仔细地考虑上述问题,以便业主和设计师能够正确掌握和处理。为此,可考虑分级处理:分为抢修加固、临时加固、短期加固和长期加固,并相应规定其设计使用年限限。
1)抢修加固
有些建筑因各种原因被认定为危险房屋(整体或局部),但由于特殊原因不能立即拆除重建,即所谓的“死亡缓慢”,有些建筑遭受爆炸、火灾等意外事件造成的局部性损坏,必须立即修复和加固。建议修复加固后的使用年限一般不超过一年。加固后应经常检查(如每三个月一次),以防再次发生危险。
2)临时加固
为了与“统一标准”相协调,对于部分临时结构或现有建筑结构遭受火灾、地震、爆炸等损坏,业主需要应急加固,然后长期考虑处理,可采用临时加固。
建议临时加固的设计使用年限限一般不超过5年,加固后每年检查一次;到期后,如果重新可靠性鉴定认为结构工作正常,仍可适当延长使用寿命。
3)短期加固
短期加固主要适用于服役30年左右的建筑物需要改变使用功能(包括增层、改造)引起的加固情况,或者业主只需要考虑在此期间拆除重建,以及城市规划部门的要求。
建议短期加固的设计使用年限限一般不超过25年。这也与“统一标准”对易于更换的结构构件规定的25年相协调。必须指出的是,短期加固设计中使用的可变荷载值不仅应按照现行“荷载规范”的规定采用,还应按照下一步目标使用年限限乘以小于1.0的折扣系数进行折扣。
4)长期加固
长期加固主要适用于不长或不超过20年的建筑物。一般来说,钢筋设计的使用年限为30~50年或更长。此外,在建工程所需的钢筋应注意为新工程50年。此时,钢筋设计应遵守“混凝土钢筋规范”的有关规定。
需要指出的是,对于一些纪念性建筑和特别重要的建筑结构,以及业主认为其建筑**的保存价值,加固成本不是问题,可以商定50年以上的设计使用年限。
因此,除“荷载规范”规定的值外,可变荷载值乘以1.0以上的荷载扩展系数,材料强度值乘以1.0以下的折扣系数。扩展系数和折扣系数应根据约定的实际上设计使用年限限,按“统一标准”的概率分布和相应的统计系数确定。