一、建筑结构可靠性鉴定的意义与必要性
建筑结构可靠性鉴定具有重大的意义与必要性。
从保障建筑安全角度来看,其能够对建筑的主体工程质量、结构安全性、构件耐久性和使用性进行全面复核鉴定。例如,通过对混凝土结构及砖混结构工程的混凝土强度、钢筋布置情况等方面的检测,可以及时发现潜在的安全隐患,像地基、承重墙等关键部位若出现结构性迸裂、倾斜、坍塌等问题,可视为主体结构存在问题,而可靠性鉴定能够准确识别这些问题,为后续的处理提供依据。
对于促进整改工作起着关键作用。通过鉴定工作,可以及时发现不合格的建筑,有利于相关部门更有效地开展整改和查处工作。相关数据显示,在一些地区,经过可靠性鉴定后,整改查处的不合格建筑比例显著提高,有效提升了地区建筑的整体质量水平。
Zui后,为业主提供了安全的居住环境。让业主了解自己所居住房子的安全状况,及时制止房屋继续出现安全质量问题。对于影响居住环境安全的细节,如房屋渗水、地面空鼓等问题,可在后期进行针对性的修缮和加固工作,还业主们一个安全舒适的居住空间。建筑结构可靠性鉴定是保障建筑安全、促进社会稳定发展的重要环节。
二、常见的建筑结构可靠性鉴定案例
(一)湖州工业厂房鉴定案例
湖州某绿色智能产业园 4 号楼 9 - 10 号厂房于 2019 年建成,原设计为三层框架结构。2021 年 6月对一、二层之间进行夹层改造,改造后的夹层为钢结构。鉴定目的是检查厂房加层结构体系的可靠性是否满足国家相关规范、规程要求。评估范围为一、二层夹层结构体系,内容包括住房调查、钢构件尺寸取样、部件几何参数等多项检测。工业建筑的可靠性鉴定等级分为构件、结构体系和鉴定单元三个层次,有四个安全级别、三个可用性级别和四个可靠性级别。通过详细调查和试验,对结构系统的可靠性水平进行分析和校核,为厂房的安全使用提供了科学依据。
(二)惠州酒店鉴定案例
惠州某酒店建筑结构形式为框架结构,共 5层。采用钻芯法抽检了该建筑上部结构部分构件的混凝土强度,所抽检的一至五层混凝土框架柱抗压强度推定值为28.5MPa;二至屋面层混凝土框架梁抗压强度推定值为26.7MPa。还对构件钢筋配置情况进行检测,采用钢筋位置测定仪对框架柱、框架梁及楼板底部的配筋数量、直径和间距进行抽样检测,结果表明板配筋与原设计图纸基本相符。对结构布置、结构和构件损伤及缺陷情况、结构承载力等方面进行了检测鉴定,确保酒店建筑的结构可靠性。
(三)哈尔滨居民楼鉴定案例
哈尔滨道里区康安小区 10 号楼在两年前被鉴定为 D级危房。鉴定结果显示,该工程为砌体结构,超高、超层、抗震等构造不符合规范规定,结构受损严重,适修性很差,宜拆除。墙体开裂原因包括四至八单元室内管沟积水导致地基基础受水浸、房屋超高超层结构不满足设计规范、地下室外墙窗洞口改门洞口削弱墙体刚度等。居民在2022 年就已撤离,被安置到宾馆居住,每户每月发放 1300 元安置救助金。目前该楼已开始拆除,但其为何两年前鉴定为 D级危房却迟迟未能拆除、居民是否得到赔偿及后续如何安置等问题仍待明确。
三、建筑结构可靠性鉴定方法
(一)传统经验法
传统经验法是 20 世纪 60 至 90年代我国较普遍采用的鉴定方法。这种方法主要依据工程技术专家的经验,以现场观察检测结果进行房屋结构综合评定,专家个人经验是前提。
其特点是现场观察检测鉴定较为简单,大多不使用现代测试技术手段,鉴定多以定性分析判断为主。例如,在一些结构简单以及加固维修投资不大的房屋鉴定中,专业技术人员凭借对房屋建造与使用情况的熟悉,通过现场观察,依据经验进行判断。
传统经验法的优点在于鉴定程序简单、成本低。房屋鉴定、维修、管理的专业技术人员一般对所管理的房屋情况较为了解,能快速进行鉴定。其缺点也较为明显。一方面,分析判断结果有时受鉴定人认知和技术水平的影响,难以做到准确无误,容易产生错判或漏判。另一方面,由于缺乏必要的测试技术仪器检测以及科学的定量分析评价方法的程序,在工程处理方案上往往偏于保守。
(二)实用鉴定法
实用鉴定法是在传统经验法的基础上发展起来的一种鉴定方法。它克服了传统经验法只通过现场踏勘检查、依据鉴定专家的经验进行定性分析、不能通过检测仪器在现场直接测试获取必要数据进行定量性分析的缺点。
实用鉴定法主要采用现代测试技术,在现场踏勘检查的基础上,通过仪器直接测量必要的数据,运用数学和数理统计的理论,进行定性和定量分析,进而得出鉴定结论,大大提高了鉴定结果的科学性。例如,在一些大型建筑结构的鉴定中,实用鉴定法可以通过先进的检测仪器准确测量结构的各项参数,如混凝土强度、钢筋布置情况等,再结合数理统计分析,为建筑结构的可靠性提供更准确的评估。
(三)概率法(可靠度鉴定法)
概率法是基于实际鉴定法的基础,运用统计与概率学的原理,采用非定值理论对建筑物结构安全进行检测和鉴定。其鉴定思路是通过利用建筑物结构抗力与荷载效应之间的差值,建立功能函数,根据建筑物结构抗力的荷载情况鉴定建筑结构的安全性。
从理论上讲,概率法是Zui科学、Zui完整的一种检验和鉴别方法,鉴定结论具有科学性,Zui为可靠。在既有房屋鉴定中,概率法也存在一定的局限性。既有房屋本身的作用力、结构抗力等影响房屋承载能力的诸因素都是随机变量,其作用过程也是随机过程。而采用鉴定时点的应力值进行计算以及进行结构分析则属于定值法的范围。用定值法的固定值来估计既有房屋的随机变量的变化对房屋的不定性影响,显然是不合理的。实际所用为近似概率法,需要完善以更好地适应既有房屋的可靠性鉴定。
四、建筑结构可靠性鉴定流程
(一)接受委托与初步勘测
当建筑结构检测单位接受委托后,会进行现场初步勘测。初步勘测的内容包括收集建筑的相关资料,如工程地质勘察报告、建筑结构的设计图纸和计算书、设计变更、施工记录、竣工图、竣工质监及验收文件等。了解建筑物的使用、损坏及修缮历史,包括建筑物的改造、维修、用途变更、使用条件改变以及是否受过灾害等情况。还会调查现场的基本情况,如资料的核对、建筑物的实际使用条件、使用环境、荷载调查、询问有关人员等。初步勘测的重要性在于为后续的检测工作提供基础信息,帮助检测人员更好地了解建筑的情况,确定检测的重点和方向。
(二)确定检测项目与签订协议
确定检测项目的依据主要包括委托方的要求、建筑的类型、结构特点、使用年限以及初步勘测的结果等。例如,如果建筑存在明显的裂缝或变形,可能需要增加裂缝宽度和变形量的检测项目;如果建筑曾经历过地震等自然灾害,可能需要对结构的抗震性能进行检测。在确定检测项目后,检测单位会与委托方签订协议,明确双方的权利和义务,包括检测的范围、内容、时间、费用等。签订协议的过程需要双方充分沟通,确保协议内容清晰、准确、合理。
(三)现场勘测与记录
现场勘测是建筑结构可靠性鉴定的关键环节。具体工作包括对建筑结构的几何尺寸进行测量,如构件的长度、宽度、高度等;对结构的变形情况进行检测,如倾斜、沉降等;对结构的裂缝进行观测,记录裂缝的位置、长度、宽度、深度等;对结构的材料性能进行检测,如混凝土的强度、钢筋的直径和间距等。数据记录的方法通常采用表格、图纸、照片等形式,确保数据的准确性和完整性。例如,对于裂缝的观测,可以使用裂缝宽度测量仪进行测量,并在图纸上标注裂缝的位置和尺寸,拍摄照片作为记录。
(四)分析计算与评定等级
对勘测数据进行分析计算是确定建筑结构可靠性的重要步骤。分析计算的过程通常采用专业的结构分析软件,根据勘测数据和相关的规范标准,对建筑结构的承载能力、变形情况、裂缝开展等进行计算分析。评定等级则是根据分析计算的结果,按照相关的鉴定标准,对建筑结构的可靠性进行评定。例如,根据《民用建筑可靠性鉴定标准》,将建筑结构的可靠性分为四个等级,分别为Asu、Bsu、Csu、Dsu。评定等级的过程需要综合考虑建筑结构的安全性、适用性和耐久性等因素。
(五)出具鉴定报告
鉴定报告是建筑结构可靠性鉴定的Zui终成果。鉴定报告的内容通常包括建筑的基本情况、检测的目的、范围、内容和方法、勘测数据和分析计算结果、评定等级、结论和建议等。建筑结构检测单位对鉴定报告的内容负责,确保报告的真实性、准确性和可靠性。鉴定报告不仅为委托方提供了建筑结构的可靠性信息,也为建筑的维修、加固、改造提供了科学依据。
五、建筑结构可靠性鉴定标准
(一)房屋可靠性鉴定等级分类
房屋可靠性鉴定主要依据结构的安全性、适用性和耐久性来评定房屋的可靠程度,分为不同的等级。安全性鉴定分为Asu、Bsu、Csu、Dsu 四类。正常使用性鉴定分为 Ass、Bss、Css 三类。根据上述评级结果,房屋可靠性等级评定为I、II、III、IV 四个等级。
I 级:符合国家现行标准的可靠性要求,不影响整体安全,可正常使用,个别次要构件不需采取措施或应采取适当措施。
II 级:略低于国家现行标准的可靠性要求,尚不明显影响整体安全,不影响正常使用,可不采取措施或对少数部件采取措施。
III 级:不符合国家现行标准的可靠性要求,或影响整体安全,或影响正常使用,应采取措施,或少数部件应立即采取措施。
IV 级:极不符合国家现行标准的可靠性要求,已严重影响整体安全,无法正常使用,必须立即采取措施。
(二)主要鉴定标准介绍
国家发布的主要建筑结构可靠性鉴定标准有《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292)、《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144)、《危险房屋鉴定标准》(JGJ125)、《建筑抗震鉴定标准》(GB50023)这四个标准。
《民用建筑可靠性鉴定标准》:适用于民用建筑结构的可靠性鉴定,包括安全性鉴定和正常使用性鉴定两种,兼有建筑物适修性等级评估。主要从结构的安全性、适用性和耐久性等方面进行评定,将建筑结构的可靠性分为四个等级。
《工业建筑可靠性鉴定标准》:用于工业建筑及其附属构筑物的可靠性鉴定。鉴定等级分为构件、结构体系和鉴定单元三个层次,有四个安全级别、三个可用性级别和四个可靠性级别。
《危险房屋鉴定标准》:适用于结构简单、传力路线清晰的普通民用既有房屋的危险性鉴定。根据被鉴定房屋的结构构造特点和承重体系的种类,以其危险程度和影响范围方法按三个层次进行鉴定评级,分为A 级(安全房屋)、B 级(有危险点房屋)、C 级(局部危险房屋)和 D 级(危险房屋)四个等级。
《建筑抗震鉴定标准》:主要用于对既有建筑的抗震性能进行鉴定,确保在地震等自然灾害发生时,建筑能够保持一定的安全性和稳定性。
六、建筑结构可靠性鉴定的未来展望
建筑结构可靠性鉴定在保障建筑安全方面起着至关重要的作用。随着科技的不断进步和社会的持续发展,既有建筑结构可靠性鉴定及加固技术也将迎来新的发展机遇。
从技术发展趋势来看,未来建筑结构可靠性鉴定将更加注重数字化技术的应用。目前,随着数字化技术的不断发展,建筑结构可靠性研究也开始采用数字化技术进行计算和分析。例如,利用数据分析和机器学习等技术,可以更加准确地预测建筑结构的可靠性,并及时发现可能出现的问题。未来,数字化技术将会在建筑结构可靠性鉴定中扮演更加重要的角色,通过建立建筑结构的数字模型,实现对建筑结构的实时监测和评估,提高鉴定的准确性和效率。
在检测技术方面,未来将更加注重全生命周期可靠性研究。建筑结构可靠性不仅仅受到设计因素的影响,还受到建筑物的整个生命周期的影响。未来的研究将会更加注重全生命周期可靠性研究,包括建筑结构的设计、施工、维护和拆除等各个方面。这也意味着,未来的检测技术将更加全面、系统,能够对建筑结构在不同阶段的性能进行准确评估。例如,在施工阶段,可以采用无损检测技术对建筑结构的质量进行实时监测;在使用阶段,可以通过定期检测和维护,及时发现结构的损伤和老化问题,并采取相应的加固措施。
绿色建筑的可靠性研究也将成为未来的一个重要方向。随着人们对环境保护和可持续发展的关注度不断提高,绿色建筑的建设和推广将成为未来建筑行业的发展趋势。绿色建筑的可靠性问题也是一个需要解决的问题。未来,建筑结构可靠性鉴定将会更加注重绿色建筑的可靠性研究,以确保绿色建筑的可持续发展。例如,研究绿色建筑材料的性能和耐久性,开发适合绿色建筑的检测技术和加固方法,提高绿色建筑的结构可靠性。
人才培养也将是未来建筑结构可靠性鉴定发展的关键。建筑结构可靠性鉴定需要专业的人才,目前人才短缺的问题依然存在。在未来,需要加强人才培养,吸引更多的youxiu人才加入到建筑结构可靠性鉴定中。可以通过加强高校相关专业的建设,开展专业培训和继续教育等方式,提高从业人员的专业水平和综合素质。
未来既有建筑结构可靠性鉴定及加固技术将朝着更加精准、高效、环保的方向发展。新型检测设备的研发、加固材料的创新、加固技术的智能化等将成为未来研究的重要方向。跨学科的合作、国际间的交流也将促进这一领域的技术进步,为我国建筑行业的可持续发展贡献力量。