建筑结构可靠性鉴定具有至关重要的意义。首先,从保障房屋建筑使用安全方面来看,它能全面了解房屋的安全性、实用性等。例如,对主体工程质量的鉴定,包括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,以及钢结构工程的钢材性能、施工工艺等方面的检测,确保房屋主要构件如地基、承重墙等具备符合技术要求的强度、韧性和稳定性,承受建筑物本身的各种载荷。
其次,在促进整改查处工作方面,通过建筑结构可靠性鉴定,能够及时发现不合格的建筑。据相关统计,每年通过房屋鉴定工作发现的不合格建筑数量可观,为相关部门开展整改和查处工作提供了有力依据。相关部门可以根据鉴定结果,更有效地采取措施,如责令整改、罚款甚至吊销相关资质等,确保建筑行业的规范发展。
最后,为业主提供安全居住环境。建筑结构可靠性鉴定让业主们清楚自己所居住的房子是否存在安全隐患。如果发现问题,可及时进行针对性的加固工作,对影响居住环境安全的细节进行修缮。例如,当发现房屋渗水、地面空鼓、墙皮脱落等问题时,及时处理,避免问题进一步扩大,为业主们打造一个安全的居住环境。总之,建筑结构可靠性鉴定是保障房屋建筑安全、促进建筑行业健康发展的重要环节。
二、建筑结构可靠性鉴定标准(一)主要标准介绍《民用建筑可靠性鉴定标准》适用于以混凝土结构、钢结构、砌体结构、木结构为承重结构的民用建筑及其附属构筑物的可靠性鉴定。除应符合该标准外,还应符合国家现行有关标准的规定,如律师解答中提到的民用可靠性鉴定标准为 GB50292 - 2015。
《工业建筑可靠性鉴定标准》适用于以混凝土结构、钢结构、砌体结构为承重结构的单层和多层厂房等工业建筑物以及烟囱、钢筋混凝土冷却塔等工业构筑物。
《危险房屋鉴定标准》为有效利用既有房屋,正确判断房屋结构危险程度,及时治理危险房屋,确保使用安全而制定。如标准中规定了危险房屋鉴定应依次按受理委托、初始调查、检测调查、鉴定评级、处理建议、出具报告等程序进行。
《建筑抗震鉴定标准》为了减轻地震破坏,降低因地震产生的损失而制定。适用于抗震强度为 6 - 9 度的地区,对现有建筑的抗震能力进行鉴定,并为抗震加固或采取其他抗震减灾对策提供依据。
(二)标准中的等级分类房屋可靠性鉴定中的安全性鉴定分为 Asu、Bsu、Csu、Dsu 四类。Asu 级安全性符合标准要求,具有足够的承载能力;Bsu 级安全性略低于标准要求,尚不显著影响承载能力;Csu 级安全性不符合标准要求,显著影响承载能力;Dsu 级安全性极不符合标准要求,已严重影响承载能力。
正常使用性鉴定分为 Ass、Bss、Css 三类。Ass 级使用性符合标准要求,具有正常的使用功能;Bss 级使用性略低于标准要求,尚不显著影响使用功能;Css 级使用性不符合标准要求,显著影响使用功能。
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。其中,I 级可靠性最高,IV 级可靠性最低。
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估。其特点是荷载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。
传统经验法的优点在于鉴定程序简单、成本低,方法快速简便。房屋鉴定、维修、管理的专业技术人员一般对所管理的房屋建造与使用情况比较熟悉,尤其对结构简单以及加固维修投资不大的房屋进行鉴定仍然是可行的。然而,这种方法也存在明显的缺点。由于其鉴定多以定性分析判断为主,大多不使用现代测试技术手段,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。而且在工程处理方案上一般偏于保守,整体结构比较粗糙。
适用情况主要是对结构简单、加固维修投资不大的房屋进行初步鉴定,或者在缺乏现代测试技术设备的情况下,作为一种快速的普查方法。
(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。这种方法是在初步分析事故原因的基础上,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,对建筑物作出较准确的鉴定。
实用鉴定法适用范围比较广,且有效性较高,是目前普遍采用的可靠性鉴定方法。
(三)概率法(可靠度鉴定法)概率法也称可靠度鉴定法,是将结构物的作用效应和结构抗力作为随机变量,运用概率论和数理统计原理,计算出结构在某一时点的失效概率,用来描述结构物可靠性的鉴定方法。
实用鉴定法虽然较传统经验法有较大的突破,评价的结论比传统经验法更科学、更接近实际。然而,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。
目前我国结构物可靠性鉴定仍然采用传统经验法和实用鉴定法,其中实用鉴定法是目前最常用的方法。概率法有待进一步完善,因为失效概率是建立在大量统计数据基础上的,而建筑物事故鉴定事先恰恰缺乏这些资料的收集。
四、建筑结构可靠性鉴定案例(一)湖州工业厂房可靠性鉴定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。
项目概况:该厂房位于湖州市南浔区,平面形状为长方形,建筑高度约为 18.85 米,建筑面积约为 4222.26 平方米。原设计为桩基础,上部结构为框架结构,主要承重构件为现浇钢筋混凝土柱、梁,设计强度等级为 C30。改造后的夹层为钢结构,钢梁与主混凝土柱之间采用后地脚螺栓连接,采用压型钢板混凝土组合楼板。
鉴定目的:检查厂房一、二层之间的加层结构体系的可靠性是否满足国家相关规范、规程的要求,在此基础上对工业建筑进行可靠性鉴定,并结合建筑实际情况提出合理的处理方案和建议。
评估范围:石莲大东吴绿色智能产业园 4 号楼 9 - 10 号一、二层夹层结构体系。
评估内容:包括住房调查、钢构件尺寸取样、部件几何参数、承重构件连接情况调查、混凝土柱抗压强度取样检测、钢梁里氏硬度测试、建筑物整体倾斜度测量以及围护系统安全状况调查等。
分级标准:工业建筑的可靠性鉴定等级应分为构件、结构体系和鉴定单元三个层次。其中,两级结构体系和构件的鉴定等级应包括安全等级和可用等级,必要时可综合评定可靠等级;有四个安全级别、三个可用性级别和四个可靠性级别。
评估依据:《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB 50144 - 2019)、《建筑变形测量规范》JGJ 8 - 2016、《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344 - 2019 等。
现场检查及相关资料:使用条件和环境的调查检测包括结构功能、使用环境和使用历史三个部分。该夹层目前作为一般轻工车间使用,环境正常。结构系统的调查表明,该夹层结构为钢结构,钢梁与混凝土主柱通过后地脚螺栓连接,钢次梁与钢主梁通过螺栓连接,楼板采用压型钢板混凝土组合楼板。结构布局基本合理。主钢梁采用 H 型钢,材质为 Q345B,次钢梁采用 H 型钢和 Q235B。结构和部件的材料性能测试包括检查和测量结构和部件的几何尺寸、混凝土柱抗压强度的抽样检验、调查结构和部件的缺陷、损坏和腐蚀,并调查部件连接。
惠州某酒店建筑结构形式为框架结构,共 5 层,检测面积约为 3563.13㎡。该建筑设计、施工、监理、勘察等相关工程技术资料缺失,开竣工时间不详。
构件混凝土强度检测:现场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,结构混凝土强度检测结果表明,该建筑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。
构件钢筋配置情况检测: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,并选择部分构件剔凿出主筋,检测钢筋规格。
结构布置检查与轴线尺寸检测:该建筑结构布置合理,荷载传递路径简捷。
结构和构件损伤及缺陷情况检测:
主体结构倾斜和不均匀沉降的检测:经现场检测,该建筑室内外地面与主体结构之间没有出现明显的相对位移,上部结构中未出现因地基不均匀沉降所引起的裂缝、倾斜等情况。
主体结构及构件的损伤及缺陷检测:经现场检测,该建筑主体结构及构件中尚未出现由于结构受力或变形引起的明显可见裂缝,所测结构构件中未发现影响结构安全的可见缺陷存在。该建筑物的围护结构构件目前没有出现由于结构受力或基础沉降引起的明显可见损伤。
结构承载力计算:该建筑框架柱实际配筋量满足计算承载力的要求;该建筑框架梁实际配筋量满足计算承载力的要求;该建筑楼板实际配筋量满足计算承载力的要求。
框架柱轴压比计算:该建筑框架柱轴压比计算结果满足《建筑抗震鉴定标准》(GB 50023 - 2009)的要求。
结构安全性等级评定:
地基基础子单元:该建筑物已使用多年,地基基础子单元的安全性主要依据地基不均匀沉降在上部结构中的反应进行评定。经现场检测,建筑物无明显整体倾斜;建筑物自使用以来,建筑场地地基稳定,无滑移迹象;上部结构构件也未发现由于地基不均匀沉降引起的裂缝或变形等现象。该建筑物地基基础子单元的安全性等级评定为 Bu 级。
上部承重结构子单元:上部承重结构子单元的安全性评级按结构承载功能等级、结构的整体性等级以及结构侧向位移等级进行评定。抽取若干代表层作为评定对象,各代表层的安全性等级可根据代表层中每种构件集的评级结果确定。上部结构承重结构承载功能的安全等级可根据评定结果确定。
柱构件:柱的安全性等级根据柱的承载能力、构造、不适于继续承载的位移 (或变形) 和裂缝等四个检查项目分别进行评定。该建筑主体结构柱的承载力满足安全使用要求,按承载能力评定柱类构件安全性等级为 au 级;该建筑柱均采用现浇方式连接,构造基本符合国家现行相关规范要求,按构造全部评定为 au 级;该建筑柱均无明显可见的水平位移或倾斜,按不适于继续承载的位移或变形全部评定为 au 级;该建筑柱均无明显可见的受力裂缝及损伤,按不适于继续承载的裂缝及损伤评定为 au 级。
梁构件:梁的安全性等级根据梁的承载能力、构造、不适于继续承载的位移 (或变形) 和裂缝等四个检查项目分别进行评定。该建筑梁的计算承载力满足安全使用要求,按承载能力评定梁类构件安全性等级全部评为 au 级;该建筑梁均采用现浇方式连接,连接方式正确,构造符合国家现行相关规范要求,按构造全部评定为 au 级;该建筑梁均无明显可见的挠曲变形,按不适于继续承载的位移或变形全部评定为 au 级;该建筑梁均无明显可见的受力裂缝,按不适于继续承载的裂缝宽度全部评定为 au 级。
哈尔滨一栋居民楼被鉴定为 D 级危房。
鉴定结果:鉴定结果显示,房屋为砌体结构,超高、超层、抗震等构造不符合规范规定,建筑结构安全性鉴定等级为 Dsu 级。
墙体开裂原因:
四至八单元室内管沟积水,且向外渗漏,导致该工程地基基础受到水浸,地基土软化,地基承载能力降低,地基基础产生不均匀沉降,导致上部墙体开裂。
房屋超高、超层结不满足设计规范规定。经核算,墙体承载能力不满足设计规范要求,墙体出现受力裂缝。因地基基础出现不均匀沉降,破坏原有受力平衡状态,地下室墙体出现劈裂破坏、屈曲变形,失去承载能力,应力重分布,相邻墙体出现连锁反应,产生劈裂破坏或斜向开裂,上部墙体随着地下室墙体的破坏变形产生开裂、变形。
地下室外墙(临街一侧)多数窗洞口改为门洞口,洞口面积加大,墙体刚度被削弱,影响房屋外纵墙整体抵抗变形能力。
居民安置:2022 年地下室出现漏水情况,同时发现承重墙存在问题,自 2022 年 7 月底住户撤出后,被安置到宾馆居住,此后每户每月给发放 1300 元安置救助金。“长期住宾馆里不能做饭,生活不方便,因此撤离的居民有人投靠亲友,还有人租房居住。”
相关问题:该居民楼被纳入 2023 年改造计划中,但还没等来改造计划,楼就裂了。对于相关建设规范要求等问题,鉴定单位工作人员表示不便接受采访。目前,道里区政府办公室、道里区住房和城乡建设局的公开电话均无人接听,居民楼被拆除后的赔偿及安置问题仍未明确。