1概述
眾所周知，建築結構的加固是壹項綜合性工程，涉及面廣，受諸多因素的制約，具有不確定性和復雜性。就現有建築而言，有建國前的老建築，也有建國後不同時代的建築。由於不同時期設計的工程采用的設計規範和計算方法不同，可靠度也不同。如果考慮到不同時期施工質量的差異，實際可靠度就更不壹樣了。此外，現有建築物的可靠性隨著其使用壽命而變化。20世紀80年代以來，隨著我國市場經濟的快速發展，大量的城市建設項目相繼建成，高層建築眾多，建築業蓬勃發展。政府有關部門和公眾迫切要求明確建築結構的目標安全使用壽命，即結構的設計使用壽命，以規範建築市場和建築的臨時結構5年；易更換的結構件為25年；普通房屋、構築物為50年；紀念性建築和特別重要的建築結構為100年。
定義設計使用壽命是設計中規定的使用期限。在這壹規定的期限內，不經大修，僅經正常維修即可達到預期用途，完成預定的功能，即在正常設計、正常施工、正常使用和維護下，應達到建築物的使用壽命。同時，《統壹標準》還規定設計基準期為50年。另外，(建築結構荷載規範(GB50009-2001)(以下簡稱“荷載規範”)和各種結構設計規範都遵守“統壹標準”，給出了各自結構的設計使用壽命。《統壹標準》規定設計使用年限，在我國建築結構設計史上尚屬首次，對規範建築市場管理、建築結構安全合理使用和建築業持續健康發展具有重要意義。但由於各種原因，加固後建築結構的安全合理使用和下壹步目標用途的妥善管理仍存在問題。因此，對於新建工程，現行的《建築結構可靠性設計統壹標準》(GB50068-2001)(以下簡稱《統壹標準》)借鑒了《結構可靠性通則》(ISO2394:1998)，用強制性條文規定了不同類型結構的設計使用壽命，即如何確定結構加固設計的使用壽命。這是鋼筋行業亟待研究和解決的重要問題。
2討論
據有關部門初步統計，我國現有建築(包括城市住宅建築和工業建築)總量已超過400億㎡，每年新增建築超過20億棟。據壹些專家估計，約有30%~50%的建築存在安全失效或進入功能退化期。統計還顯示，約有25億㎡的建築急需鑒定和加固。無論是前者還是後者，都顯示了加固工作量的巨大。但在目前如此繁重的加固工程情況下，結構加固設計隊伍中缺乏經驗的設計人員占很大比例，導致加固工程失誤時有發生，對結構加固設計的使用壽命這壹重大問題更是壹頭霧水，難以正確把握。鋼筋建築結構的設計使用壽命確實是當前鋼筋行業亟待解決的壹大問題。
幸運的是，最近頒布實施的國家標準《混凝土結構配筋設計規範(GB50367-2013)》(以下簡稱《混凝土結構配筋規範》)第3.1.7條規定，混凝土結構配筋的設計使用壽命應按以下原則確定:
1)鋼筋結構的使用年限由業主和設計單位商定。
2)當結構的加固材料含有合成樹脂或其他聚合物成分時，加固結構的使用壽命應考慮為30年；當業主要求加固結構的使用壽命為50年時，所用的膠和聚合物的粘結性能應通過長期抗應力的測試。
3)使用壽命到期後，當可靠性鑒定再次認為結構工作正常時，結構的使用壽命仍可延長。
4)對於用膠粘方法加固或摻有聚合物的結構和構件，應定期檢查其工作狀況。檢驗間隔可由設計單位確定，但首次檢驗時間不應晚於10年。
5)局部加固時，應考慮原建築剩余設計使用年限對結構加固後設計使用年限的影響。
但這壹規定似乎過於原則，還沒有考慮到如何區別對待結構加固的各種復雜情況。
我們認為，以下幾點值得進壹步討論:
1)加固結構的使用壽命。既有建築的剩余可靠度隨著使用年限的長短而變化，加固按30年考慮，顯得過厚。
2)加層或改建引起的既有建築的加固與壹般結構構件所需的加固有很大區別。前者要考慮如何協調新舊零件的使用壽命；而後者相對簡單。
3)政府規劃部門或業主要求加固後使用年限小於30年怎麽辦？
4)應考慮可變作用的標準選擇，即樓面活荷載、風荷載和雪荷載。因為《荷載規範》是以50年的設計基準期為基準，而加固後的結構要以加固後的下壹個目標使用年限(如30年)為基準，所以兩者應該是明顯不同的。其實增強材料的性能值也是不壹樣的。
5)還要治療壹些意外事件引起的緊急加固，如爆炸、火災、撞擊等。，或者是壹些被判死刑緩期執行的危房，或者是急需臨時加固的(我們已經負責處理了很多這方面的工程)。
6)對於壹些沒有經驗的加固技術，比如使用膠粘劑或者其他聚合物，不可避免的存在抗老化等問題，這些都是業主和設計師非常關心的。加固後結構的性能能否與原結構相同，還需進壹步研究。
3條建議
我們認為，在確定結構的加固設計使用年限時，必須考慮上述問題，並盡可能詳細，以便業主和設計人員正確把握和處理。為此，可以考慮分級處理:即分為搶修加固、臨時加固、短期加固、長期加固四個等級，並相應規定其設計使用年限。
1.緊急修復和加固
有些建築物由於各種原因被鑒定為危房(整體或部分)，但由於特殊原因不能立即拆除重建，被稱為“被判死緩”，有些建築物因爆炸、火災等事故造成局部損壞，必須立即進行維修加固。建議搶修加固後的使用壽命壹般不超過1年。這種情況在加固後要經常檢查(比如三個月壹次)，防止危險再次發生。
2.臨時加固
為了與“統壹標準”相協調，當壹些臨時結構或現有建築結構受到火災、地震、爆炸等破壞時，可采用臨時加固。，並且業主要求緊急加固，然後經過長遠考慮再進行處理。建議臨時加固的設計使用壽命壹般不超過5年，加固後每年檢查壹次；期滿後，如果重新進行的可靠性鑒定認為結構工作正常，其使用壽命仍可適當延長。
3.短期強化
短期加固壹般適用於已服役30年左右，需要改變使用功能(包括加層、改造)的建築，或者業主只需要考慮在此期限內拆除改造，城市規劃部門有要求。
建議短期鋼筋的設計使用年限壹般不超過25年。這也與“統壹標準”規定的易於更換的結構構件的25年期限相壹致。必須指出的是，短期配筋設計中使用的可變荷載值，應在現行《荷載規範》的基礎上，再乘以下壹個目標使用年限小於1.0的折減系數進行折減。
4.長期強化
長期加固壹般適用於長期未服役或由於各種原因未服役超過20年的建築物的加固。壹般來說，其鋼筋設計使用壽命為30~50年或更長。此外，在建工程所需的加固應視為新建工程，即50年。此時，配筋設計應符合《混凝土配筋規範》的相關規定。
需要指出的是，對於壹些紀念性建築和特別重要的建築結構，可以約定50年以上的設計使用年限，而且如果業主認為自己的建築很有保存價值，加固費用也不是問題。這樣，在配筋設計中，可變荷載值應乘以大於1.0的荷載膨脹系數，材料強度值應減去小於1.0的折減系數，按有關規定取值除外。膨脹系數和折減系數應根據約定的實際設計使用壽命、統壹標準中規定的概率分布和相應的統計系數確定。
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