[分享]我国工业建筑可靠性鉴定及其发展

发表于2021-07-27     682人浏览     1人跟帖     总热度:696  

工业建筑是人们用于各类生产活动的生产设施,是维持正常生产的物质基础、环境保障和安全保障,在国民经济发展中起着极其重要的作用。
目前我国正处于向工业化、城镇化发展的转型期,建设规模和固定资产投资规模巨大,其中工业建筑的数量也极其巨大。提高工业建筑的管理及维护水平是保证安全生产,发挥建筑物效益的一个重要途径。由于受到工业建筑工作环境,使用年限,设计与施工先天不足和管理等因素影响,我国工业建筑中已有部分属于危旧厂房,如不加强管理及安全诊治,隐患沉积,后果将会很严重。
近些年,新建和既有建筑物破坏和倒塌事故时有发生,造成重大的人员伤亡事故、经济损失和社会影响已经越来越受到政府主管部门和生产安全监督部门的高度重视,质量安全已经成为建筑工程行业的头等大事。调查发现尽管各类事故发生的原因各异,大部分都是对建筑结构整个服役期间缺乏有效管理,特别是使用阶段缺少必要检查、鉴定及维护,是结构体系在不可预知的情况下突然破坏,造成严重后果。


工业建构筑物种类繁多,除单层、多层工业厂房外,还包括大量的工业构筑物,如高炉、烟囱、通廊(栈桥)、煤气柜、转运站、除尘器、放散塔、料仓、冷却塔与水塔、工业平台、设备基础、吊支架等;使用环境复杂,尤其重工业厂房,具有跨度大、荷载重、温度高、振动大、环境差、腐蚀老化快等特点,其结构缺陷、隐患存在较大的隐蔽性,工业建筑一旦破损扩大,产生危险不堪设想,因此加强工业建筑的安全管理已成为当务之急。
鉴于工业建筑的安全可靠性监督检验具有难度大、专业技术要求高、责任重大等特点,我院作为我国最早进行工业建筑诊治研究及工程结构诊治的单位,作为结构诊治行业引领者,编制了结构诊治领域的第一部国家标准,主编或参编国内所有工业建筑诊治标准。把定性的鉴定提升到定量鉴定,促使企业加强对工业建筑高效有序的管理。为了让业内外受众了解相关发展历程,完善和提高工业建筑结构检测鉴定技术水平,为结构加固改造和技术决策提供技术依据,保障既有工业建筑结构安全,延长结构使用寿命,防止重大事故发生,特推出有关工业建筑可靠性鉴定及发展的系列文章,希望引起各方的重视。
大家可能要问,如何使工业建筑结构的安全性、适用性、耐久性得到最大限度的保证?可靠性鉴定标准是如何编制的?可靠性鉴定应该怎么做才能既保证结构安全,又节约资金?什么情况下应进行可靠性鉴定?……这些也是工业建筑管理人员常常关心的问题,结构鉴定公众号特邀请我国工业建筑可靠性鉴定领域资深专家惠云玲教授级高工、林志伸教授级高工从以下几方面解读我国工业建筑可靠性鉴定及发展:
一)我国工业建筑的发展演变
二)我国建筑诊断改造领域第一部标准的产生
三)工业建筑可靠性鉴定与结构设计有什么区别
四)工业建筑可靠性鉴定评级为什么分为四级
五)工业建筑可靠性鉴定评级标准和评体系是如何规定的
六)《工业建筑可靠性鉴定标准》中的一些具体规定
七)实际工作中什么情况下需要进行结构鉴定
八)《工业建筑可靠性鉴定标准》GB50144-2019修订背景、修订原则与总体思路及作用
我国工业建筑的发展演变
工业建筑最先出现于18世纪后期的英国,后来在美国及欧洲一些国家也兴建了各种工业建筑,苏联在上世纪20~30年代开始大规模建设工业建筑。我国近代工业建筑经历了洋务运动-解放前、解放初至“一五”期间(1949-1957)、1958年代至70年代、1978~1990年、1990~2000年、2000年~2010年、2010年后七个时期的发展演变。
洋务运动-解放前


从近代工业的开端至1861年清朝洋务运动开始,再到新中国成立之前,我国的工业建筑都带有很重的半殖民地色彩,没有自己的规范或标准。东北地区遗留的解放前的工业建筑,以日、俄式厂房为主;内地的工业建筑,美、英、德、日、法等各国各式的厂房都有。下图为一些早期工业建筑的照片。
我国工业建筑可靠性鉴定及其发展_1
 解放初至“一五”期间(1949-1957)


我国五十年代建造了大批的工业建筑,老工业工程(156项)的地区分布:东北三省占57项,占37%——比重最大。
我国工业建筑可靠性鉴定及其发展_2
工业建筑主要引用苏联规范。我国建设部也制定了钢结构、木结构设计暂行规范之类文件,基本按苏联原则和尺度制定的。
解放后至1955年受前苏联影响,工业建筑主要引用苏联42规范,结构设计按破损阶段安全系数K控制。
到了1955-1956苏联新一代规范代替了旧规范,我国土建设计改用苏联55规范,结构设计按2极限状态三系数k1、k2、k3控制。
1)钢结构设计标准及技术规范(HNTY121-55)
2)木结构设计标准及技术规范(HNTY122-55)
3)荷载暂行规范(规结-1-58)等
我国工业建筑可靠性鉴定及其发展_3
我国工业建筑可靠性鉴定及其发展_4
我国工业建筑可靠性鉴定及其发展_5
1958至1978年代


从“大跃进”至“文革”结束(1958-1976年),虽然工业建筑得到了较大发展, 但土木建筑界出现了大批非标设计工业建筑,尤其是70年代初,工业建筑的结构类型比较混乱,出现了一批耐久性、抗震性很差的结构构件,其中包括大型槽瓦、钢丝网大型屋面板、轻型组合屋架、带孔工字型柱、鱼腹式吊车梁、折线形吊车梁、薄壳基础等。
我国自行编制设计规范是从60年代中期开始,70年代初,形成以下规范:
1)钢筋混凝土建筑设计规范(土木401-68)
2)砖石结构设计规范(GBJ3-73)
3)工业与民用建筑地基基础设计规范(TJ7-74)
4)工业与民用建筑结构荷载规范(TJ9-74)
5)钢筋混凝土结构设计规范(TJ10-74)
6)钢结构设计规范(TJ17-74)等
74版的标准图主要用于一般单层工业厂房,其中钢结构标准构件用的比较多。多层工业厂房则向全现浇混凝土结构通用厂房转移,标准构件在多层混凝土工业厂房中应用比较少。
1978至1990年代


自1978年以来我国工业迅猛发展,这期间我国工业建筑也呈现猛增的势头,建设规模和总建筑面积不断增长。
1978年以前工业建筑的结构设计是没有抗震设防的。1966邢台地震、1974年海城地震,特别是1976年唐山地震,促成我国编制建筑抗震系列标准:
1)《工业与民用建筑抗震设计规范》(TJ11-78)
2)《工业与民用建筑抗震鉴定标准》(TJ23-77)等
1980年前后国家抗震办,责令全国相关单位对重要建筑进行抗震鉴定和抗震加固。加固标准比设计标准要求低15%左右,现在称之为简易加固。
我国1978年开始改革开放。改革开放初期(1978~1990)生产产量的增长主要依靠挖潜改造来实现。在沿海开放城市和内地大中城市开发区里建成了成片的多层通用厂房,用于电子、服装、五金、纺织等加工企业。
1990至2000年代




1988-1989年对74规范进行了全面修编并形成以下标准。标准全面推广实施基本到1990年之后。
1)《建筑结构荷载规范》(GBJ 9-87)
2)《钢结构设计规范》(GBJ 17-88)
3)《混凝土结构设计规范》(GBJ10-89)
4)《木结构设计规范》(GBJ 5-88)
5)《砌体结构设计规范》(GBJ 3-88)
6)《建筑抗震设计规范》 (GBJ 11-89)等
安全控制采用国际标准《结构可靠度总原则》(ISO2394)安全度控制原理。对“74规范”指标进行校准分析,新规范采用对原规范指标进行统一调整和略有提高的原则进行编制。
安全控制表达式从“大老K”改为分项系数表达式。可靠度指标比74规范略有提高,但比发达国家水准值略低。有些应当淘汰或不合理的不抗震结构仍然为了照顾我国贫穷地区而保留,加上管理不到位等原因,酿成类似汶川地震建筑倒塌、人员伤亡等惨痛的教训。
本阶段是我国工业产量大幅提高的阶段。钢铁、水泥、煤炭……达到世界第一。
各地开发区建设了大量单多层钢结构厂房和多层混凝土通用厂房。单层钢结构门式钢架得到大量应用,重工业厂房用传统的和西方引进的钢结构。
屋面和墙面多用彩钢板或夹芯板,这种材料设计寿命短,只有15年,恶劣环境下只用7~8年,良好环境下可以达到15年,钢结构耐久性破坏案例很多。
2000至2010年代


2000年代又有新的一代规范颁布
1)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
2)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)
3)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
4)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
5)《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)
6)《木结构设计规范》(GB50005-2003)等
安全控制原理和表达式没变,但是安全控制指标提高了。
可靠度指标取消了0.25的可调整系数。
住宅等活荷载值有所提高,永久荷载分项系数由统一的1.2改为对由可变荷载效应控制的组合,应取1.2;对由永久荷载效应控制的组合,应取1.35。这个指标比发达国家仍低。
抗震规范标准提高的更多,其中砌体结构最低砂浆强度比77鉴定标准提高了12.5倍。但是这些抗震指标比发达国家仍低。对使用年限超过一定时间的既有结构该怎样评估和处理成了问题。
2010年代后




2010年后现行规范颁布。
1)《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012
2)《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010
3)《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010
4)《钢结构设计标准》GB50017-2017 
5)《砌体结构设计规范》GB 50003-2011
6)《木结构设计标准》GB 50005-2017等
汶川地震的教训,安全控制指标进一步提高。
因此,对新结构安全度是越来越让人放心。但对使用年限超过一定时间的既有结构该怎样对待和处理成了问题。
总结


我国工业建筑结构安全控制指标呈一个马鞍形的控制过程。低谷1949~1989、最低谷在1958~1973之间。
我国工业建筑可靠性鉴定及其发展_6
随着我国工业建筑的迅猛发展,工业建筑建设规模也不断增长。

我国工业建筑可靠性鉴定及其发展_7
既有结构面积增大,新建结构安全度提高,如何对既有建筑诊断,如何从社会需要、历史经验和理论研究出发找到最优安全尺度,给不符合现行规范又无工程风险的建筑结构找到合法使用的出路,对存在问题的结构得到及时的维护与加固,这就促成了编制我国工业建筑可靠性鉴定标准的需求。

来源:结构鉴定
仅供交流学习,如有侵权,请联系删除
扫码加入筑龙学社  ·  结构设计微信群 为您优选精品资料,扫码免费领取
分享至

分享到微信朋友圈 ×

打开微信"扫一扫",扫描上方二维码
请点击右上角按钮 ,选择 

 发表于2021-07-27   |  只看该作者      

2

我国工业建筑可靠性鉴定及其发展

卡西多小怪兽

北京 东城区 | 结构设计

4 关注

999+ 粉丝

96 发帖

18 荣誉分

该博主未添加简介

猜你爱看

添加简介及二维码

简介

还可输入70字

二维码(建议尺寸80*80)

发站内信息

还可输入140字
恭喜您已成功认证筑龙E会员 点击“下载附件”即可
分享
入群
扫码入群
马上领取免费资料包
2/20