浅谈建筑结构的加固问题

浅谈建筑结构的加固问题

虞德海

虞德海

钟山县建筑设计室542699

摘要：为了确保建筑工程结构的安全和正常使用，加强建筑结构加固改造技术的研究是十分必要的。加固技术在建筑施工的过程中应根据建筑结构的具体情况与建筑结构问题的严重程度具体问题具体分析，针对不同的建筑采用不同的加固技术，制定适合建筑结构的最佳加固方案，提高建筑工程的质量。

关键词：建筑；结构；加固；技术

引言：由于近些年来，我国的建筑物逐渐增多，工程事故也随之不断的增多。在建筑施工体系不断完善，工程质量管理系统不断成熟，施工工艺不断得到更新的过程中，对一些老化的建筑结构进行加固也逐渐成为了建筑整体施工过程中的一个重要环节，为保障使用者的安全，许多国家逐渐把旧建筑物维修、改造和加固作为建设的一项重点。

一、建筑工程加固的现状

随着我国经济的快速发展，人们对建筑物的要求也越来越高，在现有的建筑中，原来的设计早已无法满足人们现在的需求，因而人们会对建筑的平面布置和使用功能进行改变，以满足人们多功能以及多样化的发展需求。另外，我国近年来自然灾害时有发生，特别是近几年，由于特大地震的频繁发生，对建筑结构加固的问题受到了建筑工程界的广泛关注。由于混凝土结构建筑往往会出现裂缝的现象，有些变形和裂缝是允许出现的，有些变形和裂缝是不允许发生的或者有一定限度的。一旦发现上述不正常现象，就应当派专人随时观察其发展情况，做好记录。并聘请有资质的危险房屋鉴定单位进行鉴定，做出鉴定结论，以确保房屋建筑结构的安全和正常使用。

二、加固的原则及要点

1、结构加固的基本原则

结构的安全性、适用性和耐久性是否满足要求，必须在改造加固前要对结构进行检测和鉴定，经可靠性鉴定需要加固时，必须进行加固，加固的范围可以是整体房屋，也可以是指定的区段或特定的构件。由于高温、冻融、腐蚀、振动等原因造成的结构损坏，加固时应采取减小、抵御或排除上述不利因素影响的对策，保证加固后的结构安全可靠。加固设计时应考虑施工方便且可行的施工方法。对于混凝土结构，应提高一级强度等级，并加强构造和连接措施等，以保证原结构与新结构的协同工作。结构加固应尽量考虑经济效果，尽可能做到在不停产的条件下加固，尽量不损伤原构件和减少构件的拆除。加固过程一定要注意安全，若发现结构构造有严重缺陷，应立即停止施工，等消除隐患后才能继续作业。

2、结构加固的要点

应从安全、适用、经济的角度出发，根据可靠性鉴定结果和结构功能降低的原因，结合结构布置的特点、主体结构传力、承力的特征、新的功能要求、周围环境等因素进行结构加固的方案的选择。加固方案要在满足加固本身的要求上，多考虑使用新技术、新材料、新工艺。

三、建筑结构加固方法

1、加大截面积技术方法

通过加大截面积的方式，实现建筑结构加固，在构件的外部包裹混凝土，以增加构件的配筋量与横面积，,实现结构加固目标。在建筑结构施工中，加大截面积的方法较为传统、常用，因此工艺简单、适用范围广，可应用于各种墙体、梁柱等混凝土结构中。结合构件的加固要求、受力特点等区别，可选择单侧加厚、双侧加厚等方式。适当增设构造钢筋可确保后期浇筑混凝土的正常运行；如果工程以加配钢筋为主，则应增加钢筋的截面积，,为了确保钢筋加固后的正常工作，还应浇筑一层混凝土保护层。一般情况下，外包材料多是普通混凝土，如果外包层薄弱、钢筋密集，就可利用细石混凝土，除了利用钢筋配筋之外，还可应用钢板或型钢。

2、置换混凝土加固法

将原有结构强度低、韧性差的构件材料用强度高、韧性好的混凝土材料置换，适用于承重构件受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的部位。以提高结构的整体强度、刚度和承载力。其优点是工艺简单，占用空间小，造价较低；缺点是作业时间较长,在新混凝土终凝前要保证安全的卸力及支撑。

3、增设支点加固法

通过减少受弯构件的计算跨度，达到减少作用在被加固构件上的荷载效应，提高结构承载水平的目的。本方法适用于梁、板、桁架、网架等结构的加固。优点是简单可靠。缺点是：易损害建筑物的原貌和使用功能，会减小使用空间。外加预应力加固法：采用高强度钢筋或型钢，在被加固构件体外增设预应力拉杆或撑杆，通过施加预应力，使体外拉杆与被加构件共同受力，克服被围构件的应力超前现象，改变原有截面的受力特征，提高加固后结构的承载力和刚度。该法的优点是：占用空间小，施工周期短，加固效果好，提升幅度大；缺点是技术要求高，施工难度大。

4、外包钢加固法

在混凝土柱的四角或两面包以型钢的一种加固方法。对圆形柱、烟囱等圆形构件，多采用扁钢加套箍的办法。对于方形或矩形柱，大多在柱的四角用角钢，并在横向用缀板连成整体；该法的优点是既能增大结构承载力又不会引起刚度较多增加而导致地震作用的增大，同时还能利用型钢套箍和缀板对混凝土进行有效约束提高混凝土的极限应变和抗剪能力，使结构的变形能力大大提高；缺点是用钢量较大，不宜用于60℃以上高温场所，施工难度大，施工质量难于控制。

5、预应力加固法

预应力加固方法是通过外加预应力钢拉杆对钢筋混凝土建筑施工达到加固目的的方法，在施工过程中，不断增加预应力迫使钢拉杆和其他的型钢撑杆受到压力，对原有建筑物结构的预应力产生影响甚至是改变，从而大幅度的降低了原有建筑物的应力水平。可以很好的消除应力应变滞后的难题。这种加固方法同时拥有加固功能，卸载功能，改变应力结构分布的功能，可以应用于大规模，大跨度的大型钢筋混凝土建筑加固施工，这种方法虽然增加了施加预应力的机械设备，但是，这种加固方法加固效果稳定，且总体成本相对较低，具有很大的优势。

6、粘贴纤维复合材加固法

一种将高强度碳纤维织物或预成型板材通过改性环氧树脂粘贴于被加固构件表面的一种新型加固方法。优点是轻质高强，一般无需搭接，能适应曲面形状混凝土的粘贴要求，耐潮湿、耐腐蚀、施工便捷；缺点是使用环境的温度有限制，且需作专门的防护处理，若防护不当，易遭受火灾或人为破坏。

四、解决建筑加固的对策

在制定建筑物的加固方案时除考虑可考性鉴定结论和加固内容外，还应考虑加固后总体效应。在进行结构加固的设计时，如原结构材料种类和性能与原设计一致，按原设计(或规范)取值，如原结构无材料强度资料时，可通过实地测量评定材料强度等级，再按现行规范进行取值。结构加固时，为保证安全，材料强度比设计强度要高一级。当采用粘结材料和化学灌浆材料时，其强度应高于被粘结结构混凝土的抗拉强度和抗剪强度。

对现有结构，已知材料实际强度和现状后，可对其承载力进行验算。验算时，结构的计算简图应根据结构实际受力状况和结构实际尺寸确定。构件截面积应采用实际有效截面面积，考虑结构损伤、缺陷、锈蚀等不利的影响因素。验算时应考虑结构加固部分与原结构协同工作程度，并对加固部分的材料强度设计值进行适当的折减；还应考虑实际荷载偏心、结构变形、局部损伤、温度作用等造成的附加应力。

结语：在实际的建筑工程中，相关工作者一定要加深相互之间的学习和交流沟通，不断学习国外先进的加固技术，逐渐增强建筑结构的加固能力。对某一特定结构来说，很难有完全固定的加固模式。因此加固设计时应在符合加固的相应规范的前提下，根据实际工程特点灵活选用加固方案，或针对实际情况采用特殊、有效的处理方法，达到最佳加固效果。

参考文献：

[1]文明才.建筑结构加固技术及发展趋势[J].湖南城市学院学报,2003(14):

[2]魏嵬.试析建筑加固业面临的问题及对策[J].淮北煤师院学报,2002.(3):