基于民用建筑結(jié)構(gòu)加固的設(shè)計(jì)改造探究

文/陳曉輝 上海中建建筑設(shè)計(jì)院有限公司 上海 200000

在一些建筑工程的日常使用過(guò)程當(dāng)中，時(shí)常會(huì)受到人為的損害、功能的改變、自然災(zāi)害以及不良施工等等因素所影響。這在很大程度上影響到建筑物的使用年限和安全性。目前，我們國(guó)家很大一部分的民用建筑居民環(huán)境都不能滿足城市居民的基本要求。所以，我們要增強(qiáng)關(guān)于民用建筑結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)加固改造這一環(huán)節(jié)，要讓相關(guān)工作單位對(duì)民用建筑結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定引起重視。

1、加固改造的具體步驟

首先，加固改造要根據(jù)以下規(guī)范進(jìn)行：《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》、《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》、《鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)程》以及《多層磚房結(jié)構(gòu)加層技術(shù)規(guī)范》等。進(jìn)行加固改造鑒定要收集資料，一定要具體了解這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)際情況，要對(duì)圖紙、竣工資料、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和準(zhǔn)備改造的條件進(jìn)行系統(tǒng)式調(diào)查，并且進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。在現(xiàn)場(chǎng)還要收集建筑材料以及結(jié)構(gòu)的資料。隨后，根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況和具體要求方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)的驗(yàn)算分析，并且還要對(duì)相應(yīng)的構(gòu)件和模式進(jìn)行試驗(yàn)，驗(yàn)證改造方案。后期加固改造工程還要找到有資質(zhì)、經(jīng)驗(yàn)豐富的單位嚴(yán)格審查方案，并配合相關(guān)部門(mén)做好質(zhì)檢方面工作。

2、加固改造的方法

2.1 針對(duì)混凝土的結(jié)構(gòu)加固改造

對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)加固改造方法主要有加大截面法、外包鋼加固法、預(yù)應(yīng)力加固法、增設(shè)支點(diǎn)法、粘貼鋼板法、繞絲法以及碳纖維織物加固法。

加大截面法：他的特點(diǎn)主要是可以采用原來(lái)結(jié)構(gòu)材料增加構(gòu)件截面進(jìn)而提高承載力，他一般使用在梁、柱、墻、板等等一般構(gòu)件。

外包鋼加固：他的特點(diǎn)是在混凝土的構(gòu)件四周包以型鋼，讓他和混凝土一起協(xié)同工作，增大承載力。他的做法一般分為干式、濕式兩方面。一般使用在構(gòu)件截面不能過(guò)于增大或者是需要大幅度提升承載能力的。如果采用化學(xué)灌漿外包鋼的時(shí)候，型鋼的表面溫度要低于六十度，如果環(huán)境有腐蝕性的介質(zhì)時(shí)，還要有特別可靠的防護(hù)措施。

預(yù)應(yīng)力加固法：他的特點(diǎn)是可以采用預(yù)應(yīng)力的鋼拉桿或者是撐桿對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，讓原結(jié)構(gòu)的承受荷載區(qū)域轉(zhuǎn)移到后期加固的架構(gòu)上。他使用在可以幫助增強(qiáng)承載力、抗裂性和剛度上面。同時(shí)，加固時(shí)占用的空間相對(duì)也比較小，可以使用在梁、板以及屋架等方面，不能用在溫度超過(guò)六十度的環(huán)境以及混凝土收縮增大的結(jié)構(gòu)上。

增設(shè)支點(diǎn)法：他的主要特點(diǎn)就是時(shí)增大支點(diǎn)進(jìn)而降低構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度以及變形的可能，進(jìn)而增強(qiáng)承載能力。一般分為有剛性和彈性支點(diǎn)兩大類。使用在不受限制的梁、板、桁架等位置上。

粘貼鋼板法：他的特點(diǎn)是混凝土的表面粘貼鋼板進(jìn)而增強(qiáng)承載力。一般使用在已經(jīng)受彎、受拉構(gòu)件（梁、板子），注意不能使用在溫度大于六十度的環(huán)境，如果環(huán)境有腐蝕性的介質(zhì)時(shí)，還要有特別可靠的防護(hù)措施。

繞絲法：他的主要特點(diǎn)是混凝土在構(gòu)件四周包以鋼絲，讓他和混凝土共同工作，進(jìn)而增加承載力。使用的范圍是適用在混凝土的結(jié)構(gòu)構(gòu)件斜截面中，承載能力不成熟位置的加固，或者需要對(duì)受壓構(gòu)件需要施加橫向約束力的位置。

碳纖維織物加固：他的主要特點(diǎn)是在混凝土表面，粘貼碳纖維織物幫助提高承載能力。主要使用范圍是除了有粘貼鋼板相近的優(yōu)點(diǎn)之外，具有耐腐蝕和耐潮濕性，他幾乎不增加機(jī)構(gòu)的自重、耐用以及維護(hù)費(fèi)用比較低的優(yōu)點(diǎn)，但是需要有專門(mén)的防火措施。

2.2 砌體結(jié)構(gòu)的加固改造

首先，針對(duì)磚砌體，主要的問(wèn)題一般是磚砌體承載能力和穩(wěn)定性的不足，主要的加固方法就是鋼筋網(wǎng)水泥發(fā)以及扶壁柱法。磚柱對(duì)應(yīng)的方法一般是增大截面的方法和外包型鋼的方法。磚砌體的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，常見(jiàn)的裂縫情況一定要根據(jù)具體情況具體分析。如果是溫度原因造成裂縫的情況，就要使用填縫封閉以及加筋錨固的方法，針對(duì)裂縫比較細(xì)數(shù)量又多的，一定要等到裂縫發(fā)展比較穩(wěn)定之后，再使用灌漿補(bǔ)強(qiáng)的辦法。但是是結(jié)構(gòu)原因造成的裂縫問(wèn)題，就要先對(duì)承載能力或者穩(wěn)定性不足的問(wèn)題進(jìn)行加固，再處理裂縫問(wèn)題。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)的加固改造

我們要改變結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的加固方法。比如要加強(qiáng)支撐系統(tǒng)變成以排架結(jié)構(gòu)的空間結(jié)構(gòu)，隨后要增加支撐改變構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比，這樣才可以增強(qiáng)穩(wěn)定程度和承載能力。還可以增加構(gòu)件截面的加固方法。鋼梁以及鋼柱都可以使用焊接和高強(qiáng)度螺栓連接在一起進(jìn)行加固。需要注意的是一定要在負(fù)荷的情況下加固計(jì)算。

3、加固改造在設(shè)計(jì)當(dāng)中應(yīng)該要注意的問(wèn)題

在加固改造的工程當(dāng)中，界面處理的情況是可以直接影響到加固設(shè)計(jì)效果的。比如脫落、鼓包或者有“兩層皮”的質(zhì)量問(wèn)題，這些都是屬于結(jié)構(gòu)改造的安全性能問(wèn)題。就此，我們就應(yīng)該在施工過(guò)程當(dāng)中對(duì)這些問(wèn)題引起相應(yīng)的重視，應(yīng)該適量的增強(qiáng)安全儲(chǔ)備能力。主要針對(duì)一些新舊混凝土、新加進(jìn)去的混凝土以及舊磚墻等等不同界面使用植筋或者抗剪件以及結(jié)構(gòu)膠等處理界面的技術(shù)方法，一定要使加固面和之前緊密接觸在一起，達(dá)到最初的設(shè)計(jì)需求。隨后，我們還要對(duì)設(shè)計(jì)人員的自身情況引起重視，現(xiàn)在很多單位聘用的技術(shù)人員都不是專業(yè)研究建筑結(jié)構(gòu)加固方面工作的，所以，在思維和設(shè)計(jì)方案上面還是有進(jìn)步的空間的。設(shè)計(jì)前期，設(shè)計(jì)人員要對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)、周邊環(huán)境、用材質(zhì)量進(jìn)行仔細(xì)考察。在設(shè)計(jì)人員拿出方案之后，要由資深設(shè)計(jì)人員以及涉及到的每一個(gè)部門(mén)進(jìn)行討論，標(biāo)注出自己認(rèn)為不妥當(dāng)?shù)牡胤?，再進(jìn)行修改。設(shè)計(jì)人員們要吸取其他工程的經(jīng)驗(yàn)，拿出最適合這個(gè)工程的設(shè)計(jì)方案。

結(jié)語(yǔ)：

目前，結(jié)構(gòu)加固方面的設(shè)計(jì)改造質(zhì)量是可以直接影響到民用建筑整體質(zhì)量以及使用壽命的。所以，相關(guān)技術(shù)和設(shè)計(jì)工作人員一定要加強(qiáng)相關(guān)民用建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)的研究和總結(jié)，要熟練掌握他們的要點(diǎn)，進(jìn)而幫助完善建筑結(jié)構(gòu)加固的水平以及質(zhì)量，為我們國(guó)家的建筑事業(yè)夯實(shí)基礎(chǔ)。