建筑結構加固技術研究

吳善高

摘? ? 要：建筑工程的堅固與否直接關系到人們的生命和財產(chǎn)安全，為確保建筑工程結構的安全和正常使用，加強建筑結構加固改造技術的研究是十分必要的。

關鍵詞：建筑結構 加固 改造技術

1? 建筑結構加固應遵循的基本原則

1.1? 結構體系總體效應原則

通常情況下，加固都是對于危險構件而言的，即有針對性的加固。但是為了考慮加固后不影響建筑的整體結構，因此，必須考慮總體效果。如，在對建筑墻體或某根柱子進行加固時，經(jīng)常會出現(xiàn)改變整個建筑結構的動力特性的情況發(fā)生，從而造成薄弱層，影響建筑結構的整體抗震性;對樓頂或屋面進行維修或改造時，容易使基礎結構所承受的荷載增加。因此，在對加固方案進行制定時，必須考慮建筑結構的總體情況，絕對不可以簡單地采取哪里有問題加固哪里的方法。

1.2? 先鑒定后加固

在確定具體的加固方案之前，應對建筑進行全面檢查及可靠性鑒定，詳細了解結構的實際情況，如材料性能、結構體系、基本構造、結構缺陷以及損壞程度等，并對結構的持力水平和受力現(xiàn)狀加以分析，借此為方案的制定打下堅實的基礎。因此，必須遵循先鑒定后加固的原則，防止在加固過程中發(fā)生安全事故，或為工程埋下安全隱患。

1.3? 材料的選用和取值原則

進行結構加固設計時，應按規(guī)定取用原有結構的材料強度，若原有材料種類及其性能都與原設計相一致，那么則可根據(jù)原設計值的范圍進行取用。如果無法獲得原有結構材料強度時，需采取實測法對當前要加固結構的材料強度等級進行評定，然后按照現(xiàn)行的規(guī)范標準進行取值。加固材料中，鋼材通常選用Ⅱ級或是Ⅲ鋼;水泥多為普通硅酸鹽水泥，且標號 425#;如需要使用混凝土則應較之原有結構混凝土強度高出至少一級，用于建筑上部結構加固的混凝土等級不得低于C20級。

1.4? 加固方案的優(yōu)化原則

由于建筑結構加固方案具有多樣性的特點，即并非僅有一種加固方案，如構件承載力不足時，可以采取的加固方法有：增大截面積法、體外配筋法以及增加支點法等等，此時則應按照優(yōu)化原則加以確定。優(yōu)化的主要因素包括以下幾個方面：其一，加固方案技術的可靠性;其二，施工便捷性;其三，經(jīng)濟合理性;其四，原有結構現(xiàn)狀及加固后的受力特點。此外，還需充分考慮施工過程中對周邊環(huán)境及居民的影響。

2? 現(xiàn)代建筑結構加固改造的現(xiàn)狀

由于國民經(jīng)濟的不斷提高，人們對建筑物的要求也越來越高，在現(xiàn)有的建筑中，原來的設計早已無法滿足人們現(xiàn)在的需求，因而人們會對建筑的平面布置和使用功能進行改變，以滿足人們多功能以及多樣化的發(fā)展需求。另外，我國近年來自然災害時有發(fā)生，特別是近幾年，由于特大地震的頻繁發(fā)生，對建筑結構加固的問題受到了建筑工程界的廣泛關注。而我國建筑大多數(shù)都采用混凝土結構，結構的抗震性能更是至關重要的，尤其是對于高層建筑的加固。而混凝土結構的抗震性能問題就是其中一種最為常見的問題。由于混凝土結構建筑往往會出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，有些變形和裂縫是允許出現(xiàn)的，有些變形和裂縫是不允許發(fā)生的或者有一定限度的。

3? 建筑結構加固改造的原因

建筑結構需要加固改造的原因有許多，其主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）由于建筑設計的不當，其包括抗震設計以及非抗震設計的不當。

（2）設計人員在進行設計時是按照建筑的極限狀態(tài)設計法進行設計的，而建筑的鋼筋混凝土結構以及砌體結構，由于種種原因，例如設計規(guī)范要求提高以及施工缺陷而造成的結構承載力與剛度不足等，不能滿足建筑結構強度、剛度以及耐久性的要求，因而需要對建筑結構進行鑒定和加固。

（3）由于建筑的使用不當或者年久失修而造成建筑結構的損傷以及破壞，或是因災害性事件的發(fā)生而造成建筑結構的破壞，使現(xiàn)有的建筑結構不能滿足目前使用要求，或是建筑的安全度不高，這時需對建筑要進行鑒定和加固。

（4）由于原來的設計早已無法滿足住戶現(xiàn)在的需求，因而住戶要求會對建筑的平面布置和使用功能進行改變，但是一旦建筑物改變用途，就會導致其建筑結構發(fā)生變化，從而出現(xiàn)了與原先設計初衷的不一致，進而造成原結構的強度以及剛度不能滿足現(xiàn)在要求，因而要對結構進行鑒定以及加固。

（5）為了滿足有些用途，建筑隨便改造，改變了建筑原有的功能。例如增加房屋層數(shù)、增加房屋負載等。

（6）由于建筑所處的環(huán)境問題，構件或者結構的性能提前老化。最明顯的例子就是木結構遭到白蟻破壞，使得結構的力學性能下降，而不得不對房屋進行加固。

4? 建筑結構加固改造的基本原則

（1）制定方案的總體效應原則。在房屋建筑結構加固的方案制定時，不僅要考慮鑒定結論問題，還要考慮委托人或使用人要求和加固后房屋建筑的總體效應，包括形狀、體量、造價、安全、工期、工藝以及施工的可能性等。要在房屋整體無損益或損益較小的前提下，消除房屋建筑結構或構件存在的隱患。

（2）加固材料的選用和強度取值原則。

（3）荷載計算取值原則。

（4）承載力驗算原則。

（5）與抗震消防結合的原則

5? 常用的建筑施工結構加固改造技術

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國的科學水平得到了不斷的提高，與此同時，建筑業(yè)也發(fā)生了巨大的變化，傳統(tǒng)的建筑工藝和建筑技術也不能滿足現(xiàn)在人們的發(fā)展需求，在這樣的情況之下，建筑業(yè)就必須進行多元化、多方位的發(fā)展，我們要將傳統(tǒng)的建筑工藝和建筑技術進行創(chuàng)新和改良，將新建筑材料、新建筑工藝以及新建筑技術進行科學合理的利用，在新技術和舊技術的交融之下，建筑結構加固有了更好的發(fā)展空間。在對建筑結構的加固技術進行討論時，目前，建筑行業(yè)主要存在以下幾種建筑加固技術。

5.1? 預應力加固法

預應力加固法是指，在建筑原有結構的基礎上，增加一定的預應力器件，從而分擔一部分原有建筑結構所承載的負荷，以達到增加原有結構的承載能力的目的的加固方法。目前，建筑結構中最為常見的是體外預應力加固法，即在混凝土外的預應力鋼筋等處，設置施加在原有混凝土上的預應力，該方法施工方便，并且加固效果好、經(jīng)濟可靠并防腐，可以較大程度地提高建筑結構的整體承載力。但是采用該方法加固之后，會對原有建筑結構的外觀以及形象造成一定影響。因此，這種加固技術適用于重型結構以及大跨度建筑的加固。

5.2? 外包鋼加固法

外包鋼加固法是指，用型鋼外包于建筑構件的四角，從而實現(xiàn)加強建筑結構受力性能的加固方法。該方法具有施工簡便、現(xiàn)場工作量較小以及受力較為可靠的特點，主要適用于不允許增大原構件截面尺寸而又要求大幅度地提高截面承載能力的建筑結構。

5.3? 增大截面加固法

增大截面加固法是指，在原有的建筑構件的上部或下部另外澆筑一層新的混凝土和鋼筋，從而增加原建筑構件的承載能力的加固方法。該種方法是一種最傳統(tǒng)的建筑結構加固法，主要適用于鋼筋混凝土受彎以及受壓構件。該方法具有成本較低的優(yōu)點，適用于混凝土結構的梁口拄構件以及一般構筑物的加固。

6? ?結語

總之，隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提高以及城市化建設的加快，各種建筑工程不斷增多，與此同時，不斷有大量的建筑由于設計、施工質量、使用功能以及自然災害等原因，導致其被嚴重損壞，基于這一現(xiàn)狀，必須對這些建筑進行加固處理。本文主要介紹了建筑結構加固應遵循的基本原則，并在此基礎上提出一些建筑結構的主要加固技術。

參考文獻：

[1] 劉越超.建筑結構加固方案設計研究[J].科學之友，2010（10）.

[2] 葉志鋒，李文鋒.淺析建筑結構的加固技術[J]. 黑龍江科技信息，2007（14）.