砌體結(jié)構(gòu)加固改造設(shè)計研究

陳暉

摘要：當(dāng)前大多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)中采取框架結(jié)構(gòu)，不破壞柱和梁的承重體系的前提下是能夠保證建筑結(jié)構(gòu)的安全，但是在當(dāng)前大多數(shù)農(nóng)村中和20世紀現(xiàn)存的建筑中，采取的是無圈梁構(gòu)造柱砌體結(jié)構(gòu)，不僅會加大安全問題發(fā)生幾率，還會影響我國現(xiàn)代化建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，因此在實際設(shè)計時，需要相關(guān)部門完善砌體結(jié)構(gòu)加固改造的設(shè)計方法。本文論述了砌體結(jié)構(gòu)加固設(shè)計、改造設(shè)計的相關(guān)方案。

關(guān)鍵詞：砌體結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)加固;改造設(shè)計

一、砌體結(jié)構(gòu)加固的必要性

（一）彌補物理力學(xué)性能不足的問題

砌體結(jié)構(gòu)在建筑中的應(yīng)用優(yōu)勢較為突出，例如來源方便、價格低廉，在實際施工時不需要特殊設(shè)備就可以進行日常的操作，冬季也不需要采取一些保溫措施，節(jié)能效果較為明顯。由于砌體結(jié)構(gòu)建造效果較為突出，在以往建筑設(shè)計中的應(yīng)用廣泛，但是隨著我國混凝土材料的廣泛興起，在性能方面遠遠超過了砌體結(jié)構(gòu)，砌體結(jié)構(gòu)的強度低和截面尺寸較大弊端逐漸顯露出來，并且砌體結(jié)構(gòu)的施工方式大多為手工勞動，消耗量較多，并且工作效率也較低，逐漸的被建筑行業(yè)所淘汰。另外在砌體結(jié)構(gòu)中，由于本身物理力學(xué)性能的不足，產(chǎn)生安全問題的幾率在不斷的增加，完全違背了我國現(xiàn)代化建筑行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，因此近幾年來，我國相關(guān)部門逐漸加強了對建筑砌體結(jié)構(gòu)架構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化力度和重視力度，改善以往建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的不足，并融入現(xiàn)代化的設(shè)計理念，不斷的提高建筑的穩(wěn)定性、安全性，彌補在物理性能方面的不足之處，提高建筑行業(yè)的發(fā)展水平。

（二）抵抗自然災(zāi)害

近年來自然災(zāi)害的頻發(fā)，對建筑抗災(zāi)能力提出更高的要求。例如在汶川地震過后，人們看到了建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的必要性，相關(guān)部門逐漸的上調(diào)了建筑物的抗震等級，但是現(xiàn)存的砌體結(jié)構(gòu)由于抗震性能較差，在發(fā)生地震時坍塌比例較高，在某些惡劣條件下也會出現(xiàn)較為嚴重的損失，影響人們在建筑中的安全系數(shù)。并且在新時期下人們對建筑結(jié)構(gòu)安全性能要求在不斷的提高，傳統(tǒng)砌體結(jié)構(gòu)的性能已經(jīng)很難符合人們對進入新時代的新要求了，因此在實際工作中需要通過完善的砌體加固技術(shù)來適當(dāng)提高建筑物抵抗自然災(zāi)害等能力，并且要符合我國關(guān)于房屋建筑建設(shè)的要求及標準。因此對房屋建筑砌體結(jié)構(gòu)進行加固已經(jīng)是迫在眉睫的工作任務(wù)了。

二、砌體結(jié)構(gòu)加固改造的方法

（一）墻體裂縫的處理

在進行砌體結(jié)構(gòu)加固改造工作中相關(guān)設(shè)計人員需要結(jié)合以往工作經(jīng)驗明確房屋建筑中的薄弱環(huán)節(jié)，采取更加科學(xué)的優(yōu)化措施，從而使得整體的改造效果能夠得到全面的提高。隨著時間的不斷推移，在房屋中的砌體結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫問題也非常頻繁，對房屋穩(wěn)定就造成一定的影響，如果并沒有進行科學(xué)處理，那么會影響人們的人身安全和建筑的穩(wěn)定性，因此在進行建筑改造中，需要將這一重點放在首要的工作位置中，全面提高整體的加固效果。在對墻體裂縫進行處理時，傳統(tǒng)加固方式為直接進行裂縫的密封處理，或者進行灌漿之后，在墻體外側(cè)加上兩片鋼筋網(wǎng)層，這一加固方式雖然可以抑制裂縫的發(fā)生，但是對于由于溫度變形而導(dǎo)致的墻體裂縫問題處理效果并不是那么的理想，因此需要采取最新的設(shè)計方法，全面提高整體的加固效果。

例如可以利用粘貼碳素纖維布的方法來起到良好的加固效果，首先要進行房屋墻面的處理，將墻面抹灰沿著裂縫兩側(cè)剔平50厘米空間左右之后再將墻體清理干凈，在實際處理時要根據(jù)實際情況進行精準性的打磨，以此來提高整體的處理效果。如果墻體結(jié)構(gòu)房屋墻面凹陷較大的話，那么可要使用高標號的水泥砂漿，等到水泥砂漿到達一定程度后再進行打磨處理，起到良好的處理效果。在后期工作中要進行墻體裂縫的灌漿處理，這時如果墻體裂縫寬度較大，那么要先進行壓力灌縫，如果裂縫寬度較小，那么不需要進行這一部分的處理。之后再按照實際情況來粘貼碳纖維布，每側(cè)碳纖維布長度要達到30厘米左右，在實際粘貼時需要特別注意不同部位要適當(dāng)調(diào)整粘貼的方向，控制好纖維布的長度和墻體裂縫相互垂直，這樣一來可以使纖維布和墻體裂縫相互重疊。在完成這些操作之后要進行表面的抹灰，以此來完善整體的工作模式。在設(shè)計方案中要先考察墻體裂縫的寬度，選擇合適的張貼位置之后要做好參數(shù)科學(xué)調(diào)整，逐漸完成整體設(shè)計方案，起到良好的加固效果。

（二）包鋼加固

在包鋼加固中，一般用于窗間墻和磚柱的加固，不需要進行后期的養(yǎng)護，就可以立馬發(fā)揮結(jié)構(gòu)本身的優(yōu)勢。在結(jié)構(gòu)尺寸不調(diào)整的基礎(chǔ)上，適當(dāng)?shù)奶岣咂鲶w結(jié)構(gòu)本身的承載力，防止砌體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)脆性破壞的問題而影響砌體的延性，在實際設(shè)計時要先利用水泥砂漿將較高在砌體四角粘貼起來之后再利用焊接的方式使其能夠形成完整的整體，之后再進行外部水泥砂漿的粉刷，這樣一來就可以保證表面本身的平整性，還有助于防止出現(xiàn)生銹的問題。如果窗間墻寬度較大，可以在中間加入綴條，并且利用穿墻螺栓起到良好的結(jié)構(gòu)加固效果。之后再按照不同的部位結(jié)構(gòu)采取更加科學(xué)的加固措施，例如在下部設(shè)置加材料，上部也要利用加固材料來達到良好的加固效果，使得各材料能夠發(fā)揮應(yīng)有的價值，不斷的提高整體的加固水平。在設(shè)計方案中要根據(jù)砌體結(jié)構(gòu)的特點設(shè)置加固的位置，并且分析在結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)，完善整體的設(shè)計方案，以此來提高整體改造效果。

（三）地基加固

地基加固在砌體結(jié)構(gòu)加固中也是非常常見的，屬于基礎(chǔ)持力層土體改良的技術(shù)方案，通過減少砌體結(jié)構(gòu)面積或者是提高地基的承載力來達到良好的加固效果，其中包含了旋噴樁加固和灌漿加固等等，在灌漿壓力作用下，漿液會擴散到地基土體空隙中固化地基土，再對上部砌體結(jié)構(gòu)進行加固。在近年來國家相關(guān)部門對這一方案的研究在不斷地擴展，在天然土層處理方面融入了各種針對性的處理方案，但是由于天然土層情況非常復(fù)雜，因此在加固的過程中，需要根據(jù)現(xiàn)場情況做好科學(xué)的實驗來確定漿液的擴散范圍和灌漿時間等等，并且還要實現(xiàn)砌體結(jié)構(gòu)壓力的科學(xué)調(diào)整。以此來確定整體的設(shè)計方案，避免對加固造成一定的影響。

（四）鋼筋網(wǎng)水泥砂漿層加固

在進行這一部分加固時，一般是在砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體去掉表面的裝飾粉刷層之后，粘貼鋼筋網(wǎng)片之后再噴抹水泥砂漿，這樣一來可以達到良好的組合墻體效果，從而使得砌體的承載力能夠得到全面的提高。在噴抹水泥砂漿之前要先進行砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體的濕潤清理，這樣可以提高砂漿的粘結(jié)性。在加固時要先采取分層次的方式進行全面的加固，每層厚度要高于15毫米，這樣一來可以達到良好的壓實效果。如果這時墻面存在堿化部位或者損壞情況時，那么要先進行損壞部位的拆除和修補。在鋼筋網(wǎng)水泥砂漿層加固技術(shù)實施時，一般在大面積墻面中的加固效果較為優(yōu)良，但是并不適合超過24毫米厚的空斗墻磚中進行使用，要具體問題具體分析，逐漸的提高整體的加固效果。

（五）砌體抗剪承載力的補強

隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的相關(guān)參數(shù)處于不斷變化狀態(tài)中，原有的設(shè)計方案已經(jīng)無法滿足新時期建筑設(shè)計的要求了，因此在實際工作中設(shè)計人員需要做好砌體抗剪承載力的補強工作，為后續(xù)設(shè)計方案的優(yōu)化奠定堅實的基礎(chǔ)。在實際案例時需要考慮在加固完成之后的結(jié)構(gòu)自重，增加梁體結(jié)構(gòu)，使其具備較強耐久，在短時間內(nèi)滿足實際的加固要求。在實際設(shè)計時要采取層次設(shè)計的方法，計算出每層樓需要的抗剪承載力數(shù)值之后，再做好相應(yīng)的補強計算，得出每片補強墻所需要的碳纖維面積，做好數(shù)值的科學(xué)計算以及調(diào)配，為后續(xù)加固方案的優(yōu)化奠定堅實的基礎(chǔ)。另外還需要根據(jù)行業(yè)的設(shè)計標準和要求確定每層樓的抗震數(shù)值等等，以此來提高整體的設(shè)計效果。在一些建筑中有地下室，墻體上新改造的洞口會使得整體結(jié)構(gòu)的抗震承載力下降，影響結(jié)構(gòu)的安全性。因此在實際工作中要采取局部加固的方法來提高承載力。在設(shè)計方案中要確定補強加固的位置和具體數(shù)值，以此來提高整體的設(shè)計效果。

（六）整體加固

整體加固在砌體結(jié)構(gòu)加固改造中的優(yōu)勢也是較為突出的，在實際工作中需要從實際情況入手，在結(jié)構(gòu)體系上進行科學(xué)的優(yōu)化，以此來提高整體的設(shè)計效果。在加固設(shè)計中要適當(dāng)?shù)脑黾涌箓?cè)力結(jié)構(gòu)的數(shù)量，增加和設(shè)置與抗側(cè)力結(jié)構(gòu)相關(guān)的水平支撐結(jié)構(gòu)，再配置鋼筋混凝土邊框等等以此來提高整體的設(shè)計效果，在設(shè)計之前需要做好現(xiàn)場情況的深入性分析和研究，考慮建筑結(jié)構(gòu)的特性，避免對后續(xù)的建筑使用造成一定的影響。其次在后續(xù)工作中還可以融入捆綁法，在原有砌體結(jié)構(gòu)中新增加鋼筋混凝土構(gòu)造柱、圈梁，以此來形成有約束性的結(jié)構(gòu)體系，在實際設(shè)計中要先拆除一些抗震墻，考慮不同墻體之間的關(guān)系，完善整體的設(shè)計方案，并且適當(dāng)?shù)卦黾油饧又鹊?，滿足整體樓層在支撐方面的要求。在縱橫結(jié)構(gòu)方面要適當(dāng)?shù)脑黾宇A(yù)應(yīng)力拉桿，以此來提高整體的設(shè)計效果。從宏觀性的角度來考慮不同結(jié)構(gòu)之間的受力點，逐漸完善整體的設(shè)計方案。

結(jié)束語：

在近年來隨著我國房屋建筑工程保有數(shù)量的不斷增加，我國建筑行業(yè)的現(xiàn)代化趨勢逐漸凸顯，為了促進建筑行業(yè)的整體發(fā)展，在實際工作中設(shè)計人員需要把握原有房屋建筑砌體結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計改造重點，考慮不同影響因素，確定砌體結(jié)構(gòu)中的缺陷，完善整體的加固改造方案，從而使砌體結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性能夠得到全面的提高，滿足現(xiàn)代化建筑發(fā)展要求。

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