工民建的結構加固設計研究

李饒英

摘 要：文章以工民建的結構加固設計為研究對象，首先對工民建結構加固設計原因與加固原則進行了闡述分析，隨后著重對工民建結構加固設計常見的方法從混凝土結構、磚砌體結構、鋼結構三方面進行了分析研究，以供參考。

關鍵詞：工民建施工；結構加固方法；設計研究

前言：

工民建建筑施工較為復雜，受不可控因素影響較多，為保證施工質量，提升建筑結構的穩定性性，必須要在工民建施工中做好結構加固方法的設計與應用。通過全面了解不同加固方法的適用范圍及優劣勢，從而在實際施工過程中科學合理的選擇結構加固方法，做到既能夠確保工程質量，又能夠提升施工經濟效益性，有效推動工民建施工平穩順利的發展。

一、工民建結構加固設計原因與加固原則

所謂“工民建”具體指的是工業建筑及民用建筑施工，由于其施工過程中較為復雜，存在諸多影響施工質量的因素，例如建筑設計不夠完善，施工所處的環境較為惡劣，施工人員施工過程中出現的一些技術性失誤等，都會對整體建筑結構穩定性造成嚴重影響，進而影響整體建筑施工的質量。除此之外，工民建在具體建筑施工過程中還會受到來自天氣等自然不可控因素影響，例如原本存放建筑材料因雨雪大風天氣遭受到不同程度的損毀，而建筑結構主要由建筑材料構成，因此勢必也會影響建筑結構的穩定性。基于此，無論是從人為因素還是從自然因素的角度來考慮，都必須要進行工民建結構的加固設計，從而有效提升工民建建筑施工的質量，有效保護人們日常居住及生產生活的安全。

在進行工民建結構加固設計時應遵循以下原則，首先，在正式進行加固前，需要充分對目標建筑結構進行全面的檢測與考量，針對需要加固的位置做好施工組織設計及規劃工作，為后續加固設計奠定堅實的基礎。其次在制定具體的加固設計方案過程中，應充分考慮成本問題與經濟效益問題，做好相應方案優化工作，既能夠給確保加固質量，又能盡可能的減少加固成本，有效提升加固設計經濟效益。最后，在具體加固過程中，還應充分考慮自然災害因素對于建筑造成的影響，例如高溫、地震等因素，從而提高建筑加固質量，盡量減少自然因素對其造成的侵害。

二、工民建結構加固設計常見的方法

（一）混凈土結構加固方法

直接加固法。該方法為主要目的是為了提升混凈土結構的抗剪力，通過直接在混凝土結構表面上現澆一層混凝土包裹層，以此來增加混凝土結構的截面面積，使得混凝土結構更加堅固穩定。在直接對混凝土結構進行澆筑加固的同時，也可以對其中梁柱位置進行置換（置換混凝土加固法），促使混凝土結構穩定性得以進一步增強。當混凝土結構作用于建筑的特殊位置時，可以選擇采用環氧樹脂化灌漿法，將被加固的構件與型鋼粘結在一起，從而使得加固效果更佳。除此之外，混凝土直接加固法還包括錨栓錨固法、饒絲法等，其中饒絲法主要是通過在構件表面進行退火鋼絲纏繞，對于構件產生一定的約束作用，從而促進其承載能力與延性提升，適合于提升混凝土的位移延性加固，如果柱截面為方形，應注意其長邊尺寸與短邊尺寸之比要小于1.5。而錨栓錨固法主要適用于混凝土強度等級為C20至C60的混凝土承重結構加固，具體可結合工民建建筑實際加固需求，合理選擇加固方法。

間接加固法。間接加固法以預應力加固法為主，主要包括兩種，一種是水平拉桿加固法，該方法在混凝土結構加固上主要是通過將結構受外界荷載壓力作用產生的彎矩加以消除，有效減少結構承受的外力荷載，促進建筑整體抗剪力提升，使得混凝土結構得到有效加強。另一種是下撐拉桿加固法，通過抵消混凝土結構外力產生的荷載，達到混凝土結構加固的目的。混凝土結構間接加固法除了預應力加固法之外，還包括碳化混凝土修復法、裂縫修補法等。

（二）磚砌體結構加固方法

鋼筋混凝土外層加固法，該施工方法較為簡單直接，并且具有較強的適應性，能夠滿足多種類型的磚砌體結構加固需求，促進磚砌結構承載；力得到有效的提升，在梁柱、臂墻等磚砌體結構中具有廣泛的應用。

鋼筋水泥砂漿外層加固法，該方法也屬于砌體結構直接加固法的一種，工藝簡單，適用范圍廣，但對構建承載力增強方面較弱，因此主要用于砌體墻的加固。

增設扶壁柱加固法。當窗間墻的承載力不夠，致使砌體出現輕微裂縫時，可以選擇該方法提高砌體的承載力與穩定性，優勢是施工工藝簡單，并且成本造價較低，缺點是承載力提升有限，很難滿足實際的抗震需求，在非抗震設防區具有廣泛的應用。具體來說，選擇增設磚砌體扶壁柱時，一般會選擇挖鑲法與插筋法，其中實施挖鑲法擊鼓施工時，應做好支頂措施的實施，既能夠穩定的將原砌體進行卸載，又能夠保障施工過程的安全性。與此同時，在施工前需要做好對原砌體與用于砌柱的磚砌體的澆水濕潤工作，以免導致砂漿處于失水狀態，對粘接強度造成不利影響。

干式外包鋼加固法。該方法屬于傳統構件加固方法一種，優點是施工工藝簡單，濕作業現場施工量較少，受力穩定可靠，非常適用于在對構件加固過程中，要求不增大構件的截面尺寸，但需要提升構件承載力的構件加固施工。缺點是施工成本較高，并需要選擇采用類似于鋼結構的防護措施，屬于間接施工。相對于濕式外包剛加固法，該方法要求型鋼與結構之間不采用膠結構，或僅僅使用水泥砂漿進行縫隙堵塞，由于該連接方式使得型鋼與結構之間沒有起到良好的連接作用，屬于組合體，無法實現整體受力，因此對于構件的加固效果相對于濕式外包剛加固法較為有限，要求鋼材質量較為嚴格，還有可能造成鋼材的浪費。在具體施工加固過程中，需要合理謹慎選擇干式外包鋼加固法。

（三）鋼結構加固法

改變結構計算圖形加固法。該方法主要通過對構件的荷載分布、節點性質、傳力路徑加以改變，并增設支撐與附加桿件、對空間協同工作加以考慮等措施實現對構件加固的方法。在這一過程中，除了要計算加固構件的承載力與正常使用極限狀態之外，還應該充分考慮構件結構、節點及支座中的內力分布，對結構進行相應的補充驗算，從而使得構件加固措施更加科學合理。與此同時，采用該方法應注意做好構件加固設計與施工的緊密配合工作，在具體進行加固施工過程嚴格遵循事先設計好的施工方法與程序，嚴禁擅自更改。

梁柱節點加固法。鋼結構一般通過焊接、使用鉚釘等方式進行連接。在具體進行施工時，應充分考慮影響梁柱節點的抗剪強度因素，例如體積配筋率、軸向力、直交梁、材料強度等，同時合理采取施工方法，例如后加牛腿連接方法，該方法施工工藝簡單，節點連接方式為鉸連接方式，對于室內凈空要求較高，對結構損傷較小。

總結：

綜上所述，在工民建建筑施工中通過運用結構加固方法，可以有效提升建筑工程質量，使得建筑整體結構更加穩定可靠。在具體進行施工時，應遵循相應原則如施工前應做好施工組織設計及規劃工作，充分考慮成本問題與經濟效益問題等，并結合實際情況做好結構加固方法的選擇，確保工民建施工平穩順利的發展。

參考文獻

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（作者單位：四川省廣安市鄰水縣建筑設計院）