建筑結構改造設計與加固技術討論

李丹紅 趙斗文

【摘 ?要】隨著我國經濟發展水平地提高，城市化進程也在快速向前發展，在一定程度上我國的建筑規模在迅速的擴大。人們對于建筑環境和質量的要求逐漸在提高，建筑的安全系數成為了人們最關注的問題之一?；诖?，本文對建筑結構改造設計與加固技術進行研究，以供參考。

【關鍵詞】建筑結構;改造設計;加固技術

引言

進入新時代，人們生活水平提高，房屋作為人們生活和休閑的重要場所，它的結構設計十分重要。但是建筑結構在實際設計中受到很多因素的影響，嚴重威脅到人們的生命財產安全，必須對其進行加固設計。這對于我們的生活來說，具有不可忽視的重要作用。

1建筑結構加固改造的意義

目前，建筑物會因為一些原因而對建筑構造安全產生一定的影響，比如自然災害等未知影響因素有可能導致房屋建筑構造發生一定的改變。在現行建筑行業中，比較常見的是對老舊的建筑物進行加固改造，特別是對歷史建筑物的修繕改造，這對于時代發展具有重要意義。所以對建筑工程結構加固改造的設計方法進行研究是十分有必要的。在建造建筑物的過程中，很容易因為設計或施工不當而對建筑物的質量產生一定的影響，所以必須對建筑物的結構進行一定的加固改造。部分建筑物的后期護養不當，材料老化以及年久失修都有可能導致構造的可靠性降低。

2建筑結構改造設計與加固原則

建筑結構的改造設計和加固遵循一定的原則。首先，建設單位必須在改造設計前選擇一家具有各種資質的設計公司，同時確保建筑結構的各項指標符合國家有關規定。其次，在建筑結構改造前，應采取必要的加固措施，并針對容易對建筑結構造成破壞的影響制定一定的預防措施。加固完成后，應消除必要的損壞因素，以降低建筑物后續使用中的安全事故風險。裝修過程中選擇加固材料時，施工單位應選擇較輕的材料，以盡量減少地震等自然因素的影響。通過在原有建筑上增加構件，確保了良好的錨固。為了提高建筑物的抗震性能，應遵循強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件的設計原則。施工前應嚴格修改建筑結構和基礎。建筑結構除了滿足一定的承載要求外，還必須具有良好的抗震能力，并充分考慮地震條件下對建筑剛度的要求。

3建筑結構改造設計與加固技術的應用探析

3.1粘鋼加固法

粘鋼加固法指采用結構膠粘劑將薄鋼材與原混凝土結構粘連成一個整體，通過結構膠的粘接，使二者成為一個共同受力的復合截面，從而達到結構的承載力提升的目的。主要適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構件，它在施工上簡便又快捷。它的加固機理是借助高性能的環氧類粘接劑把鋼板與混凝土構件的表面粘結一起，因鋼板具備良好的抗拉強度，混凝土具備良好的抗壓強度，這樣結構的承載力和剛度都得到了極大的提升。在實際施工中對于受彎構件實行正截面受壓區加固，可在受壓區梁兩側粘結鋼板進行加固。此種操作是針對梁體加固最便捷的操作方式，同時也能使得后續的檢驗工作能夠更加順暢的進行，提高整個工作的效率。

3.2加大截面加固法

加大截面加固法是在原有混凝土構件外部重新構建另外一層鋼筋混凝土結構或型鋼結構。在加固設計原理上，通過對結構構件截面的加大和必要的結構構造措施保證加大截面部分的結構材料與既有結構材料形成有效連接，并且能夠整體共同受力，最終達到補強結構的材料性能和提升抗震性能的目的。其在一定程度修復受損的混凝土結構，同時能夠改善原有結構構件的耐久性。加大截面加固法通過提升單構件截面的抗彎、抗壓、抗剪能力，進而提升整體結構的承載能力。在具體工程應用中，混凝土柱、墻、梁、板均可采用加大截面加固法進行加固。加大截面加固技術工藝成熟，便于施工，適應范圍廣，可靠性高，不過由于需要進行濕作業，施工工期較長，截面加大部分需占用較多原建筑空間，會增加結構自重，而且進行局部加固時，存在破壞原建筑的整體結構平衡的可能，所以在具體工程中應全面分析設計。

3.3注漿加固法

這項技術出現得更早。這是灌漿技術的應用。它廣泛應用于早期工程建筑。隨著建筑業質量要求的不斷提高，現代施工技術不斷創新，灌漿技術也不斷創新和完善。這項技術主要應用于混凝土建筑。在有裂縫或濕氣的巖石或土壤中，灌漿管用于將泥漿輸送到地基中，并且地基中的裂縫被填充或地基中的濕氣被泥漿的作用擠出。漿液凝結后，與建筑充分結合，完成建筑結構的加固。

3.4碳纖維加固設計技術

碳纖維是一種新興的非金屬材料，碳纖維主要是由有機母體纖維經過1000℃～3000℃的高溫后發生分解，這個過程可以有效降低除碳以外其他部分的含量。碳纖維的性能十分優秀，因為其具有導電、導熱等優良特性。另外，碳纖維還有一個更重要的特點就是比重小，其比重僅僅在鋼材中占據一小部分。碳纖維的質量較輕，但是其具有很高的強度，同時碳纖維的纖度也非常好，碳纖維的拉力也較高。目前還沒有發現另外一種物質能像碳纖維一樣可以同時具有熱學、電學和動力學的優良性能。一般采用碳纖維來進行建筑工程的結構加固改造工作。碳纖維一般都用于因經歷時間較長而產生結構損壞的建筑物。

3.5植筋加固法

隨著技術的進步，我國建行業迅猛發展，在建筑結構的改造加固過程中，植筋加固法是一種有效的建筑改造技術。目前，鋼筋植入的方法較多，我國普遍采用植筋加固法，其利用混凝土結構連接機錨固的方法達到建筑結構的加固目的。植筋加固法是一種簡單實用的加固技術，該技術通過鉆孔、鋼筋養護劑檢驗的環節實現建筑結構的加固與完善。

3.6增大截面加固法

增大截面加固法是指在原待加固截面的多側或一側，通過增加截面和配筋等措施，來提升構件的承載力和剛度。在房屋建筑中，在需在加固的結構上設置一層鋼筋混凝土這種方法的原理是把建筑物表面的受力面積擴大，進而減小單位面積的受力作用，結構的承載力就會自然得到提升，亦或通過原料中增加鋼筋的配比，來達到此目的。這種建筑物的加固方式最早使用于民間的房屋改造中。根據結構構件加固目的、受力特點、構件尺寸的不同，可將既有建筑結構的增大截面加固方案設計分為單側加固、雙側加固、三側加固、四面包裹;根據不同的加固要求與目的，可分為以增大截面面積為主要形式的加固方式、以增加鋼筋用量為主的加固方式及增大截面同時增加鋼筋的加固形式。

3.7粘貼纖維加固法

粘貼纖維加固法在加固設計原理方面也是通過新舊結構材料之間建立可靠連接，以形成整體共同受力，進而達到提升結構性能的目的。在加固改造中，纖維材料具有耐腐蝕、耐潮濕、自重輕、后期維護費用低等優點，但需進行防火處理，適用于受力性能提升較少的結構構件部位。除此外，既有建筑結構加固改造技術還包括預應力加固法、增設支點加固法等。

結束語

建筑物需要加固改造的原因有很多種，包括年久失修、自然損壞等。在進行加固改造設計前，要對其原因進行嚴謹的分析，利用科學的方法來進行建筑物的加固評定，最后根據評定出的結果選出適合的加固技術。另外，在選擇加固方法時，要根據施工現場的環境和建筑結構的要求來進行判斷。

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