一般工业及民用建筑结构加固设计研究

姚建中

【摘要】无论是工业的还是民用的建筑物，在建成之后长期受到自然环境和使用人员的作用，其功能势必会受到影响而逐渐减弱。因此对于建筑物的建筑设计不能只是简单地做好前期图纸和施工工作，还要采取科学的评估测试方法对建筑结构进行结构测试，采取相应方法措施对建筑物结构进行加固。本文将从一般工业及民用建筑结构加固设计的问题出发，探讨如何使用具体的加固方法使得建筑结构能够更加牢固。

【关键词】建筑结构；加固；设计研究

引言

我国现代建筑设计相对于西方国家来说起步较晚，虽然目前在结构设计的风格要求上来说是比较稳定，但是从长远来说，工业民用的建筑结构的安全依然问题较多，对于建筑物的结构加固是必不可少的。在一般的工业及民用建筑中，建筑设计更加强调的是实用性和安全性，因而建筑物的结构形式和构建框架设计相对来说比较简单，这就要求对工业还是民用的加固设计要注重绝对有效的加固效果，保证建筑结构的安全性和稳定性。

一、一般工业及民用建筑设计的原则

在任何建筑物的建筑结构损坏的原因分析上来说，主要包括阳光高温暴晒、物理震动、化学反应腐蚀、风化以及地基沉降的作用，在对一般工业或者民用的建筑结构进行加固的时候，要及时找准导致建筑物建筑结构损坏的具体原因，并采取相应的措施，对于建筑物在损坏或者还需加固的后续工作中要尽量不去破坏原有结构的框架，保证原建筑物的建筑结构不“大动筋骨”，对有利价值和有利方面要选择保留使用。

1、选材原则。在需要对建筑物建筑结构进行加固设计的时候，要特别对加固的材料进行仔细地甄别和筛选。通常情况下，加固的材料适用的原则有高强度、轻质量、优性能、超耐久，并且对建筑结构原有的使用材料兼具有良好的相容性和适应性，因此在加固的具体实践操作过程中要选择和原建筑设计材料种类和强度等大性能一致的加固材料。如果原有建筑材料资料难以找出或者建筑设计年代较为久远的时候，则应对原建筑结构材料的质量和强度规范进行测算，并对其等级规范做出科学调整。

2、年限原则。一般工业或者民用建筑结构的性能是随着年限的增长而成反比趋势减弱的，因此对于建筑结构加固设计的年限要规范和保证，按照建筑结构设计规定在一定年限时期内无需对建成的建筑物进行大规模检修，而这一定年限可以作为加固设计的使用年限，这期间只需要正常维护。通常对于新建的建筑物的结构加固设计所保证的使用年限是50-100年，相对旧的建筑加固使用的年限为5-10年。

在遵循一般工业及民用建筑的原则的前提下，本文就建筑物的具体结构的加固方法进行分析和探讨。

二、一般工业及民用建筑结构加固设计的具体方法

1、混凝土加固。通常对于混凝土结构的建筑物来讲，可以分为直接加固和间接加固两大类。直接加固法：直接作用建筑结构进行加固。可以增加截面进行加固，在原结构构件的承载力不高的状态和条件下，增大截面面积有效提高原构件的抗弯压能力，比如说在混凝土加上现浇层，增加混凝土截面面积的高度，扩大混凝土的截面面积，这样就能提高在整个建筑物结构层面上的抗压弯的能力。置换混凝土，虽然在加固方法上和直接浇现层一样，但这种置换混凝土加固比较适用于建筑结构缺陷较为集中的梁柱。将钢件和被加固的构件材料整体粘合，将钢及被加固的构件粘结粘合成整体，但不宜使用工业生产的高温场所，而且钢材料使用量较大。间接加固法：进行预应力的加固，对预应力的水平拉杆和下撑拉杆进行加固，主要是通过克服有剩余外力作用产生的弯矩，减少外力作用的影响，提高拉杆的承受能力。

2、砌体结构加固。在砌体的建筑结构中，可以使用直接加固和间接加固以及构造性加固修补三大方法。直接加固方法：对混凝土的外层进行加固，该加固方法具有较强的适应性，能够有效提升砌体的承载力度，而且操作相对简单，对于我国许多民用的砌体性建筑结构具有很强的适应性，另外通过对钢筋水泥浆层的外层进行加固，对砌体墙的加固效果不错，同时还可以使用增加扶壁柱的方法。间接加固方法：通过无粘结的外包型钢加固，对砌体柱进行加固来达到整体建筑物加固的效果，同时，还可以通过预应力撑杆的加固方法进行加固，增加砌体柱的承载力都，在对其加固的过程中主要适用于具备高预应力、高应变的砌体结构的加固。构造性加固修补方法：通过对砌体结构增设圈梁、增设梁垫从而达到砌体梁柱的承载力作用面积的增加，相应减少承载力，通过砌体小范围的修补、拆砌进行砌体建筑的加固。

3、钢结构的加固。钢结构建筑物采用的方法可以使用改变钢结构计算图形、加大原结构构筑面积、增大结构构件的连接强度等。改变钢结构计算图形：通过采用改变承载力的分布状况、力度传送途径、节点性质和连接条件相应增加预应力的协调分散的作用，比如增加支撐和加大整体支撑结构的强度和韧性，增加辅助杆和拉杆等方法对钢结构构件刚度方法进行加工。同时，改变受力的分布、增加中间支撑柱、进行调整连续结构连接的支撑位置对截面受力进行加固，并加设预应力拉杆。增大构件截面的加固：在构件截面上，通过加大整体面积进行加固，但应注意截面形式要充分考虑钢结构的缺陷和受损状况从而满足加固技术的要求。连接强度的加固：一般而言，钢结构连接主要是通过螺栓、焊接以及打铆钉的方式，通过对加固的原因、承载受力情况、钢结构构造进行分析，采用焊缝连接和具有高强度质量的螺栓连接，需要注意的是要保证在钢结构的加固焊缝的技术和材料要达到相应的标准和要求。当然，如果受到的承载力或者使用加固材料构造、安装、施工过程中他产生的小范围的裂口和缝纹要及时进行修补，对于不适用的要及时进行拆除或者更换材料，从而达到保证建筑物加固的质量和效果。

三、结语

有观点认为加固设计有利于延长建筑物的使用寿命和保证人民生命财产安全，也有观点认为加固设计的要求质量的整体要求有欠缺会起到“画蛇添足”的作用，得不偿失。因此，在对一般工业及民用建筑的加固设计上，要提高设计人员的能力和综合水平，根据具体的建筑结构，建筑功能是工业使用或者民用等做到具体结构功能具体分析，采用科学合理、安全可靠的建筑结构方案，提高一般工业及民用建筑物的加固效果，为经济发展和人们生活创造良好的条件和保障。

参考文献：

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