建筑加固改造综合决策方法及工程应用

2016-03-14周玉玲

工程技术研究 2016年11期

关键词：楼板抗震决策

周玉玲

（黄冈师范学院，湖北黄冈 438000）

建筑加固改造综合决策方法及工程应用

周玉玲

（黄冈师范学院，湖北黄冈 438000）

随着建筑使用年限的增加，建筑加固逐渐受到人们的重视。建筑加固改造能够延长建筑的使用的年限，同时还要确保建筑使用的安全性，因此需要提高建筑加固改造工程的效率，针对加固工程中能够出现的所有问题，制定完整的决策方案。文章论述建筑加固改造综合决策方法以及工程应用。

加固改造；综合决策；工程；应用

建筑加固改造主要是为了建筑物能够安全使用，进而保护人们的人身财产安全。在实际加固改造工作中，要基于建筑的实际情况，做好综合加固改造施工，包括改变建筑的使用功能，提高建筑的抗震性能，以及对建筑的其他性能加以改造。在实际改造中，还存在着诸多问题，包括技术的应用、确定建筑使用年限等，因此加强综合决策研究，有着现实的意义。

1 建筑结构改造的基本内容

建筑加固改造的主要内容包括：①基于原有的建筑加以扩大，包括扩大平面与内部空间，或者在夹层的基础上扩大平面；②保持建筑面积不变，采取调整空间大小的方式，包括抽梁抽柱与墙体开洞，来增加建筑空间；③改变建筑的基本结构，改变其用途。

建筑加固改造面临的主要问题：建筑加固改造很难满足城市规划要求，因此需要在满足建筑的使用功能与用途的基础上，做好相应的调整工作。但是也需要正视无论是基于哪种改造，其最终效果都很难达到预期目标，尤其是使用功能与年限等。在建筑加固改造前，需要检测原建筑性能，包括耐久性、抗震能力等，根据相应数据分析并判断其是否能够与加固改造后的建筑性能相匹配。

2 建筑加固改造综合决策方法

2.1 建筑加固综合改造方法

现行的综合改造方法较多，包括提高建筑变形能力，提高建筑结构的承载力等。为了提高建筑的承载力，需要采取扩大原建筑结构构件截面，或者是增加构件等。同时还需要注意增加建筑结构的刚度，若发现存在不合理情况，则采取提升建筑变形能力的方式。在完成建筑结构加固工作后，需要判断结构综合能力，其关键在于建筑的综合抗震能力。现有的建筑加固方法包括：增设抗震墙、钢筋混凝土加固法、钢构套加固法、粘贴钢板加固法、增设抗震支撑法等。目前建筑加固主要分为三个档次，依据抗震性能与使用功能划分，主要分为30a、40a、50a，对应分为A类、B类、C类，在此分类的基础上设计加固方案与加固鉴定标准。

2.2 综合决策前的准备

在进行综合决策前，建筑鉴定是必不可少的，以此来确保加固改造的效率。在改造前需要鉴定建筑的可靠性与抗震性。建筑在使用的过程中，需要定期加以管理和维护，即使是经过多年使用后，也需要加以修缮，确保其使用功能。为了改变建筑现有的用途，开展建筑加固改造前，需要对建筑的安全性与实用性等情况进行全面了解，进而确保综合决策方案的合理性、可行性和经济性等，要根据我国建筑可靠性鉴定相关标准，做好建筑的抗震性与可靠性鉴定。民用建筑在6度区Ⅲ类与7度区Ⅱ类地区的，都没有进行地震设防，只有8度区以上级别的建筑才稍有考虑，而且采取的措施投入力度不足，但是近几年这些地区的建筑均在加固改造。除了做可靠性鉴定外，还需要做抗震性能鉴定，以此为综合决策提供相应的数据支持，要根据建筑抗震设防烈度与类别、后期使用年限与结构类型等，依据相关的抗震鉴定标准，做好抗震鉴定工作。

2.3 确定建筑加固改造综合决策方案

建筑加固改造过程中，引入综合决策主要是为了选择最佳的改造方案。传统的建筑加固改造，需要对原建筑结构的实际情况加以分析，了解其和预期性能之间存在的差距，以此确定建筑加固改造方案。在决策的过程中，需要利用相应的参数来作为综合决策的依据，包括性能差距、功效影响系数、经济因子、加固件比例等，以此来确保建筑加固改造决策的科学性与合理性。建筑加固改造决策方案中，其性能差距具体指的是建筑改造前与建筑改造后的性能对比。建筑加固改造中构件比例，主要侧重于结构构件，是指在不同的加固方法下，构件所占据的比例。

工效影响指的是：建筑加固改造工期情况，建筑施工材料的使用情况，以及建筑加固改造施工环境条件等，在此基础上来分析加固改造效益问题。经济因子主要是指不同建筑加固方法所涉及的建筑加固改造投资情况。最后利用以上参数的乘积，包括经济因子、工效影响、性能差距、加固构件比例等，计算得出建筑加固改造综合决策指数，通常情况下指数越小，则说明建筑加固方案越合理，需要注意的是在决策计算的过程中，如果发现和预期的建筑加固改造投资相比，加固改造方案投资要超出很多，则该方案不得使用。

3 建筑加固改造综合决策工程应用

3.1 某项目加固改造工程概况

建筑物体由主体塔楼与裙房等组成。主楼共计27层，结构体系是现浇钢筋混凝土框架与核心筒结构，建筑的基础是筏板基础，主楼的高度为92.7m，主要功能为办公建筑。裙房共计6层，结构体系是现浇钢混框架与剪力墙结构，建筑的基础是独立柱-抗水板，高度为22.5m，主要功能为商业建筑。加固改造方案：室内装修改造，经过改造后的建筑功能为办公室、实验室及其配套功能，改造范围18层以下，使用年限是40年，以B类鉴定标准和设计为准。

3.2 建筑鉴定

建筑耐久性鉴定报告：未发现钢筋出现锈蚀情况，以及混凝土碳化情况等，不影响建筑结构的耐久性。建筑结构抗震性分析报告：建筑抗震措施能够符合B类建筑抗震标准，能够达到后期使用40a的标准，且地震力和风荷载作用下的结构变形情况，符合相关标准。

建筑结构改造方案：楼板开洞；剪力墙开洞；个别的结构楼板进行封堵；增加首层活荷载；建筑9层更改为设备层，荷载改变为5.0kN/m2；建筑4、5层增层；个别楼板凿掉与开洞。经过计算分析发现配筋不足，尤其是转换层区域。

3.3 工程加固改造

（1）楼板加固改造。基于业主使用需求，将楼板开洞，在楼板地加设钢梁，以此来分割楼板，并核算原有建筑结构配筋，以此来满足建筑对配筋的要求。对于未开洞，并且不加次梁的楼板，以及荷载过大与配筋不足的楼板，则选择采取粘贴纤维复合材料法，来做楼板加固处理。

（2）框架梁加固改造。建筑工程加固工程改造中，框架梁加固采取的调幅方法，是用计算得出的梁上负弯矩，来和现有的梁上负弯矩相减，将其全部调整到梁底。并且和计算得出的的梁底正弯矩相叠加，按照T型截面来计算配镜，将原有的梁底正钢筋扣除后，对其做加固补强处理。因为框架主梁的一端，是支撑在框架柱上的，另外一端则是支撑在核心筒上，将梁端弯矩全部调幅后，调到原有配筋能够符合现在计算的标准，将其调到跨中，采取碳纤维材料加固梁底。对于支撑在框架柱上的梁上部，采取与柱子两侧楼板相互紧靠的方案来粘贴钢板，主要是由于在梁顶端粘贴钢板的锚固施工难度大，且难以保证施工的质量，因此采取此方案来控制加固改造的质量。

（3）柱子加固改造。在加固改造转换层区域时，因为转换层的配筋较少，转换层以上的柱子与剪力墙暗柱等，需要做加固处理。采取包角钢与抹聚合物砂浆加固改造法，以此来确保柱子的质量能够满足加固改造建筑使用的标准。