加固设计结构稳定性探讨与分析

杨君

摘 要：加固设计是对一些放大利用或是循环利用建筑体进行加固施工的重要依据。要做好加固设计需要在充分了解工程情况下，弄清工程加固设计的关键因素，了解工程需要加固设计的具体涉及内容，把握好设计原则。将加固设计的因素充分考虑进去，保证建筑结构施工后的稳定性。

关键词：加固设计;结构稳定性;建筑

文章编号：2095-4085（2020）06-0051-02

随着我国经济规模的扩大，我国的建筑规模和水平得到了很大的提升，自然环境、人居环境、工业生产环境等等也都发生了一系列的变化，为了节省成本，提高利用率，一些过去或是现在正在运营中的建筑物体要得到进一步放大利用，必须进行一些加固施工。加固设计是对一些工程进行改造加固施工的重要依据，要保证建筑结构的稳定性，有效控制建筑结构的整体安全性，在设计阶段都是采取多种措施进行把控。后期性能不稳定的，必须进行加固，并进行抗震验算，保持安全稳定的运行。作为加固实施的关键一环，结构加固设计如何确保建筑稳定性是需要科学认真严谨的对待。因为建筑结构稳定性是建筑整体安全重要的控制要素之一，在设计阶段就须做好多项把控。文章结合工程中的一些案例介绍一下房屋结构加固设计方案具体需要注意事项，以及如何做到加固设计能确保结构稳定性。

1 加固设计需控制的关键要素

加固设计要控制好六个要素来保证施工稳定性。一、抗震等级、人防等级。对于加固的建筑要根据用途及环境确定是否需要考虑抗震、人防需要，应该考虑几级。要结合经济性、安全性、使用寿命及突发性等因素进行综合考虑。二、地基承载能力分析及处理，设计地基的基础等级。地基处理要确保达到一定的承载能力，要根据现场勘测及当初主体建筑施工记录情况科学制定工艺流程。淤处理、原地面处理、垫层处理都要合理设计。地基基础设计安全等级及按抗震要求设计必须要符合国家出台的建筑结构的安全等级要求。案例加固设计要根据地基基础设计划分的等级级别，从理论和实际情况选择适合自己工程的加固设计级别。三、原材料质量要求，加固材质的选取必须把握好五道关。设计采用的原材料供应厂家要严格依照国标GB50728-2011内的具体性能及供货流程提供权威机构出具的产品安全性能鉴定报告;结构胶黏剂应通过下列严禁使用成分的检测——绿色报告和乙二胺检测;通过耐湿热老化和耐长期应力作用能力检测;加固工程使用的结构胶黏剂一次进场到位并封闭管理;碳纤维材料的质检报告要对抗拉强度、伸长率、弹性模量、碳纤维织物的K数、单位面积质量5个参数给出准确评价。四、雪荷载与风荷载;雪载荷是要考虑遭遇恶劣罕见雪灾的时候，额外增加载荷造成的结构失效。雪载荷在结构载荷的计算过程中需参考全国基本雪压分布图，属于静态载荷，归于准永久荷载一类。要与恒荷载组合的。风荷载随风力大小变化，是一种活载荷，一般与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的自然属性及建筑物自身特征有关。五、地下水类型及标高，基础防水防渗漏设计;要根据地质勘测确定建筑物地下水的类型，距离地表距离，做好基础防水设计，防止倒灌和地下水渗漏，造成塌陷。六、地基土质类型判定。

2 加固设计具体设计内容

对建筑体进行加固处理，通常分为两大类体系加固和构件加固。体系也就是对整个建筑物体全面加固。构件即对部分地方进行加固。不同的加固需求需要设计的内容不同。作为一个完整的工程案例进行加固设计，一般需要包括以下内容：框剪结构设计、框架结构优化设计、钢结构稳定控制、结构补强加固及结构抗震验算。

框剪结构设计：主要是分析梁柱承载体系所属类型，根据确定是刚接还是铰接对设计载荷进行审核。框剪结构若是采用当前流行的现浇支撑梁、柱、楼盖结构的作业模式时，可以保证建筑体的整体性能及抗震能力比较高。若是选用老式预制模块化装配式方案，要考虑预制构件在每一个拼装节点处的链接失效系数及性能，并要同时对比抗震、防水要求下的工作性能。框架结构优化：结构体不同支撑框架梁、柱箍筋之间的间距要利用有效手段进行优化处理，直径最小箍筋和最大箍筋在加密区设计布置要根据抗震等级进行不同间距布置。仔细审核不同材料特性下，设计的结构基础等级、砌体结构质量控制情况以及与对应的地基土类型设计的是否合理。钢结构稳定控制：设计中的钢结构件要达到国标要求，有足够的强度和稳定性，可提供构件满足厚长比要求。设计过程中要考虑受力的对称性，避免重心偏移。当建筑结构整体在失效前有部件结构失效，如果想增加结构构件整体承载能力可以提升钢构件的屈曲强度来实现。结构补强加固：若要求保证混凝土强度等级C10，这种加固实现方法有两种，即增大截面和约束加固法;采用粘钢加固或者粘贴纤维复合加固，需使用的混凝土要满足强度C15;若采用的混凝土强度C30，选取的加固法只能采用预应力的办法;对要求采用植筋技术进行构件连接的悬挑结构，凝土强度级应C25;采用砌体结构进行加固，加固墙体的砂浆现场检测强度M5;当进行整体加固，采用外加混凝土构造柱、圈梁等措施时，必须保证采用的砂浆强度等级M5。结构抗震验算：在满足原有使用功能的前提下，要根据设计使用要求选取的系数进行有效的建筑防震演算，抗烈度审核;若是某个建筑体的加固仅进行抗震加固或局部改造，上述验算对这个建筑可以省略，对加层改造的结构，必须进行有效的抗震变形验算;承载力抗震调整系数选取根据使用周期的规定，建筑体使用年限25年的，取规范规定值的0.85倍;地震作用变化对结构刚度和重力代表值变化分别小于10%和5%可忽略，如改变了原有结构体系，则必须按加固后的实际情况进行结构整体抗震复核计算。

3 加固设计的原则

体系加固是整体处理，提高抗震性。构件加固是对局部处理，增强抗震性。不管是哪种，首先需要满足加固目的，达到使用要求。然后要遵需建筑工程加固设计及施工中的一些原则性要求。一，加固方案必须在现场考察的基础上根据鉴定报告综合分析确定，对整体加固的要根据整体加固、区段及构件分步加工原则，逐步进行，逐步修固，提升建筑整体抗震效果，不可急于施工甚至不按次序的随意加固。二，因需要增加新的部件或是更换部件，应尽可能消除或降低不利因素，防止因为加固联接处刚度和强度处理不妥埋下潜在隐患。三，新增构件既要保证与原构件亲融，又要保证在提供加固支撑时有牢固的基础。四，对加固材料的选择必须与原始设计中的选材保持一致性，对材料的强度等机械性能不能低于原先使用材料的性能等级;五，节点连接处的加固设计应给于重视，防止损伤与核算数值不符。

4 结 语

我国是一个地质结构多样化且事故频发的国家，经常发生塌陷、小地震等问题，影响范围较广。一旦发生事故就会带來严重的损失，为了减少事故的发生，必须对一些年久、施工质量差、设计存在缺陷、地震频繁或是因业务需要扩建建筑等进行加固，通过加固结构的优化，增加建筑物的强度。面对一些迫切需要，加固设计也必须做到设计原则与技术施工要求相符合，必须要遵循基本加固理论支撑和借鉴实际案例施工经验相组合。保证加固成本、材料使用、施工技术安排、工期时间等都得到有效监督和审核。总之，加固设计一定要在现场考察的基础上，根据建筑物用途、使用要求、环境特征等综合因素进行设计。

参考文献：

[1]胡和平.对房屋建筑结构的加固设计及施工技术探讨[J].低碳世界，2017，（32）：169-170.

[2]王兴国，张家轩.房屋建筑混凝土结构加固施工技术[J].企业技术开发，2016，35（3）：165-166.