砌体结构加固改造设计研究

陈晖

摘要：当前大多数建筑结构中采取框架结构，不破坏柱和梁的承重体系的前提下是能够保证建筑结构的安全，但是在当前大多数农村中和20世纪现存的建筑中，采取的是无圈梁构造柱砌体结构，不仅会加大安全问题发生几率，还会影响我国现代化建筑行业的稳定发展，因此在实际设计时，需要相关部门完善砌体结构加固改造的设计方法。本文论述了砌体结构加固设计、改造设计的相关方案。

关键词：砌体结构;结构加固;改造设计

一、砌体结构加固的必要性

（一）弥补物理力学性能不足的问题

砌体结构在建筑中的应用优势较为突出，例如来源方便、价格低廉，在实际施工时不需要特殊设备就可以进行日常的操作，冬季也不需要采取一些保温措施，节能效果较为明显。由于砌体结构建造效果较为突出，在以往建筑设计中的应用广泛，但是随着我国混凝土材料的广泛兴起，在性能方面远远超过了砌体结构，砌体结构的强度低和截面尺寸较大弊端逐渐显露出来，并且砌体结构的施工方式大多为手工劳动，消耗量较多，并且工作效率也较低，逐渐的被建筑行业所淘汰。另外在砌体结构中，由于本身物理力学性能的不足，产生安全问题的几率在不断的增加，完全违背了我国现代化建筑行业的发展现状，因此近几年来，我国相关部门逐渐加强了对建筑砌体结构架构设计的优化力度和重视力度，改善以往建筑结构设计中的不足，并融入现代化的设计理念，不断的提高建筑的稳定性、安全性，弥补在物理性能方面的不足之处，提高建筑行业的发展水平。

（二）抵抗自然灾害

近年来自然灾害的频发，对建筑抗灾能力提出更高的要求。例如在汶川地震过后，人们看到了建筑结构稳定的必要性，相关部门逐渐的上调了建筑物的抗震等级，但是现存的砌体结构由于抗震性能较差，在发生地震时坍塌比例较高，在某些恶劣条件下也会出现较为严重的损失，影响人们在建筑中的安全系数。并且在新时期下人们对建筑结构安全性能要求在不断的提高，传统砌体结构的性能已经很难符合人们对进入新时代的新要求了，因此在实际工作中需要通过完善的砌体加固技术来适当提高建筑物抵抗自然灾害等能力，并且要符合我国关于房屋建筑建设的要求及标准。因此对房屋建筑砌体结构进行加固已经是迫在眉睫的工作任务了。

二、砌体结构加固改造的方法

（一）墙体裂缝的处理

在进行砌体结构加固改造工作中相关设计人员需要结合以往工作经验明确房屋建筑中的薄弱环节，采取更加科学的优化措施，从而使得整体的改造效果能够得到全面的提高。随着时间的不断推移，在房屋中的砌体结构中出现裂缝问题也非常频繁，对房屋稳定就造成一定的影响，如果并没有进行科学处理，那么会影响人们的人身安全和建筑的稳定性，因此在进行建筑改造中，需要将这一重点放在首要的工作位置中，全面提高整体的加固效果。在对墙体裂缝进行处理时，传统加固方式为直接进行裂缝的密封处理，或者进行灌浆之后，在墙体外侧加上两片钢筋网层，这一加固方式虽然可以抑制裂缝的发生，但是对于由于温度变形而导致的墙体裂缝问题处理效果并不是那么的理想，因此需要采取最新的设计方法，全面提高整体的加固效果。

例如可以利用粘贴碳素纤维布的方法来起到良好的加固效果，首先要进行房屋墙面的处理，将墙面抹灰沿着裂缝两侧剔平50厘米空间左右之后再将墙体清理干净，在实际处理时要根据实际情况进行精准性的打磨，以此来提高整体的处理效果。如果墙体结构房屋墙面凹陷较大的话，那么可要使用高标号的水泥砂浆，等到水泥砂浆到达一定程度后再进行打磨处理，起到良好的处理效果。在后期工作中要进行墙体裂缝的灌浆处理，这时如果墙体裂缝宽度较大，那么要先进行压力灌缝，如果裂缝宽度较小，那么不需要進行这一部分的处理。之后再按照实际情况来粘贴碳纤维布，每侧碳纤维布长度要达到30厘米左右，在实际粘贴时需要特别注意不同部位要适当调整粘贴的方向，控制好纤维布的长度和墙体裂缝相互垂直，这样一来可以使纤维布和墙体裂缝相互重叠。在完成这些操作之后要进行表面的抹灰，以此来完善整体的工作模式。在设计方案中要先考察墙体裂缝的宽度，选择合适的张贴位置之后要做好参数科学调整，逐渐完成整体设计方案，起到良好的加固效果。

（二）包钢加固

在包钢加固中，一般用于窗间墙和砖柱的加固，不需要进行后期的养护，就可以立马发挥结构本身的优势。在结构尺寸不调整的基础上，适当的提高砌体结构本身的承载力，防止砌体结构出现脆性破坏的问题而影响砌体的延性，在实际设计时要先利用水泥砂浆将较高在砌体四角粘贴起来之后再利用焊接的方式使其能够形成完整的整体，之后再进行外部水泥砂浆的粉刷，这样一来就可以保证表面本身的平整性，还有助于防止出现生锈的问题。如果窗间墙宽度较大，可以在中间加入缀条，并且利用穿墙螺栓起到良好的结构加固效果。之后再按照不同的部位结构采取更加科学的加固措施，例如在下部设置加材料，上部也要利用加固材料来达到良好的加固效果，使得各材料能够发挥应有的价值，不断的提高整体的加固水平。在设计方案中要根据砌体结构的特点设置加固的位置，并且分析在结构中的薄弱环节，完善整体的设计方案，以此来提高整体改造效果。

（三）地基加固

地基加固在砌体结构加固中也是非常常见的，属于基础持力层土体改良的技术方案，通过减少砌体结构面积或者是提高地基的承载力来达到良好的加固效果，其中包含了旋喷桩加固和灌浆加固等等，在灌浆压力作用下，浆液会扩散到地基土体空隙中固化地基土，再对上部砌体结构进行加固。在近年来国家相关部门对这一方案的研究在不断地扩展，在天然土层处理方面融入了各种针对性的处理方案，但是由于天然土层情况非常复杂，因此在加固的过程中，需要根据现场情况做好科学的实验来确定浆液的扩散范围和灌浆时间等等，并且还要实现砌体结构压力的科学调整。以此来确定整体的设计方案，避免对加固造成一定的影响。

（四）钢筋网水泥砂浆层加固

在进行这一部分加固时，一般是在砌体结构房屋墙体去掉表面的装饰粉刷层之后，粘贴钢筋网片之后再喷抹水泥砂浆，这样一来可以达到良好的组合墙体效果，从而使得砌体的承载力能够得到全面的提高。在喷抹水泥砂浆之前要先进行砌体结构房屋墙体的湿润清理，这样可以提高砂浆的粘结性。在加固时要先采取分层次的方式进行全面的加固，每层厚度要高于15毫米，这样一来可以达到良好的压实效果。如果这时墙面存在碱化部位或者损坏情况时，那么要先进行损坏部位的拆除和修补。在钢筋网水泥砂浆层加固技术实施时，一般在大面积墙面中的加固效果较为优良，但是并不适合超过24毫米厚的空斗墙砖中进行使用，要具体问题具体分析，逐渐的提高整体的加固效果。

（五）砌体抗剪承载力的补强

随着我国建筑行业的不断发展，在结构设计中的相关参数处于不断变化状态中，原有的设计方案已经无法满足新时期建筑设计的要求了，因此在实际工作中设计人员需要做好砌体抗剪承载力的补强工作，为后续设计方案的优化奠定坚实的基础。在实际案例时需要考虑在加固完成之后的结构自重，增加梁体结构，使其具备较强耐久，在短时间内满足实际的加固要求。在实际设计时要采取层次设计的方法，计算出每层楼需要的抗剪承载力数值之后，再做好相应的补强计算，得出每片补强墙所需要的碳纤维面积，做好数值的科学计算以及调配，为后续加固方案的优化奠定坚实的基础。另外还需要根据行业的设计标准和要求确定每层楼的抗震数值等等，以此来提高整体的设计效果。在一些建筑中有地下室，墙体上新改造的洞口会使得整体结构的抗震承载力下降，影响结构的安全性。因此在实际工作中要采取局部加固的方法来提高承载力。在设计方案中要确定补强加固的位置和具体数值，以此来提高整体的设计效果。

（六）整体加固

整体加固在砌体结构加固改造中的优势也是较为突出的，在实际工作中需要从实际情况入手，在结构体系上进行科学的优化，以此来提高整体的设计效果。在加固设计中要适当的增加抗侧力结构的数量，增加和设置与抗侧力结构相关的水平支撑结构，再配置钢筋混凝土边框等等以此来提高整体的设计效果，在设计之前需要做好现场情况的深入性分析和研究，考虑建筑结构的特性，避免对后续的建筑使用造成一定的影响。其次在后续工作中还可以融入捆绑法，在原有砌体结构中新增加钢筋混凝土构造柱、圈梁，以此来形成有约束性的结构体系，在实际设计中要先拆除一些抗震墙，考虑不同墙体之间的关系，完善整体的设计方案，并且适当地增加外加柱等等，满足整体楼层在支撑方面的要求。在纵横结构方面要适当的增加预应力拉杆，以此来提高整体的设计效果。从宏观性的角度来考虑不同结构之间的受力点，逐渐完善整体的设计方案。

结束语：

在近年来随着我国房屋建筑工程保有数量的不断增加，我国建筑行业的现代化趋势逐渐凸显，为了促进建筑行业的整体发展，在实際工作中设计人员需要把握原有房屋建筑砌体结构的加固设计改造重点，考虑不同影响因素，确定砌体结构中的缺陷，完善整体的加固改造方案，从而使砌体结构稳固性能够得到全面的提高，满足现代化建筑发展要求。

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