建築結構加固方案設計

建築結構加固對於保障建築的穩定可靠、提高建築使用壽命具有重要意義。文章重點對建築加固方案設計展開了分析探討，首先簡單介紹了結構加固的基本原則和方案選擇設計中的問題，在此基礎上重點分析探討了混凝土樑、板和混凝土柱的加固設計方案及其主要施工方法技術，對於進一步提高我國建築結構加固技術的應用水平具有一定的借鑑意義。下面是小編整理的建築結構加固方案設計，歡迎來參考！

1 引言

衆所周知，我國是自然災害多發的國家；有2／3的大城市處於地震區，歷次地震都在不同程度上對建築物造成損壞，即使在正常情況下建築物經過長期使用亦有老化問題，建國以來全國共建成的各類建築項目中20世紀90年代以後建成的佔40％左右，大部分建築已進入了維修期，爲防止出現工程質量事故問題而造成的巨大的財產損失和人員傷亡，我們就需要對一些建築進行結構加固。

本文重點對建築結構加固的方案及應用技術展開分析討論，以期從中找到可靠有效的加固技術方案及其應用管理經驗，並以此和廣大同行分享。

2 建築結構加固概述

2.1 結構加固的基本原則

(1)結構經可靠性鑑定需要加固時，必須進行加固，加固的範圍可以是整體房屋，亦可是指定的區段或特定的構件。

(2)加固設計應考慮施工方便且可行的施工方法。對於混凝土結構，宜提高一級強度等級，並加強構造和連接措施等，以保證原結構與新混凝土協同工作。

(3)由於高溫、腐蝕、凍融、振動等原因造成的結構損壞，加固時應採取減小、抵禦或排除上述不利因素影響的對策，保證加固後的結構安全可靠，正常使用。

(4)結構加固應儘量考慮經濟效果，儘可能做到在不停產的條件下加固，儘量不損傷原構件和減少構件的拆除，能夠使用的應當保留。

(5)加固過程一定要注意安全，若發現結構構造有嚴重缺陷，應立即停止施工，待消除隱患後方能繼續。

2.2 加固方案選擇的注意點

(1)選擇加固方案要考慮施工安全、效果可靠、經濟性好，而且施工耍簡單，工期儘量短。一般的加固工程都能做到效果可靠，但往往會忽略其人員施工安全、技術合理、經濟性等方面的不足，造成施工人員安全係數低，施工工期長，工藝複雜，或者是出現不必要的浪費。

(2)加固方案要在滿足加固本身的要求上，多考慮使用新技術、新材料、新工藝。隨着當今科學技術的飛躍發展，先進的技術、材料、工藝都能使加固方案達到事半功倍的效果，比如近幾年興起的複合材料加固法。所以一個優秀的加固方案不但要在性價比、性能比上下功夫，還要體現其工藝技術的`先進性和科學性。

3 建築結構加固技術設計應用探討

3.1 混凝土樑、板加固的設計

3.1.1 混凝土樑、板承載力不足的原因及表現

樑、板承載力不足，是指樑、板的承載力不能滿足預定的或新的使用要求，必須經過補強加固，才能保證構件的安全使用。承載力不足的外觀表現是構件的撓度偏大，裂縫過多、過寬、過長，鋼筋嚴重鏽蝕或受壓區混凝土有壓碎跡象等。引起樑、板等受彎構件承載力不足的主要原因有以下幾個方面：

(1)施工方面原因。鋼筋少配或誤配；截面尺寸不滿足設計要求；施工中，材料使用不當或失誤；混凝土強度等級不滿足設計要求；施工工藝不按規範執行。

(2)設計方面原因。計算簡圖與樑、板實際受力情況不符合；荷載漏算、少算。

(3)使用方面原因。使用過程中嚴重超載；使用功能的改變；使用過程中擅自拆除或破壞承重構件且不進行加固處理。

3.1.2 混凝土樑、板加固的方法

(1)增大截面加固法。增大截面法，是指在原受力構件的單側或雙側澆注一層混凝土來增大原混凝土構件的截面面積，同時加配一定數量的鋼筋以達到提高原構件承載能力的方法，

增大截面法的加固效果與多種因素有關，如原結構在加固時的應力水平，新舊混凝同工作情況，結合面的構造處理，材料的性能；而加固時的施丁工藝以及是否對原結構進行卸荷處理將直接影響到加固丁作的成敗。

(2)黏貼加固法。黏貼加固法是用黏結劑(結構膠)將鋼板或其他高強材料(如碳纖維、玻璃纖維)黏在需要加固的部位，以提高構件的抗彎、抗剪承載能力，亦可提高構件的剛度和整體性。該方法始於20世紀60年代，它不僅用於建築，同時也用於橋樑、公路的加固。

(3)增補受拉鋼筋法。對於承載力要求增加不大、經驗算其截面高度滿足要求的樑，只須適當增設受拉主筋即可。後補的鋼筋可以直接焊在原樑的鋼筋上。增補受拉鋼筋法可分爲全焊接補筋和半焊接補筋和黏結法三種。

3.2 混凝土柱的加固

3.2.1 鋼筋混凝土柱常見問題及原因分析

一般來說，柱子的破壞往往是突然的，破壞之前的徵兆不明顯，屬脆性破壞。

(1)混凝土柱破壞特徵。鋼筋混凝土柱受力後的破壞形態可分爲受壓破壞(包括軸心受壓破壞和小偏心受壓破壞)和受拉破壞即大偏心受壓破壞。

(2)混凝土柱承載力不足的原因。在實際工程中，引起鋼筋混凝土柱承載力不足的原因多種多樣，主要有如下幾種：設計考慮不周或失誤；施工質量低劣；施工管理混亂，現場組織無序，質量自保體系等失效；施工技術人員業務水平低下，不能正確理解設計人員的意圖，不能讀懂圖紙；地基沉降不均勻；建築物使用功能改變；意外災害，如火災或遭外力碰撞等。

3.2.2 混凝土拄的加固方法

瞭解了混凝土柱的破壞特徵後，應根據柱子外觀表現、現場調查結果以及室內的工作結果。判明混凝土柱破壞的原因，從而採取各種不同的加固方法，及時對受損壞的混凝土柱進行加固處理。

(1)增大截面法。增大截面法又稱外包混凝土加固法，是一種使用最廣泛的加固柱子方法，在條件允許的情況下，是一種最可靠的傳統加固方法，它可以同時增加原有柱的截面面積和配筋量，能較大幅度的提高原有柱的承載能力和剛度，尤其是原柱加固後更符合規範所倡導的強柱弱樑的設計原則，具有更好的抗震性能。

(2)外包鋼加固法。所謂外包鋼加固，就是在混凝土的四角或兩面包以型鋼的一種加固方法，它的優點是構件的截面尺寸增加不大，但原柱的載力能力提高較大，這種方法特別適用於構件外形受限制，不宜增加太多的情況。對於方形或矩形柱採用四周包角鋼並在橫向加綴板的方法，而對於圓柱或其它弧形柱則用扁鋼加套箍的方法進行加固。

(3)置換加固法。置換法是一種針對柱子混凝土部分進行處理而提高承載力的方法，採用這種方法時一般不考慮原鋼筋利用率的折減。該方法普遍用於混凝土柱因火災或其它破壞而導致混凝土強度下降引起柱承載力不足的情況。

(4)預應力撐杆加固法。預應力撐杆加固框架柱是種簡單又快速的加固方法，能有效地提高軸心受壓或偏心受壓柱的承載力，預應力撐杆有單側和雙側兩種：單側撐杆適用於受壓筋配筋量不足或混凝土強度過低、彎矩不變號的偏心受壓柱加固；雙側撐杆適用於需變號的偏心受壓及軸心受壓柱加固。

4 結束語

建築結構加固工程是一個相對年輕的土程學科分支，隨着建築工程業的發展，尤其是向着更大、更高和環境條件更復雜的方向發展，還有許多理論和實踐問題以待解決，比如，對建築結構工程加固方案進行評價的問題越來越得到科研工作者和工程技術人員的重視。本文在此基礎上對結構加固工程方案評價方法進行了研究和探討，對於建築結構加固技術的應用具有一定借鑑和指導意義。