建筑结构加固改造工程实例分析

刘涛 王娟

【摘要】现阶段的工程项目中，结构设计难度越来越高，相关人员在实际的设计过程中，涉及的结构性问题非常多，很多的建筑工程项目中，加强结构加固设计成为了结构优化的关键。对任何一个建筑结构而言，其加固方案往往包含了多种，为获得理想的加固效果，结构设计人员需做好综合性因素的考虑，选择技术可行性、经济合理性的加固方案。基于此，本文針对接近设计使用年限或者已经达到使用年限，经鉴定安全等级为 C、D 级的既有建筑进行了相应的加固设计和研究。

【关键词】建筑结构;加固改造;分析

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

10.110

针对一些既有建筑的结构加固，其实际的处理难度系数非常高，因为在加固方案的设计上，要从安全性、经济性和技术性的角度出发，来彻底解决建筑结构方面所面临的质量安全问题，最大程度上促进建筑结构目标的实现。我国现有的很多建筑结构在长年的使用中，面临着结构老化的问题，为了减少翻修所造成的高额成本，往往会在原有结构的基础上采取相应的结构加固设计，通过各种加固技术的应用，来提升结构稳固性和安全性。

1、建筑结构加固的研究现状

针对当前整个建筑市场上的结构加固问题，重点体现在历史文化建筑和其他建筑的加固上，对于历史文化建筑而言，从最初的建成投入到当前的使用来看，其时间跨度非常大，自然条件等各种因素都会使得历史文化建筑中的一些结构构件被损坏，而这类建筑比较特殊，在结构加固的过程中，不仅要恢复整体结构，还需要注重对结构加固时的修缮和保护。而其他住房、商业建筑的加固设计中，重点是要做好加固技术可行性、经济合理性的分析和研究，通过定量化的方式来促进结构问题的处理。结构加固方面面临的突出难题是技术复杂、施工困难、成本投入高，在加固处理时，重点是要进行技术方案的确定。

结构加固主要包含了两种方向：（1）保留原有结构构件。这一加固方案下，加固处理要尽量在保留原有结构构件的基础上进行，虽然这种结构加固方案可以最大程度上突破当前规划中的相关限制，但在具体的加固处理过程中，技术难度系数高、工程投资大。（2）保留外围护结构。这一加固方案下，要将原有建筑内部的相关结构拆除，保留外墙、原址、原貌，这一加固方案下，可以使得建筑的平面布局和功能都得以重构，但在实施时，保留外墙的过程中面临着非常大的技术风险[1]。

2、建筑结构加固改造设计技术

2.1加大截面加固法

在建筑结构加固的过程中，加大截面加固法在应用时主要是对建筑原混凝土结构外层的加固，在实际的实施过程中，为保障外层加固的良好效果，一般要利用型钢结构和钢筋混凝土结构来实现。加大截面加固法的技术原理是：通过结构构件截面的扩大，来进行相关构件的结构改造，通过这种改造来使得原有结构材料和外层加固材料充分衔接在一起，形成整体性的结构，由该结构来承担一定的作用力，使得建筑具有更好的抗震性能。当前的很多建筑工程领域，通过加大截面加固法的应用，在对原有混凝土结构加以修复的基础上，改善了混凝土的结构耐久性，各个单一构件的抗剪、抗弯和抗压能力都有所增强[2]。在墙体结构、梁体结构和混凝土柱等结构加固中都非常常用，这一加固方法在当下的发展条件下工艺比较成熟，在利用这一加固法进行结构处理时，由于涉及的湿作业相对较多，需要占用较长的时间来处理，可能会影响整个建筑结构的平衡性。

2.2置换混凝土加固法

置换混凝土加固法在应用的过程中，一般是要利用新材料来将原有结构中的混凝土加以置换出来，原有混凝土的承载力差、强度低，通过高强度、高性能混凝土的使用，可以对原有的混凝土结构加以优化。置换混凝土加固法应用的技术原理是进行混凝土结构的性能改造，用新材料对旧材料的替换，使得原有结构的不足逐步被克服。在实际的结构加固过程中，置换混凝土加固法的应用实施相对便捷，即使在加固施工过程中进行了混凝土的重新浇筑，基本上也不会对整体结构的净空性产生直接的影响。

2.3粘结外包型钢加固法

粘结外包型钢加固法属于加大截面法下的施工方式，这一施工方式的技术原理与加大截面法相类似，可以直接将型钢构件加固到混凝土结构的外层部位，通过这种处理方式，原有混凝土结构的受力性能得以改善和提升，解决了结构方面所存在的质量安全隐患。粘结外包型钢加固法的技术原理为：外层型钢和混凝土结构在粘结技术下实现了良好的连接。在利用这一方式进行粘结处理的过程中，往往需利用专门的粘结材料来实现，比如，灌注结构和锚栓，通过各种粘结材料和技术的使用，使得外层型钢能够与混凝土形成整体性结构，从而改变原有结构的性能[3]。粘结外包型钢加固法与加大截面加固法虽然具有很大的相似性，但是粘结外包型钢加固法下的加固效果更为理想，在施工过程中占用的建筑空间比较小，施工工艺应用更为便捷。但这一方法加固处理上，高温、腐蚀等都可能会影响最终的加固效果。

2.4粘贴纤维加固法

粘贴纤维加固法在应用的过程中，往往需借助于纤维材料的粘贴来完成结构加固，因为纤维材料的性能比较特殊，当将纤维材料粘贴在原有建筑结构材料上以后，这些纤维材料就可以与原有的建筑结构材料有效结合起来。粘结纤维加固法在建筑结构加固中的应用十分便捷，尤其是在受力性能比较薄弱的结构部位，粘结纤维加固法的应用效果更为理想，因为纤维材料的质量轻、耐潮湿性和耐腐蚀性强，可以使得结构优化更为高效，但在实际的施工过程中，尤其要做好防火处理。

2.5增加支点加固

在一些建筑结构的加固改造中，可以选用增加支点的加固方式，在建筑主体大面积受损或者主体结构稳定性不足的情况下，可以采用增加支点的加固处理方式。当建筑结构中某些结构构件受损以后，就可以增加一个或者多个受力支点，通过这些支点的增加来提升主体结构的稳固性，但在这一加固方法的应用过程中，必须要有专业人员来结构受力情况的分析和精准计算，只有在此基础上确定了结构支撑点，才能够保障这一加固方法的加固处理达到预期的标准。

结语：

现阶段的经济社会发展领域，存在着很多的危险建筑，这些建筑在处理的过程中，工程企业往往会通过结构加固来消除或者减小这些结构所面临的安全隐患，通过各种加固技术的科学应用，来提高结构稳固性，延长建筑使用寿命。

参考文献：

[1]刘亚平，张家维.钢结构厂房加固方案设计分析与研究[J].建筑工程技术与设计，2017，000（024）：1161.

[2]罗晓蓉.建筑结构加固改造工程实例探究[J].江西建材，2016，000（003）：114.

[3]姚延鸿.建筑结构加固改造工程中碳纤维的应用[J].绿色环保建材，2020，160（06）：206+209.

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