建筑设计论文:房屋建筑工程中结构加固改造的探讨

　　社会经济的发展在提高人们物质生活水平的同时也是的对建筑物的设计要求变得更加严格，在建筑行业中重视加固改造项目也不断增加。这些项目不仅涉及到了户型转变、楼层添加等使用功能的变化;部分项目涉及到了外装修以跟进潮流实现城市规划或业主使用的新标准;也有一部分是由于建筑存在质量问题而需要返工或维护需要进行相关的加固改造。因而，在研究过程中加强对建筑房屋的结构改造有着重要的建筑意义。

　　1实施加固改造的措施

　　1.1改造鉴定标准及参照依据

　　当前主要运用的规范标准包括了：《钢结构加固技术规程》(CECS77：96);《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002);《钢结构设计规范》(GB50017-2001);《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001);《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001);《砌体结构设计规范》(GB50003-2001);《混凝土结构加固技术规程》(CECS25：90);《多层砖房结构加层技术规范》(CECS78：96)。

　　1.2鉴定加固改造的步骤

　　对于已经建造好的工程，在进行改造前期要安排专业的技术人员进行专业的简单，主要鉴定方式需按照以下流程展开：(1)资料收集。技术人员需要对项目工程的详细情况进行了解，主要是针对设计图纸、竣工资料、使用环境等，并结合将要实施的加固改造情况。(2)调查测试。对于建筑物进行现场调查测试，并对涉及到的建筑资料进行筹集。(3)再筹集到具体的资料后，结合实际情况进行分析研究再制定出合理有效的加固改造方案，并在使用前期进行合理的调整改进，选择合适的构件或模型试验，以验证所指定的方案是否合理。(4)加固改造工程通常交由施工单位完成，必须保证所选单位有足够的实践经验和改造技术，以保证改造质量满足用户的需要。

　　2加固改造的有效方法

　　2.1混凝土结构的加固改造

　　当前建筑行业对混凝土结构进行加工改造的方法主要包括了一下几点，笔者进行了详细地分析。

　　(1)预应力加固法。该方法的特点为：结合预应力的钢拉杆及撑杆作用，对原结构实施加固改造,从而将原结构承受的荷载转至加固结构上。主要适用范围：需要提升承载力、刚度、抗裂性，且保证较小的占用空间，在于梁、板、屋架等方面的施工较为常用。

　　(2)粘贴钢板法。该方法的特点为：将钢板粘贴在混凝土表面来提升承载力。主要适用于：受弯、受拉构件(梁、板)。通常在60℃以上的环境中不采用此方法，若处于腐蚀性介质环境时需要采取一定的防护措施。

　　(3)外包钢加固法。该方法的特点在于：将型钢设置在混凝土构件的附件，使其和混凝土协调工作，以提升承载力。主要方式包括了干式、湿式两大类。主要适用于：构件截面加大受限制，需大幅度增加高承载力。在使用化学灌浆外包钢时需将型钢表面的温度控制在60℃以下，对于具有腐蚀性介质的环境需要制定相应的防护措施。

　　(4)加大截面法。该方法的特点在于，利用不断加大原结构材料的构件截面来提升建筑的承载力。主要适用于普通构建，如：梁、柱、板、墙等。

　　(5)增设支点法。该方法的特点为：通过增加支点数量，实现构件的减少来计算长度和变形，提升承载力。主要分为刚性、弹性支点两种，主要适用于：净空不受限的梁、板、桁架等。

　　(6)碳纤维织物加固。此方法的特点为：将碳纤维织物粘贴在混凝土表面来提升承载力。主要适用于一般的结构加固改造施工中，其优势在于抗腐蚀、耐潮湿等，但要采取必要的防火处理。在计算碳纤维织物加固混凝土梁正截面承载力时，需要参照平截面假定的混凝土梁受弯基本理论，运用等效钢筋面积法来保证计算结果的有效性，当等效钢筋面积计算结果出来后，可利用钢筋混凝土梁受弯构件的正截面承载力设计公式展开计算。

　　(7)绕丝法。该方法的特点为：将钢丝包混凝土构件附近，使其与混凝土协调工作,，提升承载力。主要适用于混凝土结构构件斜截面承载力较弱，以及要对受压构件施加横向约束力的条件下。

　　2.2砌体结构加固改造

　　(1)砖砌体中常见的问题有砖砌体承载力及和稳定性达不到要求，可通过扶壁柱法和钢筋网水泥法进行加固改造。(2)适用于砖柱的加固方法包括了增大截面法、外包型钢法两大类。在砖砌体结构中出现裂缝问题后应该根据实际情况制定处理措施。具体为：因温度引起的裂缝，可利用填缝封闭和加筋锚固方法;若裂缝形状小且数量多，可在裂缝稳定时期进行灌浆补强;若裂缝由结构因素引起，需要先进行加固处理，再解决裂缝问题。

　　2.3钢结构加固改造

　　钢结构加固改造是较为常见的加固方式，其主要分成以下两大类型：

　　(1)转变结构计算简图。这种加固方式是运用添加支撑系统变一榀一榀的排架结构为空间结构;通过添加支撑改变构件长细比来加强稳定及承载能力;将铰接转化成刚接，降低构件计算长度。

　　(2)加大构件截面。钢梁和钢柱的加固当否能够利用焊接或高强度螺栓连接来完成。对施工条件进行了全面的分析，需要对施工条件、加固构件的应力分布时等要素进行研究，重点分析由于焊接加固引起的残余应力和变形对加系数K(轴心受力的实腹构件：K=0.8;偏心受力和受弯构件以及格构式构件：K=0.9)。

　　3加固改造设计的注意事项

　　界面处理的好坏是加固改造的关键所在，也是影响加固设计效果的重要因素。若建筑物存在空鼓、脱落、“两层皮”等不良质量问题时，将会给建筑物的安全结构带来严重的影响。这就提醒设计过程中要注重这些问题的防范，根据实际需要来天上安全设施。在技术使用上，需要根据不同的界面情况运用植筋、增设暗销、抗剪件、结构胶等处理技术，实现加固面之间的完整结合，满足设计要求。在设计过程中要考虑到地基基础情况，并实施相应的加固方法。若荷载增加不大时可运用剩余的地基容许承载力。根据相关资料，提高系数K可依据改造前后基底应力之比(p1/p2)参考选用(见下表)。

　　表地基承载力提高系数K

　　应力比p1/p2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0

　　提高系数K 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0

　　4结语

　　目前的加固基本上是针对构造和承载能力不足的构件，而在结构总体上的把握与判别上相对较弱。加固改造要注意局部构件加强后对相邻构件乃至对整体结构的影响。否则有时加固改造后会适得其反。例如：对连续梁某一段采取增大截面法进行加固后由于刚度的变化会引起相邻跨梁、柱的内力重分布;对多层砖混结构的某一层墙体采取夹板墙加固，使得该层墙体的刚度大幅度增加，形成与相邻楼层的刚度差，对结构的抗震不利。此外还有加固后构件的承载能力提高，防火等级大幅度下降等问题。对改造要求和加固方案在设计要从总体上把握，满足结构设计理论和现行规范规程的要求。

　　参考文献

　　[1]GB500102002，混凝土结构设计规范[S].中国建筑工业出版社出版，2002.

　　[2]J10996-2007，混凝土砖砌体结构技术规程[S].山东省工程建筑设计，2007.

　　[3]GB50003-2001，砌体结构设计规范[S].中国建筑工业出版社出版，2002.

　　[4]中国建筑科学研究院.混凝土结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2003.29-30.