一般工業(yè)及民用建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計探討

摘 要：建筑加固是延長建筑使用壽命，保障建筑質(zhì)量安全的一項重要措施。對工業(yè)及民用建筑結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計，需要充分考慮設(shè)計的原則、建筑的受力特征，并采取合適的加固方法。本文結(jié)合實踐經(jīng)驗，對工業(yè)及民用建筑結(jié)構(gòu)架構(gòu)加固設(shè)計的原則和方法等問題進行了探究。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；加固設(shè)計；探討

中圖分類號：TU973+.31 文獻標識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）10-0175-01

隨著天津市中心城區(qū)淘汰燃煤鍋爐房熱源改造工程進行，受原鍋爐房功能更新、環(huán)境需要、規(guī)劃管理等諸多因素的限制，越來越多的鍋爐房面臨著改造與加固，因諸多鍋爐房的建造年代的不同，圖紙資料的不齊全，多年形成的設(shè)計規(guī)范差異，這些都給設(shè)計工作提出了一值得考究的課題，好在隨著科學(xué)進步，新興的建筑材料的更新，我們有足夠的設(shè)計空間，只要用心，就能更有針對性的選擇結(jié)構(gòu)的加固材料與方式。下面我們就對建筑結(jié)構(gòu)加固的諸多問題做一個歸納總結(jié)。

我國現(xiàn)代建筑設(shè)計的起步相對于西方一些發(fā)達國家來說要晚一些，雖然從目前來說，許多建筑設(shè)計在藝術(shù)風(fēng)格上都體現(xiàn)出了濃厚的現(xiàn)代化氣息，而且也擁有比較穩(wěn)定的建筑結(jié)構(gòu)，但立足長遠來考慮，就建筑物的安全性、經(jīng)濟性來說，建筑結(jié)構(gòu)加固依舊是必不可少的。就目前需要加固改造的鍋爐房而言其建造年代從上世紀30年代末至本世紀的10年代跨越了半個多世紀，由于經(jīng)歷了長久的日曬、風(fēng)吹和雨打一些老齡建筑的結(jié)構(gòu)已經(jīng)被腐蝕老化，如果不進行加固，繼續(xù)使用下去可能會存在很大的危險性。因此，建筑結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計不管對新建筑還是舊有建筑來說，都是至關(guān)重要的。

工業(yè)及民用建筑由于強調(diào)的是實用價值，因而其結(jié)構(gòu)形式相對來說比較簡單，對于工業(yè)及民用建筑的加固設(shè)計更注重的是絕對的加固效果。下面我們就對建筑結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計原則和方法進行探討。

1建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計的原則

造成建筑結(jié)構(gòu)損壞的原因主要有高溫、腐蝕、振動、風(fēng)化、和地基沉降等，在對工業(yè)及民用建筑結(jié)構(gòu)進行加固的時候，需要針對其損壞的原因來采取相應(yīng)的加固措施，加固工作應(yīng)盡量在保證其原建筑結(jié)構(gòu)不受損傷的情況下進行，并且盡量減少對原構(gòu)件的更換或者拆除，對于有利用價值的構(gòu)件要保留使用。

1.1選用材料的原則

在進行建筑結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計時，需要對加固材料進行選擇。一般情況下，加固材料的選取原則要遵循強度高、質(zhì)量輕、性能好，耐久性高，并且要與建筑原結(jié)構(gòu)材料有良好的相容性，因此我們在實際操作的時候一般會選擇和原建筑結(jié)構(gòu)材料種類、強度等性能一樣的加固材料，這是在原設(shè)計材料的強度資料完備的情況下的選用原則，而在原設(shè)計材料強度資料不充分或者沒有的情況下，我們就應(yīng)該對原結(jié)構(gòu)材料的強度進行現(xiàn)行測算，并對其強度等級作出規(guī)范取值。

1.2加固設(shè)計的年限

對于建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計的年限，按照規(guī)定是保證其在一定時期之內(nèi)無需進行大面積維修，并以此作為加固設(shè)計的使用年限，也即保證在建筑結(jié)構(gòu)的使用年限里，只需要進行正常的維護。對于新建建筑的結(jié)構(gòu)加固設(shè)計，一般要達到50或100年的使用年限，而對于比較老舊的建筑，加固使用年限一般為5年到10年左右，不宜太長。

2建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計的方法

建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計的方法一般要以當?shù)氐膶嶋H條件和情況來衡量選擇，要考慮到技術(shù)是否先進，經(jīng)濟性合不合理來選擇最優(yōu)的加固方法。在建筑結(jié)構(gòu)的體系和構(gòu)件同時存在加固需求的時候，要以體系加固的設(shè)計為優(yōu)先，然后再考慮構(gòu)件的加固設(shè)計。在進行不同類型的結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固時，應(yīng)著重對關(guān)鍵結(jié)構(gòu)和構(gòu)件進行加固，如果一種加固方法的加固效果不夠理想，可以嘗試采用多種加固方法同時進行加固。下面我們就對一些比較常見的建筑結(jié)構(gòu)加固方法進行簡單的介紹。

2.1粘貼纖維復(fù)合材

纖維復(fù)合材具有優(yōu)越的強度和模量性能，其抗拉強度要比鋼材好上很多倍，我們將纖維復(fù)合片材粘貼在需要加固的構(gòu)件表面，利用這些特點就可以有效增強建筑結(jié)構(gòu)的延展性和承載力。同時，纖維復(fù)合材料具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，其高強度的耐久性和耐腐蝕性可以有效抵抗酸堿鹽的化學(xué)侵蝕，對于表面不平整以及結(jié)構(gòu)不規(guī)則構(gòu)件的加固有著顯著效果。

2.2混凝土加固

混凝土加固是建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計中比較常見的方法，因為現(xiàn)代建筑的原結(jié)構(gòu)材料一般都是混凝土為主，而根據(jù)加固設(shè)計的原則，我們應(yīng)優(yōu)先使用于原材料一樣的加固材料?；炷良庸逃址譃橹苯蛹庸毯烷g接加固兩種。

2.2.1直接加固

直接加固也就是在需要加固的構(gòu)件上現(xiàn)澆混凝土，或者對損壞嚴重的構(gòu)件進行混凝土的直接置換，例如對混凝土的受彎構(gòu)件直接澆筑混凝土，通過增加構(gòu)件截面面積來提高受彎構(gòu)件的承載力，從而達到加固的效果?；炷恋闹脫Q適用于承重構(gòu)件有嚴重缺陷的情況，其缺點就是置換工作會比較困難。

2.2.2間接加固

間接加固又有兩種，一是預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固，二是預(yù)應(yīng)力下?lián)卫瓧U加固。第一種方法是通過利用偏心力來給加固構(gòu)件中間的一起施加水平壓力來克服外部負載彎矩，以減少預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的外部負載，增強構(gòu)件的抗彎能力；第二種方法是利用預(yù)應(yīng)力支撐桿對混凝土構(gòu)件進行加固，再通過桿軸向心力產(chǎn)生的外部負載來加強建筑構(gòu)件的承受能力，改變其原有截面應(yīng)力，以提高構(gòu)件的承載力。利用預(yù)應(yīng)力下?lián)卫瓧U加固，可以顯著提高構(gòu)件的承載能力，但是需要進行大幅度的結(jié)構(gòu)加固。

2.3外粘型鋼加固

在進行建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計時，比較常用的還有外粘型鋼加固，要注意的是，在對混凝土梁進行外粘型鋼加固時，要在混凝土梁截面的四隅粘貼角鋼，如果混凝土梁受壓區(qū)有樓板，則要用鋼板代替梁頂兩隅的角鋼。

3結(jié)束語

工業(yè)及民用建筑結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計，在我國是一個頗具爭議性的話題，一方面，加固設(shè)計可以很好的延長建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命，并保證其試用期間的安全性，而另一方面，進行加固設(shè)計又在某種意義上意味著建筑物的質(zhì)量有欠缺，達不到相應(yīng)的使用標準，而質(zhì)量達不到標準的建筑就不應(yīng)該再使用或再進行加固了。矛盾存在于任何事物身上，這是當今建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計所存在的一個矛盾，但從經(jīng)濟性的角度來考慮，加固顯然要比重建的成本低得多，因而，加固設(shè)計適應(yīng)了當前建筑事業(yè)的發(fā)展趨勢，而我們要做的，就是去探求更加科學(xué)合理的加固設(shè)計，以提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

參考文獻

[1]王存樸.淺析既有建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計[J].建材與裝飾，2012（7）：14-15.

[2]翟麗紅，張曉民.房屋建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計及施工技術(shù)應(yīng)用研究[J].華章，2011（4）.

作者簡介：張家莉 （1960-），女，天津市燃氣熱力規(guī)劃設(shè)計院，高級工程師，研究方向：建筑結(jié)構(gòu)。