民用建筑加固的方法初探

潘春波

摘要：民用建筑的加固问题直接影响到社会的许多层面，加固技术在民用建筑的应用也十分广泛。通过对民用建筑加固方法的研究与探索，把需要加固改造的老民用建筑或者变更使用功能的新建民用建筑进行加固改造，使之成为安全可靠、功能合理的民用建筑，是当务之急。本文介绍了民用建筑加固的一般方法，重点总结了目前主要的加固方法。

关键词：民用建筑;加固原则;加固方法

一、民用建筑物加固的一般原则

1.方案制定的总体效应

制定建筑物的加固方案时，除考虑可靠性鉴定结论和委托方提出的加固内容及项目外，还应考虑加固后建筑物的总体效应。例如，对房屋的某一层柱子或墙体的加固，有时会改变整个结构的动力特性，从而有可能使某些未加固楼层形成薄弱层，会对抗震带来不利的影响。再如，对楼面或屋面进行改造或维修，会使墙体、梁柱及地基基础等相关结构承受的荷载增加。因此，制定加固方案时，应全面详细分析整个建筑结构的受力情况。

2.材料的选用和强度取值

首先，加固设计时，原结构的材料强度按如下规定取用：如原结构材料种类和性能与原设计一致，按原设计值取用;当原结构无材料强度资料时，可通过实测评定材料的强度等级，再按现行规范取值。其次，加固材料的要求。加固用钢材一般选用I级钢和II级钢;加固用水泥宜选取普通硅酸盐水泥，标号不应低于32.5号。加固用混凝土的强度等级，应比原结构的混凝土强度等级提高一级，且加固上部结构构件的混凝土的强度等级不应低于C20，加固用混凝土中不应掺入粉煤灰、火山灰和高炉矿渣等混合材料。加固所用粘结材料及化学灌浆材料的粘结强度，应高于被粘结构混凝土的抗拉强度、抗剪强度。一般宜采用成品。当工程单位自行配制时，应进行试验、配制，并检验其与混凝土间的粘结强度。

3.荷载计算

加固结构承受的荷载，应作实地调查后取值。一般情况下，鉴定阶段对结构的验算按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001的规定取值，特殊荷载可根据使用单位提供的数据取值。

4.承载力验算

进行承载力验算时，结构的计算简图应根据结构的实际受力状况和结构的实际尺寸确定。构件的截面面积应采用实际有效截面面积，即应考虑结构的损伤、缺陷、锈蚀等不利影响。验算时，应考虑结构在加固时的实际受力情况，及加固部分的受力滞后特点，以及加固部分与原结构协同工作的程度。对加固部分的材料强度设计值进行适当的折减，还应考虑实际荷载偏心、结构变形、局部损伤、温度作用等而造成的附加内力。当加固后使结构的重量增大时，尚应对相关结构及建筑物的基础进行验算。

二、常用的建筑结构加固方法

混凝土结构加固补强的方法很多，直接加固法有加大截面法、外包钢加固法、预应力加固法、外部粘钢加固法等，其它加固方法还有增设支点加固法、托梁拔柱技术、增设支撑体系和剪力墙加固法等。下面是目前常用的几种加固方法的介绍：

1.加大截面加固法

加大截面加固法是在构件外部外包混凝土，增大构件截面面积和配筋量的一种加固方法，从而达到提高构件承载能力的目的。在我国加大截面法是一种传统的加固方法，工艺简单，适用面广，可广泛用于梁、板、柱、墙等混凝土结构的加固。

根据构件的受力特点和加固要求不同，可选用单侧加厚、双侧加厚、三面和四面外包等。在以加大混凝土截面为主的结构中，为了保证后浇混凝土的正常工作，需适当配置构造钢筋;在以加配钢筋为主的加固方法中，即增加钢筋截面积，为保证加固钢筋的正常工作，需按构造要求浇灌混凝土保护层。外包材料一般以普通混凝土為主，当外包层较薄、钢筋较密时，可用细石混凝土，配筋除采用钢筋外，也常用型钢和钢板。但这种方法要求的现场湿作业工作量大，养护时间较长，对生产和生活有一定影响，而且构件的截面增大后对结构的外观和房屋净空也有一定影响。

2.外包钢加固法

外包钢加固法是以型钢（一般为角钢）外包于构件四角（或两角）以加强其受力性能的加固方法。外包钢加固法分湿式和干式两种情况。湿式外包钢加固：外包型钢与构件之间是采用乳胶水泥粘贴或环氧树脂化学灌浆等方法粘结，以使型钢与原构件能整体工作共同受力;干式外包钢加固：原构件与外包型钢之间无任何粘结，有时虽填有水泥砂浆，但彼此只能单独受力，承载力提高不如湿式外包钢加固有效。该方法施工简便，现场工作量较小，受力较为可靠，适用于在使用上不允许增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度地提高截面承载能力的混凝土结构，主要用于钢筋混凝土柱、梁、桁架弦杆和腹杆的加固。

3.预应力加固法

预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或撑杆对结构进行加固的方法，即通过施加预应力使拉杆或撑杆受力，影响并改变原结构内力分布，从而降低结构原有应力水平并提高结构的承载能力。特点是通过预应力手段强迫后加拉杆或撑杆受力，改变原结构的内力分布，降低原结构的应力水平，使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除，具有加固、卸载和改变结构内力的三重效果，后加拉杆或撑杆和原有结构能够较好地共同工作，结构承载能力能够得到较大的提高。

4.增设支点加固法

增设支点加固法是通过增设支承点来减小结构计算跨度，改变结构内力分布并提高其承载能力的加固方法。梁、板在跨中增设支点后，减小了跨度，从而能较大幅度地提高承载能力，并能减小和限制梁、板的挠曲变形。适用于房屋净空不受限制的大跨度结构中梁、板、桁架、网架等水平结构的加固。增设支点加固法优点是简单可靠，缺点是使用空间会受到一定影响。

5.粘贴钢板加固法

粘钢加固法是在混凝土构件表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板，使其共同工作、整体受力，以提高结构承载力的一种加固方法。它实质是一种体外配筋，提高原构件的配筋量，从而相应提高结构构件的刚度、抗拉、抗压、抗弯和抗剪等方面的能力。因此，采用此法加固对结构胶的要求较高，结构胶必须具有强度高、粘结力强、耐老化、弹性模量高、线膨胀系数小的特点，并且具有一定弹性。相对于传统加固方法，粘钢加固法更为简单、快速，对结构的外形、净空等影响较小，其施工过程对生产和生活影响较小，因而在建筑领域和公路桥梁领域中都得到了普遍应用。

三、结束语

总而言之，近年来，随着科技的发展和产量的提高，纤维及其复合材料在土木工程中得到了越来越多的应用，尤其是应用于结构物的修补和加固中。

参考文献：

[1]吴祥生.建筑结构加固技术浅析[J].陕西建筑，2008，（11）.

[2]杨继辉.浅谈民用建筑的加固原则和方法[J].山西建筑，2009，（09）.

[3]钟敏.民用建筑加固方法[J].住宅科技，2002，（12）.

[4]袁建龙，石军辉.谈建筑结构的抗震加固[J].陕西建筑，2007，（04）.

[5]徐耀武.混凝土结构加固方法概述[J].陕西建筑，2008，（01）.