关于工民建结构加固设计的探讨

吴汝龙

宁夏建筑设计研究院有限公司 宁夏回族自治区 750000

如今，我国工民建工程的建设规模越来越大，人们对于房屋建筑的要求也再日益提高，工民建结构加固设计作为保障建筑质量安全的关键技术，应该得到相关部门的足够重视，这对研究工民建结构加固设计的意义重大。

1 建筑结构加固概述

由于工民建的施工过程较为复杂，存在很多的影响因素，近年来，随着我国新建建筑地不断涌现，同时既有建筑翻修、改建、扩建数量大量增加，其过程中经常出现非地震所致的建筑倒塌事故，例如：由于建筑底层墙体材料劣化整体倒塌、墙柱材料强度不达标而坍塌等。建筑物进行后续翻修、改建、扩建，均需要合理的加固改造方案，必须要进行工民建结构的加固设计，从而有效提升工民建建筑施工的质量，有效保护人们的生活安全。

1.1 建筑结构加固的原则

第一，做好建筑结构的勘察工作，要对建筑结构的类型要加以判断，在设计之前，务必要在加固允许的范围之内，进一步判断对局部或整体进行加固；第二，在加固之前，还要根据施工现场的综合条件，尽量选择操作简单、性价比较高的方式；第三，加固设计建筑结构中，考虑腐蚀、地震等对建筑结构的影响；第四，加固设计中，发现有较严重的安全隐患要及时停工，认真仔细地排查安全隐患点；第五，加固成本的考虑。尽量减少对旧的构件造成新的破坏，能继续使用的构件就适当使用。

1.2 建筑结构的加固方案

首先，需要制定出一套科学合理的的加固方案，技术人员应该全面考虑兼顾工程的经济性、安全性等因素之后，再进行加固方案的设计工作，可以对新技术和新方法积极的研究创新，进一步减少建筑加固的成本。另外，还要避免意外事故延迟工期，确保工程顺利地开展。

2 工民建的加固设计

2.1 钢结构加固

钢结构加固的主要方法有：减轻荷载、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等，也可采用其它加固方法。

（1）改变结构计算图形。一般加固方法：①对结构可以采用以下方法进行加固：A、增加支撑形成空间结构，并按空间结构验算；B、调整结构的自振频率，或者加设支撑增加结构刚度等，提高结构承载力和改善结构动力特性；C、增设支撑或辅助杆件用来增强结构的稳定性；D、加强排架结构中某一列柱的刚度，减轻其它柱列负荷；E、可以在塔架等结构中设置拉杆，加强结构的刚度。②对受弯杆件可采用以下方法：A、改变荷载的分布；B、将结构变为撑杆式结构；C、将简支结构端部连接成为连续结构或增加中间支座；D、调整连续结构的支座位置；E、改变端部支承情况；F、施加预应力。③对桁架可采用加设预应力拉杆，或者增设撑杆变桁架的方法进行加固。

（2）加大构件截面的加固。

（3）连接的加固与加固件的连接。应该根据结构需要加固的原因、受力状况、构造及施工环境条件等，科学合理的选择焊缝、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓的连接方法，并考虑结构原有的连接方法进行确定。一般钢结构加固比较适宜采用焊缝连接、摩擦型高强度螺栓连接，或者采用焊缝和摩擦型高强度螺栓的混合连接。

（4）裂纹的修复与加固。一般结构由于荷载反复作用及材料、构造、制造、施工安装不当等产生裂纹损伤时，应该尽快想办法修复，及时采取有效的加固措施，应该拆除更换不适宜的修复构件。

2.1 砌体结构加固

有直接与间接的砌体结构加固方式，前者主要包括三方面。第一，利用钢筋水泥砂浆外层加固。因为不能将构建承载力的最大效果充分发挥出来，所以应用范围存在一定的局限性；第二，利用钢筋混凝土外墙加固[1]。此方法适用范围广阔，操作简单，加固效果好；第三，扶壁柱加固方法。主要有两方面：第一，预应力撑杆加固方法。此方法会使砌体柱的承载力得到大大增加。应用范围广泛，对承载力有着非常严格的要求时，可以选择此法。第二，无粘结外包型钢加固方法。广泛地应用于加固普通的砌体柱上面。此方法比较容易操作、工艺简单等，加固所花费用比较大。

2.3 混凝土结构加固

（1）直接加固。①加大截面加固法。该方法施工工艺比较简单、适应性较强，一般适用于构造物的混凝土的加固，但是，作业时间长，会对生产有一定的影响，且加固后的建筑物净空有所减小。②置换混凝土加固法。该法的优点与加大截面法相近，加固后不影响建筑物的净空，但施工的作业时间长，适用于有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。③有粘结外包型钢加固法。此种方法受力可靠、施工简便、工作量小，但是用钢量较大；适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固[2]。④粘贴钢板加固法。该法对生产和生活影响小，且加固后对原结构外观等无显著影响，适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。⑤粘贴纤维增强加固法。除具有粘贴钢板的优点外，还具有耐腐浊、耐潮湿、维护费不高等优点，需要专门的防火处理，适用于各种受力性质的混凝土结构构件。

（2）间接加固。①预应力加固法。该法能够大幅度地提高结构整体承载力，适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应变状态下的混凝土构件的加固，不宜用于混凝土收缩后变大的结构。②增加支承加固法。该法操作简单，但是容易损害建筑物的原貌，减小使用空间，适用于条件允许的混凝土结构加固。

3 结束语

总之，工民建结构的加固设计和施工关系到工民建结构的安全性和使用的长久性。在实际的设计施工中，要根据施工现场的实际情况具体分析，还应该考虑设计方案的有效性、可行性和经济性，选择最为科学合理的加固方法和技术，从根本上保证工民建项目的施工质量。