建筑结构加固研究

【摘要】目前城市化迅猛发展，高层建筑物大量涌现，针对我国建筑物的结构特点，必须适当地实施加固技术。本文介绍了现代建筑结构加固的现状及原因，提出了建筑结构加固的方法。

【关键词】建筑 结构 加固

中图分类号： TU75 文献标识码： A 文章编号：

一、前言

房屋建筑结构的加固技术涉及结构和构件的力学性能、可靠度、耐久性等，是当代房屋建筑结构领域的热门技术之一。建筑结构的加固需要检测、鉴定、加固三个程序，房屋建筑结构的检测、鉴定、加固这三方面的理论及技术既相互独立又互为联系。房屋结构的检测是结构鉴定的技术基础，结构的鉴定过程需要检测技术为支撑，结构的加固是以结构检测与鉴定为必要前提。房屋建筑及结构在使用阶段后期的安全性与可靠度在一定程度上需要加固技术。

二、现代建筑结构加固的现状

建筑的发展水平已经成为衡量一个国家经济的重要标准之一。近几年来，我国建筑行业虽然发展得越来越好，目前，我国已经逐步开始相应的研究，并且开始逐步建立建筑加固技术的标准规范，不断推广新的加固技术，而建筑行业的快速发展以及配套的加固技术的不断涌现，让建筑结构的加固的能力不断提升。但是，与此同时，现代建筑结构加固发展过程中仍然存在着有一些无法避免的问题。由于国民经济的不断提高，人们对建筑物的要求也越来越高，在现有的建筑中，原来的设计早已无法满足人们现在的需求，因而人们会对建筑的平面布置和使用功能进行改变，以满足人们多功能以及多样化的发展需求。另外，我国近年来自然灾害时有发生，特别是近几年，由于特大地震的频繁发生，对建筑结构加固的问题受到了建筑工程界的广泛关注。而我国建筑大多数都采用混凝土结构，结构的抗震性能更是至关重要的，尤其是对于高层建筑的加固。而混凝土结构的抗震性能问题就是其中一种最为常见的问题。由于混凝土结构建筑往往会出现裂缝的现象，这对建筑结构的安全性能会带来严重影响。因此，如果我们能在施工以及改造的过程中，必须采取与建筑物功能相适应的加固模式，大大提高建筑工程的质量，从而保证人们的日常生活的安全与稳定。

三、房屋建筑结构加固的原因

设计标准低、使用不当、建筑功能不能满足正常使用要求；一般常见的有设计概念性错误，设计有缺陷，设计计算有偏差等；当时的施工技术与水平有限，不能很有效地解决设计中出现的错误，在施工时只能有限地纠正参数等。材料本身的技术标准不能达到一定的要求，导致结构或构件在后期使用过程中耐久性出现劣化现象；结构或构件在使用过程中任意变更使用用途，通常会导致构件的使用荷载大大超载；为了改变建筑功能，违规进行结构的改造，对房屋任意增层、增加吨位，提高设备等级等等；长期在恶劣环境下使用，导致材料的性能每况日下。特别是在生物等作用下，木结构、钢筋混凝土结构等在自然环境因素的作用下，结构的功能及力学性能逐步下降。

四、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为主，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黏结，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黏结，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。预应力加固适用于大跨度结构以及采用一般方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力应变状态下的大型结构加固，但此法不宜用于处在高湿度环境下的混凝土结构或混凝土收缩徐变较大的混凝土结构的加固。

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

粘贴钢板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、黏结力强、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。

6、粘贴碳纤维材料加固钢筋混凝土结构

纤维增强塑料的应用，是当今世界各国正在积极探索的研究方向。纤维一般具有耐腐蚀、高强度、质量轻和非磁性的特点，将纤维和基体组合形成的纤维增强复合材料能很好地继承纤维的这些优良特性。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。

结论

综上所述，在建筑工程中，建筑结构加固技术是延长建筑物使用年限的有效方法，已经引起了学者的高度重视。因此，在实际的建筑工程中，相关工作者一定要加深相互之间的学习和交流沟通，不断学习国外先进的加固技术，逐渐增强建筑结构的加固能力，根据具体的工程情况和特点，科学合理的选择不同的加固技术，有针对性地进行建筑结构加固，选择经济的施工材料，保证结构安全，为建筑企业增加一定的经济效益。

【参考文献】

[1] 卜良桃, 王济川. 建筑结构加固改造设计与施工[M ] . 长沙: 湖南大学出版社, 2002.

[2]王孔藩, 庄文华，高金华．建筑结构加固新技术―粘钢加固法[J]．建筑施工，1992, (1): 25-26.