浅淡建筑结构加固技术的方法

摘要：随着社会的进步，城市建设发生了突飞猛进的变化，其中以高层建筑的增多最为引人注目，也为了保障人民的生命财产安全，各种建筑结构的加固技术就显得尤为重要。本文对建筑结构加固的主要原因、常用的建筑结构加固方法及其选择要点进行了简要的探讨，以供设计参考使用。

关键词：建筑结构；加固技术；原因；方法

Abstract: With the social progress, the city changes construction took place and makes a spurt of progress, the increase of high buildings was most attract people’s attention, in order to protect people's lives and property safety, all kinds of building structure reinforcement technology is particularly important. In this paper, the main reason of building structure reinforcement, commonly used in building structure reinforcement method and choice points are briefly discussed, for reference design.

Key words: building structure; strengthening technology; cause; method

中图分类号：TU5文献标识码：A

近年来, 人们对建筑物的安全性、适用性和耐久性的要求不断增强, 越来越多的新型体系随之发展起来, 同甘共苦时, 对已有结构的维护和补强加固也引起了工程界的广泛重视。我国地域广阔地震灾害较多, 对结构抗震性能的要求也较高。现在, 国内外许多从事抗震研究的工作者已把目标转向采用减震控制技术作为结构抗震加固改造的新方法, 并进行了系列的研究工作, 为加固改造技术开辟了新的、更为有效的途径。

1．建筑结构加固技术的现状

目前的欧美发达国家用于建筑结构加固改造的费用投资已经超过国家建筑行业总投资的一半，建筑结构加固行业在二十一世纪将会越来越热门。上世纪七十年代，我国开始实行改革开放，房屋建筑数量急剧增多，其中绝大部分都是混凝土和砌体结构，但是随着时代的进步，人们对建筑物的要求也越来越高，在一些现有的建筑中，旧时的设计早就无法满足人们的需求，人们将建筑物朝着多功能多样化发展，人们需求的增加也刺激了建筑结构加固技术的崛起，因此，加固技术在目前正处于良好的发展态势，具有空前的机遇。

2.建筑结构加固的主要原因

2.1人为因素

建筑物常常因设计错误、施工低劣、使用不当等人为原因不能满足其正常的使用要求。设计错误包括设计计算错误和设计概念错误。前者如选用错误的计算参数、计算时主要荷载被漏掉；后者如按桁架设计计算的构件，荷载作用在节间而未作用在节点。施工低劣造成施工质量事故常见的有：使用水泥超过使用期限；使用的钢筋质量低劣；施工过程中，悬挑板的负筋被踩下。使用不当常见的有：长期未清理工业建筑的屋面积灰荷载；使用荷载因任意改变使用用途而大大超载。

2.2自然因素

建筑结构材料因长期的使用、外部环境条件而时刻受到外部介质侵蚀, 使材料状况日益恶化。例如：结构由于高湿、高温的变化产生裂缝；酸、碱等对结构的侵蚀；木材因细菌、微生物逐渐腐朽。建筑结构的功能在以上自然因素的长期作用下将日益下降，当达到一定程度后,就必须对其进行加固。

2.3结构使用要求的变化

随着科技的不断进步,大规模的技术改造和结构调整正在我国的工业界有条不紊地进行。生产工艺发生变化,就要提高建筑结构的功能。例如，原有设备要更新，工厂厂房的局部要增层，设备的基础相应有了新的更高的要求，为了保证其安全使用，结构的检测、鉴定与加固就成了必然。

3. 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:

3. 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。

3. 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。

3. 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。

3. 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。

3. 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。

3. 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。

4．结束语

综上所述,加固技术只有基于建筑结构整体性和抗震能力,才能取得较好的成效。我国目前采用的加固技术有许多种类,在具体工程中需要结合实际情况,充分考虑各方面因素,选择最优的加固方案。为保证加固效果,相关人员需要在遵循抗震设计原则的同时,注意加固材料质量、结构整体性等问题,才能使建筑结构抗震加固安全、经济、合理。