民用建筑結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計(jì)改造

民用建筑結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計(jì)改造摘要：隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平得到了顯著提高。同時(shí)，極大地改善了人們的生活環(huán)境，有效地滿(mǎn)足了人們自身的生活需求?，F(xiàn)如今，城市現(xiàn)代化建設(shè)步伐的不斷加快，不僅提升了民用建筑建造速度，同時(shí)也提高了民用建筑質(zhì)量，而結(jié)構(gòu)強(qiáng)度則是保證民用建筑建設(shè)質(zhì)量的一項(xiàng)關(guān)鍵要素，對(duì)此需要相關(guān)施工企業(yè)對(duì)民用建筑進(jìn)行合理加固，有效運(yùn)用相關(guān)結(jié)構(gòu)加固改造，以此來(lái)提升民用建筑的整體建設(shè)質(zhì)量。關(guān)鍵詞：民用建筑；建筑結(jié)構(gòu)；加固設(shè)計(jì)；改造中圖分類(lèi)號(hào)：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A引言隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，民用建筑的加固維修量也在逐年增加。既有民用建筑的改造利用，對(duì)節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境具有重要意義。部分地區(qū)更是強(qiáng)調(diào)未來(lái)將加大力度對(duì)舊住宅的維修和翻新。結(jié)構(gòu)加固是民用住宅改造的重要內(nèi)容，直接關(guān)系到住宅的使用年限及使用舒適度等情況。故本文圍繞民用建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)等方面展開(kāi)探究，有著重要意義。民用建筑結(jié)構(gòu)的加固原則（1）整體性原則。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，民用建筑的加固維修量也在逐年增加。整體性是指在加固方案制定過(guò)程中，充分考慮和研究民用建筑本身的結(jié)構(gòu)和整體的設(shè)計(jì)，使得在進(jìn)行民用建筑某些地區(qū)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和加固之后，不對(duì)其他結(jié)構(gòu)和某些構(gòu)建造成損壞，依舊能夠保持民用建筑整體的完整性和抗壓程度在加固設(shè)計(jì)的初期階段，要將這些影響因素都考慮在內(nèi)，對(duì)民用建筑整體的穩(wěn)定性作出測(cè)算，要設(shè)計(jì)出盡量減少對(duì)周?chē)Y(jié)構(gòu)影響較小的方案，防止由于加固設(shè)計(jì)影響民用建筑整體的穩(wěn)定性。（2）經(jīng)濟(jì)性原則。在確保民用建筑結(jié)構(gòu)加固穩(wěn)定的前提下，對(duì)民用建筑整體加固設(shè)計(jì)做出科學(xué)合理和經(jīng)濟(jì)性質(zhì)的原則要求是必要的。對(duì)于當(dāng)前的民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其主要是為了延長(zhǎng)建筑壽命，提高民用建筑使用的穩(wěn)定性。從實(shí)際施工實(shí)踐來(lái)看，對(duì)某些構(gòu)件進(jìn)行加固之后，建筑整體受力如果能夠達(dá)到預(yù)期的要求和標(biāo)準(zhǔn)，那么這種加固是比較成功的。但是，如果在某些構(gòu)件進(jìn)行加固之后，建筑整體的穩(wěn)定性并沒(méi)有得到提升，這就需要更加民用建筑建設(shè)現(xiàn)狀，對(duì)關(guān)鍵部分的構(gòu)件進(jìn)行加固。而如果這個(gè)時(shí)候依舊無(wú)法滿(mǎn)足要求，就必須對(duì)具備或者整體的構(gòu)件進(jìn)行再次加固，并且需要遵循現(xiàn)實(shí)性和經(jīng)濟(jì)性的原則。民用建筑結(jié)構(gòu)加固改造原因建筑結(jié)構(gòu)加固的原因可以概括為兩個(gè)方面：第一，采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或砌體結(jié)構(gòu)必須滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度和耐久性的要求。然而受多種原因的影響，使結(jié)構(gòu)很難滿(mǎn)足以上要求，如不斷提高的設(shè)計(jì)規(guī)范要求、不當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)或者施工缺陷等問(wèn)題的存在，致使結(jié)構(gòu)物的剛度和承載力都嚴(yán)重不足，還可能引發(fā)安全隱患。還有的建筑物是因?yàn)槭褂霉δ芎陀猛径加凶兓l(fā)生，所以荷載大小與荷載分布都和當(dāng)初的設(shè)計(jì)不一致，在這種情況下，原結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度就與實(shí)際要求有很大的差距。二是鑒定現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施?，F(xiàn)階段，我國(guó)對(duì)已有的工業(yè)和民用建筑及其他基礎(chǔ)設(shè)施都已經(jīng)進(jìn)行了維修和相應(yīng)的技術(shù)改造，這完全符合我國(guó)的國(guó)情，既能節(jié)約征用土地，還能節(jié)約很多投資，使長(zhǎng)久以來(lái)的城市用地矛盾問(wèn)題得到了有效緩解，還促使某些不可回收利用的建筑垃圾得到了明顯減少。建筑物加固與改造面臨的挑戰(zhàn)越來(lái)越大，研究與開(kāi)發(fā)其新技術(shù)與新方法具有廣闊的發(fā)展前景和重要意義。民用建筑結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計(jì)改造策略混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)改造（1）截面擴(kuò)展策略主要用于梁、柱和墻等常規(guī)構(gòu)件。其優(yōu)點(diǎn)是引入原構(gòu)件的原材料，提高構(gòu)件截面，保證整個(gè)框架的承載能力。（2）外包鋼加固策略，該策略的典型特點(diǎn)為，于混凝土的組件周邊包裹型鋼促使其可和混凝土之間保持較好的協(xié)作作用，提升其承載性能。典型的方式包含了干式及濕式2類(lèi)，多見(jiàn)于組件截面擴(kuò)大受到束縛及需大體量地提升承載水平的情況。使用化學(xué)灌漿外包鋼情況下，應(yīng)注意型鋼表層溫度的要求，若周邊存在腐蝕性介質(zhì)還需額外地采取一定的防腐工藝規(guī)避。（3）預(yù)應(yīng)力加固策略主要適用于顯著提高承載力、強(qiáng)度和抗裂性。事實(shí)上，該加固策略需要的空間并不大，尤其適用于梁、板及屋架等應(yīng)用場(chǎng)合，但對(duì)于溫度高于60°C及混凝土的收縮不斷增加的情況往往適用性并不高。該策略的主要特性為，引入了預(yù)應(yīng)力的鋼拉桿及撐桿就原有的架構(gòu)實(shí)施加固處理，促使原有的架構(gòu)所承載的負(fù)荷可被很好地轉(zhuǎn)嫁至加固結(jié)構(gòu)中，改變?cè)屑軜?gòu)的受力狀況。（4）增設(shè)支點(diǎn)策略，多見(jiàn)于凈空沒(méi)有約束的梁板以及桁架等場(chǎng)合，其優(yōu)勢(shì)為利用增設(shè)支點(diǎn)及降低組件的計(jì)算長(zhǎng)度和形變等，提升承載水平。砌體結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)改造（1）間接加固法。砌體結(jié)構(gòu)采用間接加固法，包括結(jié)構(gòu)修補(bǔ)加固和預(yù)應(yīng)力支柱加固，對(duì)于前者來(lái)說(shuō)，部分砌體出現(xiàn)局部壓碎或者墻體部位出現(xiàn)豎直方向的縫隙都可以通過(guò)梁墊的方式進(jìn)行加固，縱橫墻出現(xiàn)的交接缺陷或者不合理的圈梁設(shè)置，為了保證民用建筑的穩(wěn)定性，可以通過(guò)圈梁的方式來(lái)加固；后者能夠有效改變砌體的承載能力，提高砌體的加固效果，尤其是保證處于高應(yīng)力和高應(yīng)變狀態(tài)的砌體在加固方面具有一定的適用性，但是溫度超過(guò)60C的環(huán)境不建議采用這種方法。（2）直接加固法。直接加固法也可分為扶壁柱加固法以及鋼筋混凝土外加層加固法。第一種加固方法屬于增加截面的加固法，具有高適應(yīng)性、高承載能力以及簡(jiǎn)便的施工優(yōu)點(diǎn)，但難以承受高強(qiáng)度的震動(dòng)，因此，不適用于地震區(qū)域的建筑結(jié)構(gòu)加固。第二章方法屬于復(fù)合截面加固法，常適用于帶壁墻、柱等結(jié)構(gòu)的建筑，能夠快速提高砌體的承載能力，但施工時(shí)間較長(zhǎng)，加固完成的砌體會(huì)降低建筑物的凈空。預(yù)應(yīng)力加固砌體結(jié)構(gòu)采用間接加固法，包括結(jié)構(gòu)修補(bǔ)加固和預(yù)應(yīng)力支柱加固，這一拉力通過(guò)桿端錨偏心地傳遞到受彎構(gòu)件，從而使受彎構(gòu)件產(chǎn)生偏心受壓，這種受壓作用的產(chǎn)生可以抵消部分外部荷載產(chǎn)生的彎矩，從而提高受彎構(gòu)件的抗彎力，減少外荷載效應(yīng)，降低裂縫出現(xiàn)和發(fā)展的概率。這一類(lèi)型的加固技術(shù)對(duì)民用建筑最顯著的作用為有效提高結(jié)構(gòu)承載水平，在建筑外部配合使用預(yù)應(yīng)力鋼筋，使結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力分布發(fā)生改變，達(dá)到從根本上加強(qiáng)承載力的作用，并且占用空間少，對(duì)原本空間影響小。此外，需要注意的是，這一加固方法控制不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形，若結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的溫度較高，也會(huì)加快結(jié)構(gòu)變形速度，因此該加固技術(shù)不適用于高溫環(huán)境，使用這一技術(shù)時(shí)，需要以實(shí)際建筑環(huán)境為基礎(chǔ)，全面考量加固方法的實(shí)用性、穩(wěn)定性。5結(jié)束語(yǔ)在民用建筑的長(zhǎng)期使用中，由于復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境、建筑用途的變化等原因，建筑的改造總是伴隨著結(jié)構(gòu)加固。通常的結(jié)構(gòu)在加固前須先卸載，以增強(qiáng)新舊構(gòu)架構(gòu)的協(xié)同工作能力，尤其應(yīng)當(dāng)注意，邊使用邊施工的方法存在安全風(fēng)險(xiǎn)。另外結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)還應(yīng)充分考慮加固結(jié)構(gòu)的尺寸偏位及新舊截面施工處理不到位等施工因素對(duì)結(jié)構(gòu)抗力的影響。對(duì)于民用建筑進(jìn)行加固和提升，是未來(lái)建筑行業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容。相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)綜合性地認(rèn)識(shí)到民用建筑加固改造設(shè)計(jì)的注意要點(diǎn)，結(jié)合科學(xué)性、合理性及可持續(xù)性等理念，嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范的要求，結(jié)合具體的建筑項(xiàng)目實(shí)際，從而完善結(jié)構(gòu)加固改造設(shè)計(jì)方案。參考文獻(xiàn)：[1]袁柳根.房屋建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)及加固施工技術(shù)的應(yīng)用[J].磚瓦，2020（12）：103