民用建筑结构的加固设计改造

民用建筑结构的加固设计改造摘要：随着中国经济的快速发展，人民生活水平得到了显著提高。同时，极大地改善了人们的生活环境，有效地满足了人们自身的生活需求。现如今，城市现代化建设步伐的不断加快，不仅提升了民用建筑建造速度，同时也提高了民用建筑质量，而结构强度则是保证民用建筑建设质量的一项关键要素，对此需要相关施工企业对民用建筑进行合理加固，有效运用相关结构加固改造，以此来提升民用建筑的整体建设质量。关键词：民用建筑；建筑结构；加固设计；改造中图分类号：TU318文献标识码：A引言随着国民经济的快速发展，民用建筑的加固维修量也在逐年增加。既有民用建筑的改造利用，对节约资源、保护环境具有重要意义。部分地区更是强调未来将加大力度对旧住宅的维修和翻新。结构加固是民用住宅改造的重要内容，直接关系到住宅的使用年限及使用舒适度等情况。故本文围绕民用建筑结构加固设计等方面展开探究，有着重要意义。民用建筑结构的加固原则（1）整体性原则。随着国民经济的快速发展，民用建筑的加固维修量也在逐年增加。整体性是指在加固方案制定过程中，充分考虑和研究民用建筑本身的结构和整体的设计，使得在进行民用建筑某些地区的结构稳定和加固之后，不对其他结构和某些构建造成损坏，依旧能够保持民用建筑整体的完整性和抗压程度在加固设计的初期阶段，要将这些影响因素都考虑在内，对民用建筑整体的稳定性作出测算，要设计出尽量减少对周围结构影响较小的方案，防止由于加固设计影响民用建筑整体的稳定性。（2）经济性原则。在确保民用建筑结构加固稳定的前提下，对民用建筑整体加固设计做出科学合理和经济性质的原则要求是必要的。对于当前的民用建筑结构设计，其主要是为了延长建筑寿命，提高民用建筑使用的稳定性。从实际施工实践来看，对某些构件进行加固之后，建筑整体受力如果能够达到预期的要求和标准，那么这种加固是比较成功的。但是，如果在某些构件进行加固之后，建筑整体的稳定性并没有得到提升，这就需要更加民用建筑建设现状，对关键部分的构件进行加固。而如果这个时候依旧无法满足要求，就必须对具备或者整体的构件进行再次加固，并且需要遵循现实性和经济性的原则。民用建筑结构加固改造原因建筑结构加固的原因可以概括为两个方面：第一，采用极限状态设计方法设计的钢筋混凝土结构或砌体结构必须满足结构刚度、强度和耐久性的要求。然而受多种原因的影响，使结构很难满足以上要求，如不断提高的设计规范要求、不当的设计或者施工缺陷等问题的存在，致使结构物的刚度和承载力都严重不足，还可能引发安全隐患。还有的建筑物是因为使用功能和用途都有变化发生，所以荷载大小与荷载分布都和当初的设计不一致，在这种情况下，原结构的强度和刚度就与实际要求有很大的差距。二是鉴定现有的基础设施。现阶段，我国对已有的工业和民用建筑及其他基础设施都已经进行了维修和相应的技术改造，这完全符合我国的国情，既能节约征用土地，还能节约很多投资，使长久以来的城市用地矛盾问题得到了有效缓解，还促使某些不可回收利用的建筑垃圾得到了明显减少。建筑物加固与改造面临的挑战越来越大，研究与开发其新技术与新方法具有广阔的发展前景和重要意义。民用建筑结构的加固设计改造策略混凝土结构加固设计改造（1）截面扩展策略主要用于梁、柱和墙等常规构件。其优点是引入原构件的原材料，提高构件截面，保证整个框架的承载能力。（2）外包钢加固策略，该策略的典型特点为，于混凝土的组件周边包裹型钢促使其可和混凝土之间保持较好的协作作用，提升其承载性能。典型的方式包含了干式及湿式2类，多见于组件截面扩大受到束缚及需大体量地提升承载水平的情况。使用化学灌浆外包钢情况下，应注意型钢表层温度的要求，若周边存在腐蚀性介质还需额外地采取一定的防腐工艺规避。（3）预应力加固策略主要适用于显著提高承载力、强度和抗裂性。事实上，该加固策略需要的空间并不大，尤其适用于梁、板及屋架等应用场合，但对于温度高于60°C及混凝土的收缩不断增加的情况往往适用性并不高。该策略的主要特性为，引入了预应力的钢拉杆及撑杆就原有的架构实施加固处理，促使原有的架构所承载的负荷可被很好地转嫁至加固结构中，改变原有架构的受力状况。（4）增设支点策略，多见于净空没有约束的梁板以及桁架等场合，其优势为利用增设支点及降低组件的计算长度和形变等，提升承载水平。砌体结构加固设计改造（1）间接加固法。砌体结构采用间接加固法，包括结构修补加固和预应力支柱加固，对于前者来说，部分砌体出现局部压碎或者墙体部位出现竖直方向的缝隙都可以通过梁垫的方式进行加固，纵横墙出现的交接缺陷或者不合理的圈梁设置，为了保证民用建筑的稳定性，可以通过圈梁的方式来加固；后者能够有效改变砌体的承载能力，提高砌体的加固效果，尤其是保证处于高应力和高应变状态的砌体在加固方面具有一定的适用性，但是温度超过60C的环境不建议采用这种方法。（2）直接加固法。直接加固法也可分为扶壁柱加固法以及钢筋混凝土外加层加固法。第一种加固方法属于增加截面的加固法，具有高适应性、高承载能力以及简便的施工优点，但难以承受高强度的震动，因此，不适用于地震区域的建筑结构加固。第二章方法属于复合截面加固法，常适用于带壁墙、柱等结构的建筑，能够快速提高砌体的承载能力，但施工时间较长，加固完成的砌体会降低建筑物的净空。预应力加固砌体结构采用间接加固法，包括结构修补加固和预应力支柱加固，这一拉力通过杆端锚偏心地传递到受弯构件，从而使受弯构件产生偏心受压，这种受压作用的产生可以抵消部分外部荷载产生的弯矩，从而提高受弯构件的抗弯力，减少外荷载效应，降低裂缝出现和发展的概率。这一类型的加固技术对民用建筑最显著的作用为有效提高结构承载水平，在建筑外部配合使用预应力钢筋，使结构内部应力分布发生改变，达到从根本上加强承载力的作用，并且占用空间少，对原本空间影响小。此外，需要注意的是，这一加固方法控制不当会导致结构变形，若结构所在环境的温度较高，也会加快结构变形速度，因此该加固技术不适用于高温环境，使用这一技术时，需要以实际建筑环境为基础，全面考量加固方法的实用性、稳定性。5结束语在民用建筑的长期使用中，由于复杂的应用环境、建筑用途的变化等原因，建筑的改造总是伴随着结构加固。通常的结构在加固前须先卸载，以增强新旧构架构的协同工作能力，尤其应当注意，边使用边施工的方法存在安全风险。另外结构加固设计还应充分考虑加固结构的尺寸偏位及新旧截面施工处理不到位等施工因素对结构抗力的影响。对于民用建筑进行加固和提升，是未来建筑行业发展的重要内容。相关设计人员应当综合性地认识到民用建筑加固改造设计的注意要点，结合科学性、合理性及可持续性等理念，严格遵守相关规范的要求，结合具体的建筑项目实际，从而完善结构加固改造设计方案。参考文献：[1]袁柳根.房屋建筑结构加固设计及加固施工技术的应用[J].砖瓦，2020（12）：103