基于结构设计的民用建筑加固改造

发表时间:2021/7/20   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷3月8期   作者:钱宁
[导读] 随着社会的发展与进步,住房的需求量大大增加,住宅建筑发展速度也随之加快,因此对既有建筑的加固也逐渐受到了大家的重视
        钱宁
        山东鲁勘工程检测鉴定有限公司   山东济南 250118
        摘要:随着社会的发展与进步,住房的需求量大大增加,住宅建筑发展速度也随之加快,因此对既有建筑的加固也逐渐受到了大家的重视,基于此,本文主
要对住宅建筑加固改造的结构设计措施进行了探讨。
        关键词:住宅建筑;加固改造;结构设计措施
        引言:民用建筑物作为特殊商品,要被使用几十年甚至永久地保存下去。但随着社会的发展对建筑物的要求也在发生变化。
        为此,目前建筑工程中加固改造项目也逐年增多。有些项目是使用功能变化(如:住宅楼大户型改为小户型、增加楼层、增设电梯等等);有些项目则是改变其外装修以跟进潮流满足城市规划或业主们的新要求;还有些项目是由于存在质量隐患或使用年限已到需要加固改造。因此,探讨民用建筑加固改造的结构设计具有重要的现实意义。
正文:
一、对建筑物实施加固改造的确认程序
        一般情况下,在专业的人员对建筑住宅实施一定的检测并进行确认后,才能对建筑物开展加固改造工程,其主要程序包括:(1)材料的获得。主要是通过对建筑的建造图纸,完成情况以及保养状况及其建筑物所在的环境以及需要加固改造的地方等进行调查,来获得相关资料。(2)现场实施调研检测。在建筑物的现场对建筑物的结构以及其材料进行测试,以确定其结构是否牢固,材料是否完好。来获得建筑物的结构以及材料方面的资料。(3)以建筑物的具体情况为依据制定符合要求的加固改造措施,同时要对建筑物的结构进行检验和预算以及对有关的材料或者是模型进行检验,来在实践中检验加固改造措施。(4)建筑物的加固改造通常情况下必须由那些经验丰富的,水平很高的企业来负责,在施工阶段,有关的部门要对建筑施工方案进行严格的审核和做好质量检测工作。
二、 加固改造鉴定步骤
        已建工程在加固改造前均需要由专业技术人员对其进行调查鉴定。一般步骤是:(1)收集资料。调查了解该项目的状况(包括:设计图纸、竣工资料、使用维护日志、使用环境等)和准备改造的内容(使用功能、条件等)。(2)现场调查、测试。在现场收集建筑材料资料(主体结构和维护结构材料的损伤情况等)和建筑结构(结构变形、裂缝等)资料。(3)根据项目实际情况和要求的加固改造方案进行结构验算分析,以及进行相应的构件或模型试验,对加固改造方案加以验证。(4)加固改造工程一般应由具备相应资质并有经验的单位来施工完成,在这期间设计、监理单位应严格审查施工方案,并配合相关部门做好质检工作。


三、规避加固改造风险的对策分析
3.1、制定优化的施工方案
        在制定建筑物的加固方案时要综合考虑可考性鉴定结论和加固内容,按照建筑行业的规则,房屋建筑的加固改造设计一般应由原设计单位承担,如由其他单位进行加固改造设计,原设计单位不再承担任何责任,此外,在方案制定时,最重要的是要考虑加固后总体效应,例如,对楼面或屋面进行改造或维修,会使墙体、柱及地基基础等相关结构承受的荷载增加,加固的主要目的是提高承载力,包括构件和结构整体,因此,在制定加固方案时,应对建筑物总体考虑,不能采用“头疼医头,脚疼医脚”的办法;有时也要通过加固措施提升结构抵抗变形的能力。改造的目的是提升房屋建筑的功能,如对房屋的某柱子或墙体的加固,有时会改变整个结构的动力特性,从而产生薄弱层,对抗震带来影响。房屋建筑的改造工程应综合考虑房屋建筑的各项基本性能和功能,当采取提升部分性能或功能的改造措施时,不应降低房屋建筑必备的其他功能和性能。
3.2、加固施工前的鉴定
        建筑工程质量的鉴定是评价其与设计要求的符合程度,建筑工程设计质量的鉴定是评价其与强制性标准规范下限要求的符合程度,这种鉴定工作的风险较小。既有建筑的鉴定是对其安全性、适用性、耐久性、环境性等做出评定,因而其风险较大。目前对于既有建筑的安全鉴定,采取的是照搬现行设计规范的设计规定并允许一些作用的取值降低,或允许可靠性指标降低。由于完全符合现行设计规范要求的房屋建筑也会出现坍塌或严重破坏的问题,这种鉴定方法必然会给鉴定机构带来较大风险。严格来讲,照搬现行设计规范规定的设计方法并不适合既有建筑的鉴定。《工程结构可靠性设计统一标准》指出:以现行结构设计规范的基本规定为基准,对结构的实际状况进行评定,可以利用设计规范的不确定性储备,也要弥补现行规范的不足。所谓弥补现行规范的不足就是要进行不可抵御灾害和抵抗偶然作用能力等的评定。
3.3、严格遵守施工规范
        在施工过程中,有时施工单位对过程控制会偶尔出现纰漏,偶尔造成一些不该出现的错误,如少数构件偏位,标高不对,洞口尺寸错误、位置不对等等现象,一旦遇到这几种情况就要对构件进行修补了。常见的弥补措施为使用静力拆除方法打掉多余部分后,结合后锚固技术重新对构件的几何外观尺寸进行修补,这样做虽然一定程度上弥补了构件的外观缺陷,但是对构件的整体性能产生了影响,尤其对受力构件的整体性影响要大一些。有时在一些建筑物中,一些应该预留的空洞、管道进行后施工,使用静力切割的方法在已经建好的建筑物构件上进行开孔,这种现象在消防、水电改造中尤为常见。
四、总结
        目前的加固基本上是针对构造和承载能力不足的构件,而在结构总体上的把握与判别上相对较弱。加固改造要注意局部构件加强后对相邻构件乃至对整体结构的影响。否则有时加固改造后会适得其反。此外还有加固后构件的承载能力提高,防火等级大幅度下降等问题。对改造要求和加固方案在设计要从总体上把握,满足结构设计理论和现行规范规程的要求。
参考文献
        [1]万墨林,韩继云.混凝土结构加固技术[M].北京:中国建筑工业出版社,1995.
        [2]曹双寅,邱洪兴,王恒华.结构可靠性鉴定与加固技术[M].北京:中国水利水电出版社,2002.
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