彭钊
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深圳市捷能投资有限公司
摘要：民用建筑是我国重要的建筑组成部分，按照现行规范，普通的建筑结构安全等级为二级，设计合理使用年限50年。其中，大量的建筑由于使用功能改变、环境变化及耐久性等问题需要进行改造。从经济和其他特殊因素考虑，一部分已经用满使用年限的建筑须保留或经改造继续使用。基于此，本文针对民用建筑结构加固的设计改造进行探讨分析，以供参考。
关键词：民用建筑；结构加固；设计改造
引言
随着我国经济的不断发展，建筑工程的建设规模得以不断扩大，对于建筑工程的要求也相应提高。民用建筑作为一种特殊的商品，对使用年限具有较高的要求，随着加固项目的不断增多，其实际功能也发生相应的变化，如：电梯、楼层、户型等，对这些建筑项目的改造满足了现代城市规划需求，但是有些项目规划存在一定的质量隐患，严重缩短了民用建筑的使用年限，需要做出适当的加固的设计改造，延长民用建筑的使用年限，保护居民的权益。
1结构加固设计改造原理
（1）完善的管控架构及基于混凝土原料的建筑加固。想要提高整个建筑的质量，就应当搭建起完善的应变结构及应变管控架构，故而需对各个部位逐渐开展加固处理，必要时可结合使用测控工具，对整个结构的加固效果实施监控。同时，应当确保混凝土及水泥的品质，以保证相关粘结剂及化学灌浆原料收缩特性等均处于较为理想的状态，对于粘结强度及腐蚀性等方面开展系统化的管理。此外，当加固设计架构使用钢材与混凝土构件粘结时，还应当确保各个接触面具有非常理想的粘结水平。（2）利用结构受力特点，制订合理结构加固方案。要想切实提升建筑的整体稳定性及抗力水平，须对其受力特性展开高度集中的研究及系统性的分析。要求相关人员于之前的架构及新的架构之间构建起相对合理的联系，以保持其协调性表现[1]。（3）就加固结构的二次受力架构的承载水平展开系统性的研究之后，保证应变能力及界面彼此可以建立起科学的管控，就定值实施系统性的研究及数据分析。（4）实际加固设计期间，新旧架构之间的连接尤为关键，要求相关人员可以对彼此的剪力、拉力和压力等多个方面的指标展开统筹研究，如应力传导没有隐患，可以呈现结构的拉力及剪力的平衡性，综合新旧结构彼此的协同性，提高整个建筑的加固质量。
2民用建筑加固改造特性
（1）各个改造方案等均受制于不同的客观环境等的束缚，务必结合已建立的建筑架构及其实际情况，从而对整个架构加固改造方案进行科学的设计和分析。（2）通常旧房的加固改造工程周期要求非常短，对于施工速度也有着极高的要求，需尽可能少停工或不停工的情况下完成各项工作；另外，传统民用建筑往往施展空间有限，因此也对建筑结构加固方案的设计提出了更高的要求，各种大型设备无法抵达现场，在各种原料的规格型号及现场安装等方面均有着极大的制约，这些都是方案设计期间需考量的重要内容。（3）对于该类建筑进行加固改造往往设计工序繁多，同时，作业现场也可能存在不安全隐患，现场作业期间也会由于多方面原因影响施工进程。这些均需于前期项目方案设计期间进行深度的考量，尽可能地在设计环节规避一系列可预见的问题或是预先制订完善的应对策略，以免出现突发状况造成不可控的损失[2]。
3民用建筑加固的设计改造方法
3.1混凝土结构加固改造
3.1.1加大截面法在民用建筑的混凝土结构的受弯构件上进行现浇层的加盖，能够适当增大截面的高度和面积，从而进一步提高受弯构件的抗弯性能，能够提高截面的加固效果。基于适筋条件下，钢筋面积与受弯构件截面的承载力有着正相关关系，适当增大主筋面积，能够有效提高构件的抗弯能力。增大截面法一般应用于柱体、板面、墙体等构件施工中。
3.1.2预应力加固法
这种方法通过外加预应力的钢拉杆或者撑杆对建筑物的原结构进行加固，将原结构所承受的荷载力转移到加固改造后的结构上，一般适用于可有效提高承载度、刚度以及抗裂性或者占用空间小的混凝土承重结构，如：梁、板、屋架等，对于温度超过60℃的高温环境，或者混凝土出现收缩再变大的结构，均不使用。
3.1.3外包钢加固法
这种加固方法能够有效提高承载能力，一般通过型钢包裹住混凝土构件的四周，使其与混凝土进行协同性作业，主要分为干式、湿式等两种，作业温度不能超过60℃，在具有腐蚀性介质的作业环境时，还需要采用可靠的防护措施[3]。
3.1.4碳纤维织物加固法
这种方法在混凝土的表面粘贴碳纤维织物，从而有效提高其承载能力，一般适用于具有粘贴钢板的优点、耐腐蚀、耐潮湿和不增加自重、耐用性强、维护成本低的结构，但是需要额外设置防火设施。
3.2砌体结构加固改造
3.2.1间接加固法
砌体结构采取间接加固法包括结构构造性修复与加固和采用预应力撑杆加固法，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，为了保证房屋建筑的稳定性，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60℃的环境不建议采用这种方法[4]。
3.2.2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。
3.3钢结构加固改造
3.3.1改变结构计算图形
采用这种方法能够对荷载的分布情况、节点、边界等进行有效的调整，并通过增设支撑或者施加预应力等方式对建筑结构进行加固。通过增设支撑能够提高构件的刚度或者重点加强某一支柱的刚度；或者通过改变受弯杆件的截面内力进行适当的加固，调整连续结构的支座位置或者将结构转化成为撑杆式的结构，采用适当的方式改变桁架的杆件内力，如：预应力拉杆，对结构进行适当的加工。
3.3.2结构连接的加固
一般使用焊缝、螺栓和铆钉的方式对钢结构和加固构件进行适当的连接，其中螺栓又分为两种，即普通螺栓和高强度螺栓，根据实际情况选择不同的连接方式。在实际施工过程中，需要分析结构加固的具体情况，结合施工现场的情况与结构的具体构造，充分考虑各种因素，从而选出最优的连接方式。在钢结构加固过程中出现频率最高的方式为焊缝和高强度螺栓连接等两种方式，如果钢结构连接有特殊的要求，则需要联合两种方法组合连接，此外，还需要关注焊缝连接过程中的焊接工艺是否合格，保证连接工艺采用的施工材料符合要求。
结束语
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]王世民.民用建筑结构中的加固技术研究[J].黑龙江科学,2019,10(16):118-119.
[2]汪盛.砖混结构房屋抗震加固设计方法研究[J].智能城市,2018,4(20):43-44.
[3]包忠燕.研究一般性工业与民用建筑结构加固设计[J].建材与装饰,2017(10):65-66.
[4]侯晋杰.钢筋混凝土框架结构安全性鉴定及加固案例分析[J].山西建筑,2016,42(30):53-54.