建筑物改造加固结构设计需要注意的若干问题研究

'建筑物改造加固结构设计需要注意的若干问题研究　　【摘要】对于早年建造的建筑物，伴随着时间的演进，荷载以及非荷载的因素对结构造成的损毁，都在一定程度上对这些建筑物的使用以及安全造成了一些负面的影响。不过，这些影响以及破坏，在绝大多数状况下并没有达到必须推倒重新建造不可的境地。所以，人们在实践过程中提出了很多加固改造的方法。本文对于结构加固与改造技术的目的以及意义、发展状况以及加固过程中要注意的一些问题进行了综合阐述。【关键词】建筑物；改造；加固；问题　　随着社会的发展以及人们生活水平的提高，相当一部分砖混结构房屋满足不了新的功能标准，而结构托换改造技术是提高此类房屋使用价值的有效手段之一。与新建建筑相比，对既有砖混建筑物的结构托换改造具有投资少、工期短、效益高三个突出的优势。其最终目的是在满足可靠、安全、兼顾美观以及经济合理的条件下，使既有砖混建筑物满足新的使用功能以及要求，提升利用价值，延长使用寿命。所以，对结构改造加固技术研究，不但具备深远的科学意义，同时还具有相当大的工程应用以及推广价值。　　　　1建筑物改造加固技术的应用现状 　　发达国家的建筑业发展历程表明：随着经济的发展及其规模的形成，新建房屋在建筑市场上的份额将会逐步减少，而将已建房屋加固，改造的比例将会逐步上升，现在发达国家旧房改造在建筑市场的份额均已达三分之一到二分之一以上。我国由于经济及社会发展的特殊性，新建房屋的繁荣将会是一个较长时期的过程。但是这并不阻碍我国旧有房屋的改造、加固的发展。今后我国建筑业必将形成新建与改建并重的局面。　　　　2建筑物改造加固的目的以及必要性 　　　　近十几年来，由于城市建设相对饱以及且旧建筑的工程事故不断发生，各经济发达国家逐渐把建设的重点转移到旧建筑的维修、改造以及加固方面埘在我国，建国以来，特别是改革开放以来，由于社会经济以及人民生活的需要，建筑业也进入了空前繁荣的时期，同时，对已有建筑的维修以及补强加固，亦由于下列一些特殊原因而变得十分重要以及紧迫：我国建国初期建造的大量房屋已经接近建筑物的基准使用期，急需正确评定，并对这些建筑物迸行必要的维修加固；由于城市经济的不断发展，土地日趋紧张，如果对旧房进行维修改造，可以经济快速地调整城市布局。随着我国经济的发展以及人民生活水平的提高，人们对建筑物的安全性、实用性、耐久性的要求已有提高，工业厂房生产工艺需不断更新，原先的建筑需要通过适当的维修补强改造后才能满足人们的要求；由于设计、施工、或是管理、使用等原因引起工程质量事故的在建建筑物需要进行正确诊断、鉴定、处理以及加固。　　3我国建筑改造加固领域存在一些问题　　缺乏整体分析的概念　　目前许多建筑工程改造加固的设计，主要还是停留在仅对结构的局部甚至是个别的构件进行分析处理的层次上，缺乏从整体上对结构改造加固的影响进行分析处理的概念。由此可能产生部分构件加强了，但由于未进行结构的整体分析，又忽视了某些结构设计的基本要求，造成其他构件甚至结构整体的安全度却降低了。而对于建筑物实施改造加固的出发点在于既要把握整体布置的大原则，又兼顾了关键部位的细节，要从根本上解决结构功能设计的问题，从而有效提高结构自身的整体性能。譬如说，非结构构件及结构构件的拆除通常是局部的，非结构构件通常是结构的外荷载，而结构构件的内力是相互影响的，所以非结构构件及结构构件的拆除顺序不当会引起既有建筑结构构什内力的重新分布，影响结构构件的承载力，甚至使结构计算模型与实际不符，严重者导致结构构件承载力局部失效，各个击破，危及整个既有建筑结构的安全以及结构构件的实际功能。　　对改造加固工程的特殊性把握不当 　　改造加固设计与新工程的设计相比有许多独有的特点，如：结构的二次受力过程：节点设计的特殊性；各种专业结构加固方法的自身特点：有些新的技术或工艺措施在应用时仅有科研成果而尚无规范标准依据(如植筋技术等)；许多技术问题对在役建筑而言必须另辟奚径加以解决，这些特点要求建筑工程改造加固设计人员必须具有更强的分析能力，更趋专业化，对方案选择具有成熟的把握能力。但从现阶段实际发展情况来看，从事此类设计工作的主要是新建设计单位的人员以及施工方的技术人员，使得在很多情况下，由于设计人员对改造加固工程的特殊性问题把握不当，或者造成无谓的浪费，或者难以满足结构的安全需要，降低了结构的安全度，甚至遗留结构安全隐患。　　改造加固结构设计队伍素质不高以及规范不健全　　目前很多建筑工程改造加固结构设计施工质量以及效果难以保证。首先，国内从事建筑工程加固改造结构设计的队伍，成份复杂，大多是小型公司，有的甚至没有固定工人以及专业技术人员，其管理水平以及技术力量受到一定限制，有些公司还一定程度的存在减少设计工序、以次充好、弄虚作假等不良行为；其次，已发布实施的标准规范覆盖的面以及深度均有待提高，对有些加固材料的选择以及对有些加固结构设计技术质量的检验等都有待进一步的完善。　　4提高建筑物改造加固结构设计质量以及效果的方法　　应用整体分析方法 　　从整体上对建筑结构加固改造工程进行分析以及处理，可以克服那种从局部的-甚至是构件的层次上处理加固改造问题的种种缺陷以及不足。应用整体分析方法处理结构加固改造问题的程序是，首先对原结构进行分析，以全面掌握其憋体结构性能、构件内力以及配筋等特点：其次对模拟改造后结构进行分析，以全而掌握其与原结构在整体性能、构件内力以及配筋等方面的差异，找出结构性能弱化的部位，确定哪些部位的结构性能弱化应进行加固处理；再次，将改造后应进行加固处理的结构性能弱化分解到构件的层次，选择每种构件的具体加固方法，通过优化设计确定整体结构加固方案；最后，模拟改造加固工作完成，对构件加固后截面刚度的变化进行合理考虑后，对改造加固后结构进行分析，通过其控体性能、内力以及配筋等情况对加固效果进行分析评价，必要时也可据此分析结论对原加固方案进行修正。　　合理选择加固方案以及实施加固改造设计　　加固方案的选择十分重要，加固方案的优劣，不仅影响资金的投入，更重要的是影响加固质量。例如，对于裂缝过大、而承载力已足够的构件，若用增加纵筋的加固方法是不可取的，因为增加纵筋不会减少已有裂缝。有效的办法是采用外加预应力钢筋，或外加预应力支撑，或改变受力体系。又如，当结构构件的承载力不足，但刚度不足时，宜优先选用增设支点或增大梁板结构构件的截面尺寸，以提高其刚度以及改变自振频率。 　　总结　　从现阶段的社会视角来看，建国后修建的一大批旧房的安全度以及居住环境都愈来愈难以满足人们的现有生活水准以及社会持续发展的需要，有些旧房甚至存在严重的安全隐忠。其次，随着我国工业化进程的加快，产业结构调整以及设备更新、生产工艺更新等日趋频繁，既有房屋的功能也必须适应这种变化。　　'