《建筑工程的加固设计（优秀2篇）》

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建筑工程的加固设计 篇1

关键词：混凝土结构加固 砌体结构加固 钢结构加固

中图分类号： TU198 文献标识码： A 文章编号：

混凝土结构加固篇

混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类，设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。

一、直接加固的一般方法有：

1、加大截面加固法

在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层，可增加截面有效高度，扩大截面面积，从而提高构件正截面抗弯，斜截面抗剪能力和截面刚度，起到加固补强的作用，适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固；但现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。

2、置换混凝土加固法

该法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的湿作业时间长的缺点；适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。

3、有粘结外包型钢加固法

外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边，该法也称湿式外包钢加固法，受力可靠、施工简便、现场工作量较小，但用钢量较大，且不宜在无防护的情况下用于600C以上高温场所；适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。

4、粘钢加固法

钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段（正截面受拉区、正截面受压区或斜截面）表面粘贴钢板，该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对生产和生活影响小，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平；适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。

5、粘贴纤维增强塑料加固法

外贴纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域，使它与被加固截面共同工作，达到提高构件承载能力的目的。除具有粘贴钢板相似的优点外，还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点，但需要专门的防火处理，适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。

6、绕丝法

该法的优缺点与加大截面法相近；适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固，或需对受压构件施加横向约束力的场合。

7、锚栓锚固法

该法适用于混凝土强度等级为C20~C60的混凝土承重结构的改造、加固；不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。

二、间接加固的一般方法有：

1、预应力加固法

（一）预应力水平拉杆固法

预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件，由于预应力和新增外部荷载的共同作用，拉杆内产生轴向拉力，该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上（当拉杆与梁板底面紧密贴合时，拉杆会与构件共同找曲，此时尚有一部分压力直接传递给构件底面），在构件中产生偏心受压作用，该作用克服了部分外荷载产生的弯矩，减少了外荷载效应，从而提高了构件的抗弯能力。同时，由于拉杆传给构件的压力作用，构件裂缝发展得以缓解、控制、斜截面抗剪承载力也随之提高。

（二）预应力下撑拉杆加固法

钢筋混凝土构件采用预应力下撑式拉杆加固定后，形成一个由被加固构件和下撑式拉杆组成的复合超静定结构体系，在外荷载和预应力共同作用下，拉杆中产生轴向力并通过与构件的结合点（下撑点和杆端锚固点）传递给被加固构件，抵消了部分外荷载，改变了原构件截面内力特征，从而提高了构件的承载能力

2、增加支承加固法

增设支点加固法是通过减少受弯构件的计算跨度，达到减少作用在被加固构件上的载载效应，提高结构承载水平的目的。该法简单可靠，但易损害建筑物的原貌和使用功能，并可能减小使用空间；适用于具体条件许可的混凝土结构加固。

3、其它加固法

辅助结构加固法是采用另制的辅助构件，在支座附近加腋后，支座附近截面的有效高度提高了，截面的抗弯和抗剪能力都得到提高。

砌体结构篇

砌体结构的加固分为直接加固与间接加固两类，设计时，可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法。

（一）适用于砌体结构的直接加固方法一般为：

1、钢筋混凝土外加层加固法

该法属于复合截面加固法的一种。其优点是施工工艺简单、适应性强，砌体加固后承载力有较大提高，并具有成熟的设计和施工经验；适用于柱、带壁墙的加固；其缺点是现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。

2、钢筋水泥砂浆外加层加固法

该法属于复合截面加固法的一种。其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近，但提高承载力不如前者；适用于砌体墙的加固，有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。

3、增设扶壁柱加固法

该法属于加大截面加固法的一种。其优点亦与钢筋混凝土外加层加固法相近，但承载力提高有限，且较难满足抗震要求，一般仅在非地震区应用。

（二）适用于砌体结构的间接加固方法一般为：

1、无粘结外包型钢加固法

该法属于传统加固方法，其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少，受力较为可靠；适用于不允许增大原构件截面尺寸，却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固；其缺点为加固费用较高，并需采用类似钢结构的防护措施。

2、预应力撑杆加固法

该法能较大幅度地提高砌体柱的承载能力，且加固效果可靠；适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构的加固；其缺点是不能用于温度在600C以上的环境中。

（三）砌体结构构造性加固与修补

1、增设圈梁加固

当圈梁设置不符合现行设计规范要求，或纵横墙交接处咬搓有明显缺陷，或房屋的整体性较差时，应增设圈梁进行加固

2、增设梁垫加固

当大梁下砖砌体被局部压碎或大梁下墙体出现局部竖直裂缝时，应增设梁垫进行加固。

3、砌体局部拆砌

当房屋局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影响承重及安全时，可将破裂墙体局部拆除，并按提高砂浆强度一级用整砖填砌。

4、砌体裂缝修补

在进行裂缝修补前，应根据砌体构件的受力状态和裂缝的特征等因素，确定造成砌体裂缝的原因，以便有针对性地进行裂缝修补或采用相应的加固措施。

钢结构篇

钢结构加固的主要方法有：减轻荷载、改变结构计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等。当有成熟经验时，亦可采用其它加固方法。

1、改变结构计算图形

改变结构计算图形的加固方法是指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件，增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法；改变结构计算图形的一般加固方法：

（1）对结构可采用增加结构或构件的刚度的方法进行加固：

（2）对受弯杆件可采用下列改变其截面内力的方法进行加固：

（3） 对桁架可采取下列改变其杆件内力的方法进行加固：

2、加大构件截面的加固

采用加大截面加固钢构件时，所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损伤的状况。

3、连接的加固与加固件的连接

钢结构加固一般宜采用焊缝连接、摩擦型高强度螺栓连接，有依据时亦可采用焊缝和摩擦型高强度螺栓的混合连接。当采用焊缝连接时，应采用经评定认可的焊接工艺及连接材料。

4、裂纹的修复与加固

结构因荷载反复作用及材料选择、构造、制造、施工安装不当等产生具有扩展性或脆断倾向性裂纹损伤时，应设法修复。在修复前，必须分析产生裂纹的原因及其影响的严重性，有针对性地采取改善结构实际工作或进行加固的措施，对不宜采用修复加固的构件，应予拆除更换。

结术语 我们结构工程的任务不单要作好建筑物前期的设计工作，还要科学的评估结构损伤的客观规律和程度，采取有效的方法保证结构的安全。

建筑结构中加固设计的要点及应 篇2

摘􀀁 要： 随着社会经济的发展和人们对生产居住环境安全舒适性要求的提高， 对现有建筑结构的鉴定和加固也日益增多。为使建筑结构的各混凝土构件均能满足承载力和正常使用极限状态的设计要求及整体抗震设计要求，需要对构件进行加固补强。而如果结构加固设计不当， 不仅不会起到加固作用， 甚至会加速结构的损坏。

本文从结构检测和鉴定、结构缺陷调查和分析、加固方法的选择等几个方面阐述了影响建筑加固质量的重要问题， 分析了建筑加固设计的主要过程和方案选择，对建筑加固设计中的几个重点问题进行探讨。

关键词： 结构检测， 裂缝， 加固方法 加固实例

建筑结构的加固补强技术是一种综合性较强的技术，面对一栋需要进行加固补强或改造的建筑时，首先应采用适当的现场检测评定方法，确定加固补强或改造的局部结构及构件的现状，然后根据工程特点、现场条件、使用环境等选用可靠的加固补强方法，并按照国家现行有关设计规范标准进行分析计算，直至制定出具有可操作性的加固补强设计方案。

1 在加固设计之前应对建筑结构进行必要的检测和鉴定。

在加固设计之前应采用多种检测手段和科学的分析方法，全面地分析加固结构的安全状况，为加固改造提供了可靠的设计依据。目前，对建筑物可靠性鉴定、质量评估的方法基本上是建立在以宏观调查为主的基础上，以现场检查、结构验算为主，按设计规范、凭经验进行评价，缺少定量的数据分析。因此对建筑结构进行检测和鉴定应是以国内现行的各种工程建筑设计、施工安装规范规程为依据，运用专业技术理论和必要的科学手段，通过现场的调查、测试、检验和大量的分析、核算等工作，从建筑环境的间接和直接作用，工程材料、结构体系、地基基础、围护系统等内外各方面做全面、系统、综合的分析研究，对建(构)筑物的构件、体系以及整体进行认识，从而做出对该建(构)筑物(可能是单项工程，也可能是多项综合工程)综合总体的评估，为其进一步使用、维护、改造和管理提供科学依据。

混凝上强度检测对保证钢筋混凝上结构的安全性是至关重要的，检测时必须按照有关规范的要求进行操作，以尽可能真实准确地反映现场混凝土的质量状况。在国内目前常用的混凝土强度检测方法中，回弹法、超声回弹综合法和钻芯法在技术上已较成熟，从操作到计算都有明确的行业或协会标准。而对钢筋的检测现在可以采用电磁法、雷达法、超声法进行混凝土构件中钢筋配置情况的检测， 一般先用电磁法和雷达法测定钢筋位置， 再用超声法测定保护层厚度， 对于钢筋的直径和连接情况目前还不能较准确测定。

在实际工作中，对建筑结构进行检测和鉴定这部分工作，都由业主委托有资质的工程质量鉴定部门完成检测，由设计单位负责对结构进行整体复核验算，并对结构需加固的部位或构件提出加固要求。

2􀀁 分析建筑结构的缺陷成因和调查缺陷的情况是建筑加固设计的一项重要工作

对钢筋混凝土结构而言，最常见的主要缺陷是裂缝。长期以来，建筑工程裂缝问题令许多工程技术人员感到棘手，产生裂缝的原因主要有以下几方面。

2. 1􀀁 施工过程的裂缝

1）初期干燥裂缝。通常容易发生在表面上， 是不规则的， 宽度小。这种裂缝虽非大的缺陷， 但在容易遭受冻融的部位， 将会成为混凝土破坏的间接原因。

2）下沉裂缝。混凝土浇灌后比重大的材料将下沉， 但由于钢筋所阻， 使材料下沉不均匀， 致使被阻部位的构件表面出现裂缝。

3） 水泥水化、硬化时的裂缝。

4）模板支撑松动及拆模引起的裂缝。当混凝土处于硬化过程， 由于模板支撑不牢， 或在混凝土未硬化前就拆模， 致使混凝土产生裂缝。

5）因施加预应力产生的裂缝。通常在垂直于预应力的方向上产生拉应力， 使混凝土发生裂缝。在预应力构件的固定端， 因支点压应力也会产生裂缝。

2. 2􀀁 完工后的裂缝

1) 因温度变化、干燥收缩产生的裂缝。由于混凝土用水量过大， 或由于构件变形受到约束时， 混凝土虽达到一定的强度， 仍会因水化热及硬化时的收缩而产生裂缝。

2) 结构裂缝。钢筋混凝土结构承受荷载后， 在弯矩大的部位可能发生结构允许出现的裂缝。这种裂缝较细( 一般小于0. 2 mm) 。

3) 超负荷或因混凝土抗拉强度不够而产生裂缝。

4) 设计不恰当引起的裂缝。当主筋计算出错， 或加强筋配筋不合适， 使混凝土产生裂缝。

2. 3 对已出现的裂缝， 在进行处理前， 需作如下调查判断及研究工作。调查裂缝情况主要包括：

1) 裂缝的宽度、深度、长度；

2) 裂缝是否贯通；

3) 有裂抹面层、保护层；

4) 从结构上看， 裂缝是否在到达弹性极限应力的位置；

5) 有无潮气或漏水( 水质或水压) 情况；

6) 裂缝内尘土、污泥、油脂等粘附程度；

7) 工程地点的气象环境条件。按上述调查结果， 再根据耐久性或防水性判断是否需要处理。

3􀀁 建筑结构加固方法的选择， 是一个反复权衡， 反复论证的过程

钢筋混凝土结构加固的方法很多， 常用的有加大截面加固法、外包钢法，增加支点加固法、粘贴钢板加固法、碳纤维加固法等等。不同的加固方法适用于不同的加固范围， 达到不同的加固目的。各种方法都有其各自的特点及适用范围。在加固设计前，应综合考虑多种因素，最主要的是根据工程的具体情况和施工条件，选择其适合的加固方法。下面简单介绍下最常用的结构加固的方法的特点。

3. 1 加大截面加固法主要特点是加固效果好，施工工艺简单、经济，适用于板、梁、柱、基础、屋架等。其缺点是现场湿作业工作量大，养护期较长 ,增大截而有时影响建筑物的外观和使用功能。

3. 2 外包钢法对提高构件承载力效果显著，受力可靠，施上也简便。适用于截而尺寸不允许加大或需要大幅提高承载力的结构构件，一般用于梁、柱的加固。当用化学浆液外包钢时，型钢表而温度应低于60度，当环境有腐蚀性介质时，应有可靠的防腐措施。

3. 3 外部粘贴钢板法优点是构件的截面面积和荷载均增加不大，可大幅度提高构件的抗裂性，抑制裂缝开展，提高承载力，且施工周期短，一般用于受弯、受拉构件。该方法对施上和粘接胶的要求均高，且环境温度不高于60 度，相对湿度不大于70% ,当环境有腐蚀性介质时，应采取防护措施。

3. 4 碳纤维加固法碳纤维加固是一种新兴的结构加固技术。它是利用结构胶将碳纤维织物(布)粘贴于构件表而，从而达到提高构件承载力的加固方法。其优点是高强高效，可充分利用碳纤维材料优异的物理力学性能，利用其高强度、高模量的特点来提高构件的承载力和延性，改善其受力性能，同时又不增加构件的自重及体积，便于施上。适用于梁、板、柱的加固。其缺点是对施上及粘接胶的性能要求高，造价稍高。

3. 5 增加支点加固法它是在结构构件中增设支点来减小结构跨度和内力或改变其受力状态，提高其承载力的一种方法。其优点是受力

明确，简单可靠，适用于梁、板、析架、网架等水平结构的加固。其缺点是有时可能会给使用空间带来一定限制，影响建筑外观。

4 工程应用实例： 颐和山庄沿街商住楼（即现名颐和中心）加固改造设计

4. 1工程概况：本工程位于中山市兴中道北端，为改续建工程，原有建筑为商住楼，施工完基础及部分地下室后停工至今，现甲方拟利用原有基础，柱网，抗震墙，在其上续建为商场、办公、酒店、会所的大型商业综合体。根据原有柱网布置以及新设计的功能划分为主楼和会所，主楼地下一层为车库，地上十五层为商业及写字楼，建筑主体高56.35米，会所首层为车库，地上五层为餐厅及会所，建筑主体高24米。

该工程地下室和部分首层施工后于1997年10月停建至今，由于建筑功能和结构布置的改变，必须对已完成结构（墙柱和基础）进行改造加固。另外，由于原地下室顶板及部分楼面经风雨长期侵蚀，也必须进行满足结构耐久性的修复。 要求加固处理后，确保建筑物在使用年限内的安全可靠，并满足国家现行设计规范、规程的要求。

4. 2分析建筑物需加固部位

根据甲方提供的原结构安全性鉴定报告和原设计图纸，在加固设计前对原结构进行大量的踏勘和调查，经分析，影响结构安全性的主要问题如下：

1)部分框架柱轴压比超限

2)部分框架柱配筋，箍筋不足；

3)部分框架梁配筋不足；

4)经检测部分框架柱，框架梁强度实测值过低。

4. 3确定加固设计原则和加固方法

1）对轴压比超限的框架柱采用加大截面或粘贴型钢的方法进行加固。如图一：

2) 对框架柱纵筋，箍筋不足的框架柱采用粘贴型钢或包碳纤维箍的的方法进行加固。

3）对配筋不足的框架梁采用加大截面或粘贴钢板的方法进行加固。如图二：

4)对混凝土强度实测值低于C20的结构构件采用高强复合砂浆钢筋网的方法进行加固。

4. 4加固效果

该加固工程目前已使用将近三年时间，经多次观测，该工程加固工程效果良好，表明通过本文提供的加固方法达到了对建筑物进行安全可靠加固的目的。

结束语：

建筑结构加固实用性很强， 特别是现在全球进入地震活跃期，国家对灾区的建筑和非灾区已建的重要公共建筑（例如医院、学校等）进行抗震性能检查，对不及格的建筑都必须进行加固处理。另外，房地产业快速发展的今天， 许多房屋质量纠纷的解决在技术上必须依靠结构加固。同时， 建筑加固设计在我国起步时间还不长， 许多系统性规范、规定还不健全， 国家对其管理的力度还不够。对此，还需要更加完善的加固技术的研究。

注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看