房屋结构加固论文

房屋结构加固论文

【摘要】在建筑结构中，很多因素都会导致结构的使用功能和耐久性等特性大幅下降。所以对结构进行加固改造处理则成为必要。而随着结构加固技术的发展，其改造技术也得到了较大发展，各种新型和高强等新材料的研发，各种各样的加固改造技术也就相继诞生。所以，在选用处理方法进行加固改造前，应该对其原因和结构物进行科学的分析评定，选出最优的加固方法。

一. 房屋建筑施工中结构设计的优化

满足人们需求的建筑物要求主要指的是建筑的美观及设计两者间的相互作用的结果。建筑结构主要通过五方面进行表现：适用、安全、经济、美观及方便施工。然而，在建筑设计优化技术的应用上不仅能够确保建筑结构的美观、而且又能提升房屋建筑的安全、经济且合理。并在一定程度上促使建筑行业得到发展。在房屋建筑方面，其结构设计的优化方法主要体现在以下几方面：房屋工程分部机构的优化及房屋工程结构总体的优化。

房屋建筑施工分部结构优化主要是指，基础结构方案的优化设计、围护结构方案的优化及结构细部的设计优化。其次，还包括对选型、布置、受力分析、造价分析等方面的优化。在对房建工程能够进行设计施工时，应严格按照从实际出发的原则进行实施，确保其能够满足工程自身的发展状况，并对房屋建筑的综合经济效益的发展进行结构优化，使其能够满足设计要求的同时，尽可能的将平面进行布置规划，促使刚度及质量中心间的差异降低。有效的使水平荷载现象造

成建筑物扭转的作用得到改善。在竖直的方向应避免采用转换层，促使应力集中现象得到改善。

1.结构优化设计的分析。在各种对变量受到影响的过程中选出最为关键的参数，并构建函数模型，结合科学有效的方法进行分析。其结构设计的总体优化分析主要采用以下方法：首先，对设计变量的正确选择。正常情况下，在对设计变量进行选择时，应采用影响相对较大的参数，使涉及到的参数能够按其重要性进行明确的划分，将变化影响不大的参数划分为预定参数，通过此类措施可以将设计编程中预测工作量进行控制。其次，对目标函数的确定。利用函数来挑选出符合条件的最优解。然后，对条件的确定进行约束。在房屋施工中其结构的可靠度进行优化设计的约束条件主要包含以下几部分内容：应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束等，在设计过程中，应确保各类约束条件能够符合现有规范的相关要求。

2.结构设计方案的计算。结构设计优化设计作为一个非线性的优化问题，主要通过多个变量及多个约束条件表现出来。在对优化方案进行计算设计时，应使原有的约束条件转化为无约束条件来进行计算。常采用的方法主要有：拉氏乘子法、符合型法及Powell等。在对设计方案进行制定以后，需要对运算程序进行编制，能够促使计算出的结果符合最优效果。

二、房屋结构加固的方法

1、基础结构的加固

基础结构的加固主要是针对起着承载作用的建筑物的地基进行加固，其加固的主要方法有：

1.1抬墙梁法

抬墙梁法就是利用钢筋混凝土梁或者钢筋梁穿过原建筑物的地圈梁下，支承于砖砌、毛石或混凝土新基础上。并且对于支撑的新增结构所承载的抬墙梁的平面位置应该避开一层的门窗洞口，实在不能避开时，我们就应该采取相应的措施对抬墙梁上的门窗洞口进行加强，并应该计算出墙梁支撑的地方砖的承受能力。

1.2墩式加固法

墩式加固方法是直接在基础下分段挖空至持力层浇筑墩式混凝土基础，最后使分段基础联成一整体，承受增层结构荷载。当原建筑基础底面积不足时，我们可以采用基础加宽法对基础加宽的增力，其中对条形基础可采用一侧加宽或者是两侧加宽，对于柱形基础可沿基础四边加宽，加宽时可每隔1000-1500mm设置一根钢筋混凝土减荷梁。

2、钢结构的加固

2.1 改变钢结构计算图形的加固法

改变钢的结构来计算图形的方法具体描述为：（1）按照通过增设支撑而形成的空间结构进行验算，比如，增加支撑而引起的结构刚度的上调幅度或者对空间结构的自振频率进行相应的调整等等，以此来提升结构的承载能力和改善结构的动力特性。（2）增设支撑或者辅助杆件，这样就会使得结构更趋于稳定。（3）在排架的结构中，

我们应该着重加强某一列柱子的刚度，这样一来，使其承受的水平力就会增加，进而来减轻其他列的柱子的承载能力。

2.2增加支点加固法

增设支点加固法是通过增设支撑点来减少结构跨度，改变结构的内力分布，进而极高结构承载能力的加固方法，梁、板等再跨中增设支点以后，减少了跨度，从而增加了承载能力，而且也限制了其扭曲变形的现象发生，因此，此方法主要适用于梁、板、网架等水平结构，但是由于增设了支点，限制了空间上的使用范围，所以，仅仅的适用于大跨度的相关结构中。

2.3粘结外包型钢加固法

此方法是将外包钢材包在将要加固构件的外面，当然，此方法需要将外包钢材与将加固的构建通过特殊的方法粘接成一个整体，大多数采用湿式外包法，即采用环氧树脂化灌浆将两者粘接，加固后的构件，因为截面积的增加进而加大了结构的承载能力。

3、混凝土结构

针对混凝土结构较其他结构是存在一定差异的，因为它在考虑加固方法的同时还必须选择其相对应的配套技术，其中包含的施工技术主要有一下几个方面：

3.1托换技术，托换技术属于一种综合性很强的技术，主要包括加固技术、结构顶升技术以及构件拆除技术等，主要应用在对存在的建筑物进行加固和改造中，同传统的做法相比较而言，托换技术不但可以在施工时间和费用上大大降低，而且对我们的生活环境影响程

度还是比较小的，但是托换技术的要求条件相对而言比较严格，所以，在施工的过程中，必须由熟练的施工技术人员来完成，以保障其安全可靠性。

3.2植筋技术，植筋技术的应用范围同托换技术是极其类似的，该技术系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术，并且它不但可以植入到普通的钢筋里面，同时也可以植入到螺栓式的锚筋。

3.3裂缝修补技术，该技术主要是根据混凝土中由于不同的因素而导致其出现裂缝的一种修补方法，利用裂缝修补技术可以再次实现混凝土的耐久性能，其主要的应用领域是针对建筑物种出现的各种不同程度的裂缝进行妥善的处理，但是对于由于受力而形成的裂缝，除做相应的修补外，还应该采用相应的加固措施。

三、房屋结构加固实例

1、工程概况

某楼房屋为框架结构。经建设工程质量安全检测中心现场抽芯检测，二层柱部分存在混凝土强度等级不足的情况，原设计混凝土强度等级为C30，而检测发现混凝土强度最低的仅为21.9 MPa。设计院对该建筑物进行结构复核计算，复核计算结果表明该建筑物二层的E柱不满足承载力要求，须对其进行加固补强处理，以满足柱的承载力要求，保证结构的安全使用。

2、加固方案及效果分析