谈建筑结构的鉴定与加固

谈建筑结构的鉴定与加固贾鹏张婷婷吴爽山东省城乡建设勘察院济南250031山东省医学科学院附属医院济南摘要：建筑结构加固应综合考虑其技术可行性和经济可行性,在加固过程中避免不必要的拆除或者更换。最后,对于需要加固的建筑工程,未经技术鉴定部门的科学鉴定或行政部门的设计许可,以及设计部门的合理设计,不得随意改变加固后结构的正常用途和建筑结构使用环境。本文探讨了建筑结构的鉴定与加固。关键词：建筑；结构；鉴定；加固中图分类号：TU3文献标识码：A文章编号：建筑结构加固的目的在于着手恢复或提高建筑结构在使用过程中由于设计或者施工问题以及用途的改变导致建筑结构丧失或降低原有的可靠性,通过建筑结构的加固使得失去的可靠性部分恢复,或者通过建筑结构的加固增强结构的抗力或者使得构件重新获得原有或大于原有的承受能力。一、建筑物可靠性鉴定的基本方法建筑物可靠性鉴定的基本方法主要有经验鉴定法、实用鉴定法和可靠度鉴定法等几种。1、经验鉴定法：经验鉴定法是以原设计规范或规程为依据，按个人目测及定值计算结果来评定建筑物的一种经验评定方法。2、实用鉴定法：实用鉴定法是在经验鉴定法的基础上发展起来的，它克服了经验法的缺点，十分重视检测手段和测试技术，对于荷载、材料强度等有关力学参数，一定采用实测值并经统计分析后才用于结构的分析计算。强调成立调查委员会或调查小组，以发挥每一成员的专长和集体研究的共同作用。3、可靠度鉴定法：运用概率论和数理统计原理，采用非定值统计规律对建筑物的可靠度进行鉴定的一种方法，称为可靠度鉴定法，又称为可靠概率鉴定法。概率法在理论上是完善的，但目前离实用还有距离。目前概率法的实际应用仅止于近似概率法，从概率分布曲线和形态，用均方差度量并找出“安全指标”。我国建筑物的可靠性鉴定任务十分繁重，目前所采用的鉴定方法大致处于经验鉴定法和实用鉴定法之间。对于可靠度鉴定法已编制工业建筑可靠性鉴定标准，并将专家知识与计算机技术相结合，已有几种建筑物可靠性鉴定的专家系统。由于历史的原因，建筑物的有关图纸和资料可能保存不全，而且我国国家基本建设管理、科研和实施机构(即设计单位、科研机构、施工公司)三者完全分离，增加了检验和鉴定工作的艰巨性和复杂性。大力发展实用鉴定法和可靠度鉴定法的研究，开发新的测试技术和设备，尽快提高已有建筑物可靠性鉴定的质量和速度是十分必要的。二、建筑结构的加固方法建筑物加固是根据建筑物的鉴定结论,针对建筑物的缺陷和损坏进行修复,以恢复或提高建筑物的安全性和耐久性,也可结合加固改善建筑物的使用功能,满足新的适用性要求。结构经加固后,其受力性能与一般未经加固的普通结构有较大差异。首先,加固结构属二次受力结构,加固前原结构已经承受荷载,尤其是当结构因承载能力不足而进行加固时,截面应力、应变水平一般很高。然而,新加部分在加固后并不立即分担荷载,而是在新增荷载下即第二次加载情况下,才开始受力。这样,整个加固结构在其后的第二次载荷受力过程中,新加部分的应力、应变始终滞后于原结构的累计应力、应变,原结构达到极限状态时,新加部分可能达不到自身的极限状态,其潜力得不到充分发挥。其次,加固结构属于二次组合结构,新旧两部分存在整体工作共同受力问题。整体工作的关键,主要取决于结合面的构造处理及施工作法。由于结合面混凝土的粘结强度一般总是远远低于混凝土本身强度,因此,在总体承载力上二次组合结构比一次整浇结构一般要低一些。加固结构受力特征的上述差异,决定了各类结构加固计算分析和构造处理,不能完全沿用普通结构概念进行设计。混凝土结构补强加固方法很多,加固方法的选择,应根据可靠性鉴定结果、结构功能降低及加固原因(如完好情况下的加固及受损状态下的加固),结合结构特点、当地具体条件、新的功能要求等因素,并按加固效果可靠、施工方便、经济合理原则,综合分析确定。下面对通用的加固方法及其选用原则做一简单的介绍:1、加大截面加固法是在构件外部外包混凝土,增大构件截面面积和配筋量的一种加固方法,从而达到提高构件承载能力的目的。在我国加大截面法是一种传统的加固方法,工艺简单,适用面广,可广泛用于梁、板、柱、墙等混凝土结构的加固。根据构件的受力特点和加固要求不同,可选用单侧加厚、双侧加厚、三面和四面外包等。在以加大混凝土截面为主的结构中,为了保证后浇混凝土的正常工作,需适当配置构造钢筋;在以加配钢筋为主的加固方法中,即增加钢筋截面积,为保证加固钢筋的正常工作,需按构造要求浇灌混凝土保护层。外包材料一般以普通混凝土为主,当外包层较薄、钢筋较密时,可用细石混凝土,配筋除采用钢筋外,也常用型钢和钢板。但这种方法要求的现场湿作业工作量大,养护时间较长,对生产和生活有一定影响,而且构件的截面增大后对结构的外观和房屋净空也有一定影响。2、外包钢加固法。即在混凝土构件四周包以型钢(一般为角钢)的加固方法(分干式、湿式两种形式)。此法施工简便,现场工作量较小,受力较为可靠,适用于使用上不允许增大混凝土截面尺寸,而又需要大幅度地提高承载力的混凝土构件的加固。当采用化学灌浆外包钢加固时,型钢表面温度不应高于60;当环境具有腐蚀性介质时,应有可靠的防护措施。3、预应力加固法预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或撑杆对结构进行加固的方法,即通过施加预应力使拉杆或撑杆受力,影响并改变原结构内力分布,从而降低结构原有应力水平并提高结构的承载能力。特点是通过预应力手段强迫后加拉杆或撑杆受力,改变原结构的内力分布,降低原结构的应力水平,使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除,具有加固、卸载和改变结构内力的三重效果,后加拉杆或撑杆和原有结构能够较好地共同工作,结构承载能力能够得到较大的提高。预应力加固适用于大跨度结构以及采用一般方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力应变状态下的大型结构加固,但此法不宜用于处在高湿度环境下的混凝土结构或混凝土收缩徐变较大的混凝土结构的加固。4、增设支点加固法增设支点加固法是通过增设支承点来减小结构计算跨度,改变结构内力分布并提高其承载能力的加固方法。梁、板在跨中增设支点后,减小了跨度,从而能较大幅度地提高承载能力,并能减小和限制梁、板的挠曲变形。适用于房屋净空不受限制的大跨度结构中梁、板、桁架、网架等水平结构的加固。增设支点加固法优点是简单可靠,缺点是使用空间会受到一定影响。5、粘贴碳纤维材料加固钢筋混凝土结构纤维增强塑料的应用,是当今世界各国正在积极探索的研究方向。纤维一般具有耐腐蚀、高强度、质量轻和非磁性的特点,将纤维和基体组合形成的纤维增强复合材料能很好地继承纤维的这些优良特性。近年来,随着科技的发展和产量的提高,纤维及其复合材料在土木工程中得到了越来越多的应用,尤其是应用于结构物的修补和加固中。施工对结构的使用几乎没有影响;适用面广,由于碳纤维布是一种柔性材料,且可以任意裁减,所以这种加固技术可广泛地用于各种结构类型、各种结构形状和结构中的各种部位,且不改变结构形状及不影响结构外观。总之，随着既有建筑物数量的不断增多，建筑物的检测、鉴定、加固改造技术受到建筑工程界的普遍关注与重视。因此，提高建筑结构的鉴定与加固方法是确保生产发展和人民生命安全积极而有效的措施，也是推动我国经济发展和社会进步的重要手段。参考文献：1张鑫,李安起,赵考重.建筑