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摘要:加固技术在实施的过程中要根据建筑结构的具体情况与建筑结构问题的严重程度而具体问题具体分析,针对不同的建筑采用不同的加固技术,制定适合建筑结构的最佳加固方案,提高建筑工程的质量。本文探讨了建筑结构加固技术。
关键词:建筑;结构;加固;技术
中图分类号:TU753.8 文献标识码:A 文章编号:
近些年来,我国的建筑行业取得了辉煌的发展成果,建筑施工体系不断完善,工程质量管理系统不断成熟,施工工艺不断得到更新,在此过程中,对一些老化的建筑结构进行加固也逐渐成为了建筑整体施工过程中的一个重要环节,为保障居民是切身利益,维护社会稳定注入了强大的动力,因此,加强对建筑结构加固技术的研究和探讨,不仅仅是促进整个建筑行业进步的需要,也是促进施工工艺革新的客观需求,更是新时期下,坚持以人为本,建设社会主义和谐社会的重要举措。
一、建筑工程加固的必要性
1、现实的需要
既有房屋,有的由于使用性质改变而导致荷载增加;有的为了增加使用面积,在层高较大的部位或在屋顶上进行加层;有的为满足节能有关规定,需将楼层周边凹凸部分补平改造;有的需要进行抗震加固;有的由于遭受火灾、超载、地基不均匀沉降等原因需要进行加固处理等。既有房屋的改造、加固日益增多,因此,建筑结构设计人员根据形势的发展应不但能熟练地从事新建筑的结构设计,还要逐渐熟悉和掌握对既有房屋的改造和加固设计工作。
2、检测和鉴定的必要性
为了解既有房屋结构的安全性、适用性和耐久性是否满足要求,在改造加固前必须要对结构进行检测和鉴定,对其可靠性作出正确的评价。检测和鉴定工作应该由有资质的单位承担。检测时可根据房屋结构实际情况和特点确定重点内容,钢筋混凝土结构应着重检测构件的混凝土强度等级、钢筋配置、裂缝情况、混凝土碳化深度、蜂窝缺陷等。
二、加固方法的选择要点
加固方法的选择, 应根据可靠性鉴定结果和结构功能降低的原因, 结合结构布置的特点、主体结构传力承力的特征、新的功能要求、周围环境等因素, 从安全、适用、经济的角度出发, 注意四点要求: 一是静力加固必须考虑二次受力要求; 二是抗震加固必须考虑结构延性和整体刚度要求; 三是必须考虑施工过程中, 施工便捷, 质量易于保证; 四是必须综合考虑加固效果和经济指标, 综合分析确定。
三、建筑结构加固技术
1、加大截面积技术方法
通过加大截面积的方式,实现建筑结构加固,在构件的外部包裹混凝土,以增加构件的配筋量与横面积,实现结构加固目标。在建筑结构施工中,加大截面积的方法较为传统、常用,因此工艺简单、适用范围广,可应用于各种墙体、梁柱等混凝土结构中。结合构件的加固要求、受力特点等区别,可选择单侧加厚、双侧加厚等方式。为了确保后期浇筑混凝土的正常运行,可适当增设构造钢筋;如果工程以加配钢筋为主,则应增加钢筋的截面积,为了确保钢筋加固后的正常工作,还应浇筑一层混凝土保护层。一般情况下,外包材料多是普通混凝土,如果外包层薄弱、钢筋密集,就可利用细石混凝土,除了利用钢筋配筋之外,还可应用钢板或型钢。
通过采取加大截面积的技术方法,在设计构造时,应充分考虑原有部分与新加部分的整体受力情况。在产生受力时,加固结构的结合面就会产生各种应力,以剪力和拉力为主。在弹性塑性阶段,结合面的反向拉力、剪应力等,主要通过新旧混凝土粘合的强度来承担。如果裂缝达到极限状态,就通过贯穿结合面的锚固螺栓或者锚固钢筋而产生被动的剪切力、摩擦力。但是这种方法对现场湿作业的工程量较大,养护时间较长,对正常生产与生活造成一定影响。同时,当构件截面增大后,将对建筑结构的外观及房屋净空产生一定影响。
2、置换混凝土加固法
当钢筋混凝土的建筑发生强度弱化,或者梁,柱等构件受到腐蚀,火灾,雨水,风吹,日晒等多方面的侵蚀,建筑结构的耐久性大幅度降低,混凝土出现斑驳,开裂时候,可以使用置换混凝土加固法。要做好支顶措施,保证原有构件的安全稳定,也使得混凝土的置换工作处于卸荷的状态进行,增强加固效果,增强构件的负载承重能力。同時,要对原有的混凝土采取科学方法剔除,并做好清理工作。这种方式可以大规模操作,但是,原有的混凝土剔除难度大,很容易对建筑物原有构件造成损坏。施工时候一定要仔细,严格执行各种操作标准。同时,可以采用一些先进机械设备,提高施工的效率。
3、预应力加固法
预应力加固方法是通过外加预应力钢拉杆对钢筋混凝土建筑施工达到加固目的的方法,在施工过程中,不断增加预应力迫使钢拉杆和其他的型钢撑杆受到压力,对原有建筑物结构的预应力产生影响甚至是改变,从而大幅度的降低了原有建筑物的应力水平。可以很好的消除应力应变滞后的难题。这种加固方法同时拥有加固功能,卸载功能,改变应力结构分布的功能,可以应用于大规模,大跨度的大型钢筋混凝土建筑加固施工,这种方法虽然增加了施加预应力的机械设备,但是,这种加固方法加固效果稳定,且总体成本相对较低,具有很大的优势。
4、外包钢加固法
在对一些老化或者还是既有建筑进行加固时候,外包钢加固方法是其中重要的方法之一。通过将建筑物的构件外部四角或者是两个角包上型钢,达到加固的目的。这种方法工作量很小,操作简单,而且加固的效果相对很稳定,因此,是一种广泛应用的常规加固方法。在这种加固方法施工时候,要保证原有的建筑物构件的截面尺寸不能变大。
5、绕丝加固法
在使用绕丝加固法对钢筋混凝土建筑物实施加固时候,一般都通过将退火钢丝缠到将要加固的建筑物构件上,使得原建筑物构架的混凝土被约束,使得建筑物的极限承载力和建筑物的延性得到提高。这是一种补强加固的施工方法,其最主要的目的是要提高建筑物构件的位移延性。使用绕丝加固法对建筑物构件实施加固之后,自重会比较小,构件的尺寸和相关的截面没有太明显的变化,对施工的环境要求也不高,但是,这种方法有着最大的缺陷,那就是通过施工后,加固的效果不太明显,尤其是矩形截面的钢筋混凝土的构件承载力难以得到显著的提高。
6、化学灌浆补强法
化学灌浆补强就是将一定化学材料配制成浆液, 用压送设备将其灌入混凝土结构裂缝内,使其扩散、胶凝或固化, 达到补强的目的。化学灌浆材料主要有两种:一种是以环氧树脂为主剂配制成的环氧树脂灌浆材料, 它具有化学稳定性好、可以室温固化、收缩小、强度高、粘结力强等一系列优点, 而且因为环氧树脂灌浆材料的粘结力和内聚力均大于混凝土的内聚力,能有效地修补混凝土的裂缝, 恢复结构的整体性, 目前是一种较好的补强固结化学灌浆材料,一般用于修补宽度为0.2mm~ 0. 5mm的裂缝; 另一种是以甲基丙烯酸甲酯为主剂配制的甲基丙烯酸酯类灌浆材料,它具有可灌性好的特点,能灌入0.05mm宽的细微裂缝中, 一般用来修补缝宽在0. 2mm以下的裂缝。
化学灌浆补强法主要用来修补因出现裂缝而影响使用功能的结构, 如水池、水塔、水坝等, 也可用来修补混凝土梁、板、柱等构件及因钢筋锈蚀而导致结构耐久性降低的构件。
综上所述,通过对现有的建筑结构进行加固技术的探讨,我们就可以更好的了解我国建筑结构加固技术的现状,准确的知道建筑结构加固技术的影响因素,并对建筑结构加固技术的趋势进行分析。因为,这既是保证整个建筑基本性能的客观要求,也是维护建筑的使用者切身利益的必然要求,更是新时期下,坚持以人为本,建设社会主义和谐社会的重要举措,因此,加强对建筑的加固技术研究,探讨其发展趋势有着十分客观的经济意义和社会意义。
参考文献:
[1] 郑福金建筑结构加固的探讨中国新技术新产品2010/14
[2] 丁海奎建筑结构加固技术探析科技创新导报2012/09
[3] 刘建雄 浅谈建筑结构加固技术科学之友2010/06
关键词:建筑;结构;加固;技术
中图分类号:TU753.8 文献标识码:A 文章编号:
近些年来,我国的建筑行业取得了辉煌的发展成果,建筑施工体系不断完善,工程质量管理系统不断成熟,施工工艺不断得到更新,在此过程中,对一些老化的建筑结构进行加固也逐渐成为了建筑整体施工过程中的一个重要环节,为保障居民是切身利益,维护社会稳定注入了强大的动力,因此,加强对建筑结构加固技术的研究和探讨,不仅仅是促进整个建筑行业进步的需要,也是促进施工工艺革新的客观需求,更是新时期下,坚持以人为本,建设社会主义和谐社会的重要举措。
一、建筑工程加固的必要性
1、现实的需要
既有房屋,有的由于使用性质改变而导致荷载增加;有的为了增加使用面积,在层高较大的部位或在屋顶上进行加层;有的为满足节能有关规定,需将楼层周边凹凸部分补平改造;有的需要进行抗震加固;有的由于遭受火灾、超载、地基不均匀沉降等原因需要进行加固处理等。既有房屋的改造、加固日益增多,因此,建筑结构设计人员根据形势的发展应不但能熟练地从事新建筑的结构设计,还要逐渐熟悉和掌握对既有房屋的改造和加固设计工作。
2、检测和鉴定的必要性
为了解既有房屋结构的安全性、适用性和耐久性是否满足要求,在改造加固前必须要对结构进行检测和鉴定,对其可靠性作出正确的评价。检测和鉴定工作应该由有资质的单位承担。检测时可根据房屋结构实际情况和特点确定重点内容,钢筋混凝土结构应着重检测构件的混凝土强度等级、钢筋配置、裂缝情况、混凝土碳化深度、蜂窝缺陷等。
二、加固方法的选择要点
加固方法的选择, 应根据可靠性鉴定结果和结构功能降低的原因, 结合结构布置的特点、主体结构传力承力的特征、新的功能要求、周围环境等因素, 从安全、适用、经济的角度出发, 注意四点要求: 一是静力加固必须考虑二次受力要求; 二是抗震加固必须考虑结构延性和整体刚度要求; 三是必须考虑施工过程中, 施工便捷, 质量易于保证; 四是必须综合考虑加固效果和经济指标, 综合分析确定。
三、建筑结构加固技术
1、加大截面积技术方法
通过加大截面积的方式,实现建筑结构加固,在构件的外部包裹混凝土,以增加构件的配筋量与横面积,实现结构加固目标。在建筑结构施工中,加大截面积的方法较为传统、常用,因此工艺简单、适用范围广,可应用于各种墙体、梁柱等混凝土结构中。结合构件的加固要求、受力特点等区别,可选择单侧加厚、双侧加厚等方式。为了确保后期浇筑混凝土的正常运行,可适当增设构造钢筋;如果工程以加配钢筋为主,则应增加钢筋的截面积,为了确保钢筋加固后的正常工作,还应浇筑一层混凝土保护层。一般情况下,外包材料多是普通混凝土,如果外包层薄弱、钢筋密集,就可利用细石混凝土,除了利用钢筋配筋之外,还可应用钢板或型钢。
通过采取加大截面积的技术方法,在设计构造时,应充分考虑原有部分与新加部分的整体受力情况。在产生受力时,加固结构的结合面就会产生各种应力,以剪力和拉力为主。在弹性塑性阶段,结合面的反向拉力、剪应力等,主要通过新旧混凝土粘合的强度来承担。如果裂缝达到极限状态,就通过贯穿结合面的锚固螺栓或者锚固钢筋而产生被动的剪切力、摩擦力。但是这种方法对现场湿作业的工程量较大,养护时间较长,对正常生产与生活造成一定影响。同时,当构件截面增大后,将对建筑结构的外观及房屋净空产生一定影响。
2、置换混凝土加固法
当钢筋混凝土的建筑发生强度弱化,或者梁,柱等构件受到腐蚀,火灾,雨水,风吹,日晒等多方面的侵蚀,建筑结构的耐久性大幅度降低,混凝土出现斑驳,开裂时候,可以使用置换混凝土加固法。要做好支顶措施,保证原有构件的安全稳定,也使得混凝土的置换工作处于卸荷的状态进行,增强加固效果,增强构件的负载承重能力。同時,要对原有的混凝土采取科学方法剔除,并做好清理工作。这种方式可以大规模操作,但是,原有的混凝土剔除难度大,很容易对建筑物原有构件造成损坏。施工时候一定要仔细,严格执行各种操作标准。同时,可以采用一些先进机械设备,提高施工的效率。
3、预应力加固法
预应力加固方法是通过外加预应力钢拉杆对钢筋混凝土建筑施工达到加固目的的方法,在施工过程中,不断增加预应力迫使钢拉杆和其他的型钢撑杆受到压力,对原有建筑物结构的预应力产生影响甚至是改变,从而大幅度的降低了原有建筑物的应力水平。可以很好的消除应力应变滞后的难题。这种加固方法同时拥有加固功能,卸载功能,改变应力结构分布的功能,可以应用于大规模,大跨度的大型钢筋混凝土建筑加固施工,这种方法虽然增加了施加预应力的机械设备,但是,这种加固方法加固效果稳定,且总体成本相对较低,具有很大的优势。
4、外包钢加固法
在对一些老化或者还是既有建筑进行加固时候,外包钢加固方法是其中重要的方法之一。通过将建筑物的构件外部四角或者是两个角包上型钢,达到加固的目的。这种方法工作量很小,操作简单,而且加固的效果相对很稳定,因此,是一种广泛应用的常规加固方法。在这种加固方法施工时候,要保证原有的建筑物构件的截面尺寸不能变大。
5、绕丝加固法
在使用绕丝加固法对钢筋混凝土建筑物实施加固时候,一般都通过将退火钢丝缠到将要加固的建筑物构件上,使得原建筑物构架的混凝土被约束,使得建筑物的极限承载力和建筑物的延性得到提高。这是一种补强加固的施工方法,其最主要的目的是要提高建筑物构件的位移延性。使用绕丝加固法对建筑物构件实施加固之后,自重会比较小,构件的尺寸和相关的截面没有太明显的变化,对施工的环境要求也不高,但是,这种方法有着最大的缺陷,那就是通过施工后,加固的效果不太明显,尤其是矩形截面的钢筋混凝土的构件承载力难以得到显著的提高。
6、化学灌浆补强法
化学灌浆补强就是将一定化学材料配制成浆液, 用压送设备将其灌入混凝土结构裂缝内,使其扩散、胶凝或固化, 达到补强的目的。化学灌浆材料主要有两种:一种是以环氧树脂为主剂配制成的环氧树脂灌浆材料, 它具有化学稳定性好、可以室温固化、收缩小、强度高、粘结力强等一系列优点, 而且因为环氧树脂灌浆材料的粘结力和内聚力均大于混凝土的内聚力,能有效地修补混凝土的裂缝, 恢复结构的整体性, 目前是一种较好的补强固结化学灌浆材料,一般用于修补宽度为0.2mm~ 0. 5mm的裂缝; 另一种是以甲基丙烯酸甲酯为主剂配制的甲基丙烯酸酯类灌浆材料,它具有可灌性好的特点,能灌入0.05mm宽的细微裂缝中, 一般用来修补缝宽在0. 2mm以下的裂缝。
化学灌浆补强法主要用来修补因出现裂缝而影响使用功能的结构, 如水池、水塔、水坝等, 也可用来修补混凝土梁、板、柱等构件及因钢筋锈蚀而导致结构耐久性降低的构件。
综上所述,通过对现有的建筑结构进行加固技术的探讨,我们就可以更好的了解我国建筑结构加固技术的现状,准确的知道建筑结构加固技术的影响因素,并对建筑结构加固技术的趋势进行分析。因为,这既是保证整个建筑基本性能的客观要求,也是维护建筑的使用者切身利益的必然要求,更是新时期下,坚持以人为本,建设社会主义和谐社会的重要举措,因此,加强对建筑的加固技术研究,探讨其发展趋势有着十分客观的经济意义和社会意义。
参考文献:
[1] 郑福金建筑结构加固的探讨中国新技术新产品2010/14
[2] 丁海奎建筑结构加固技术探析科技创新导报2012/09
[3] 刘建雄 浅谈建筑结构加固技术科学之友2010/06