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[關(guān)鍵詞]建筑結(jié)構(gòu);加固改造;建筑工程;
中圖分類號(hào):TU746 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)33-0209-01
引言
中國(guó)當(dāng)前建筑里面,過去結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在功能方面無法適應(yīng)現(xiàn)階段使用需要,這同樣屬于促進(jìn)建筑加固市場(chǎng)不斷發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵所在。改造大中城市過程中,許多舊建筑應(yīng)當(dāng)利用加固改造的方式適應(yīng)新的功能需求。這樣,每年需使用許多經(jīng)費(fèi),從而使得該領(lǐng)域存在非常大的市場(chǎng)潛力和前景[1]。
工藝與設(shè)備更新速度不斷加快,從而在很大程度上將當(dāng)前房屋功能規(guī)定使用的狀態(tài)改變。再次,隨著中國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的日益完善,那些功能相對(duì)較少的臨街地段房屋已經(jīng)發(fā)展成企業(yè)搶奪的重點(diǎn),該種建筑的加固改造手段和方法屬于推動(dòng)中國(guó)服務(wù)業(yè)和流通行業(yè)不斷前進(jìn)的前提條件。最后,近年來隨著交通流量的急劇發(fā)展與單體運(yùn)輸能力的的不斷提升,交通口岸已經(jīng)很難有效承擔(dān)這一工作量,迫切需要進(jìn)行加固改造。此外,許多大規(guī)模的建筑物,應(yīng)當(dāng)在評(píng)估耐久性的前提條件下對(duì)其實(shí)施加固改造[2]。因此,加固改造技術(shù)已發(fā)展成為建筑工程的有機(jī)內(nèi)容之一,業(yè)界對(duì)該領(lǐng)域的趨勢(shì)非常關(guān)注,屬于一個(gè)熱門課題,其市場(chǎng)潛力非常大。
1 加固改造技術(shù)及問題研究
1.1 粘鋼加固法
即利用混凝土結(jié)構(gòu)外粘貼鋼板,利用這種方法增加其抗剪與抗彎承載力。通常情況下,這種方法在那些由于靜力而受彎構(gòu)件的加固之中非常適用。其主要具有以下幾方面特征:施工用時(shí)相對(duì)較短,濕作業(yè)相對(duì)較少,同時(shí)不會(huì)對(duì)原結(jié)構(gòu)凈空與外觀等產(chǎn)生很大的不利作用。然而其加固質(zhì)量主要是由工藝水平與膠粘材料所決定,尤其需要注意的問題是粘鋼后如果出現(xiàn)空鼓等現(xiàn)象,則很難對(duì)其實(shí)施相應(yīng)的補(bǔ)救措施。
1.2 增大截面加固法
該種技術(shù)術(shù)語較傳統(tǒng)的一個(gè)加固技術(shù)手段,其在長(zhǎng)期的使用過程中形成了完善的施工與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。該種技術(shù)所需要的費(fèi)用偏小,非常經(jīng)濟(jì),其能夠在每一個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固中進(jìn)行使用。然而該種技術(shù)存在一定的不足之處:施工現(xiàn)場(chǎng)需要使用相對(duì)較大的時(shí)間進(jìn)行濕作業(yè),另一方面還能夠?qū)ㄖ锏膬艨债a(chǎn)生一定的影響。
1.3 外包鋼加固法
該種技術(shù)主要是在不顯著增大原構(gòu)件截面上使用,并且能夠使結(jié)構(gòu)承載力增加偏大的環(huán)境中使用。該種技術(shù)存在的優(yōu)勢(shì)為:結(jié)構(gòu)包鋼,其受力相對(duì)可靠,并且施工任務(wù)相對(duì)偏小,結(jié)構(gòu)截面提高幅度相對(duì)較小。其不足之處為:需要使用相對(duì)較多的鋼,投入費(fèi)用有所提高,并且其在節(jié)點(diǎn)處理方面相對(duì)困難。
1.4 預(yù)應(yīng)力加固法
該種技術(shù)可以減小被加固構(gòu)件的應(yīng)力水平,一方面具有非常不錯(cuò)的加固效果,另一方面可以使結(jié)構(gòu)整體承載力顯著增加,然而實(shí)施加固操作之后能夠或多或少影響到舊有結(jié)構(gòu)外觀,在加固重型或大跨度結(jié)構(gòu)、處于高應(yīng)力環(huán)境中的混凝土構(gòu)件等具有較高的適用性。然而對(duì)混凝土收縮徐變大的結(jié)構(gòu)卻并不適合使用,并且加固操作之后應(yīng)當(dāng)考慮預(yù)應(yīng)力鋼筋的防腐問題。
1.5 增加支撐加固法
這一種技術(shù)主要是利用增加支撐構(gòu)件的途徑實(shí)現(xiàn)對(duì)其的加固,其操作起來較為輕松,同時(shí)能夠取得非??煽康男ЧH欢淙蝿?wù)非常繁重,并且能夠?qū)ㄖ褂每臻g與功能產(chǎn)生不利作用,其在加固整個(gè)建筑中較為適用。
2 我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)加固修復(fù)技術(shù)
2.1 托換技術(shù)
該種方法較為綜合,為托梁拆、接、換柱等方法的總和。包括結(jié)構(gòu)加固、上部結(jié)構(gòu)頂升與復(fù)位、廢棄構(gòu)件拆除等,其存在諸多優(yōu)點(diǎn),例如操作較為迅速,不會(huì)對(duì)正常生產(chǎn)產(chǎn)生很大的作用等。
2.2 后錨固技術(shù)
該種技術(shù)大體上涉及到植筋技術(shù)與螺栓錨固。其中,前者能夠?qū)Ξ?dāng)前結(jié)構(gòu)進(jìn)行輕松高效的連接和錨固,第一步是在構(gòu)件上打孔,第二步是將特殊的粘結(jié)劑注入,接著將鋼筋插入,等粘結(jié)劑凝結(jié)硬化后,使鋼筋和附近混凝土組成一個(gè)有機(jī)體,最終實(shí)現(xiàn)錨固的目的。對(duì)于后者,其同樣是按照這一個(gè)原理。其大體操作流程涉及到鉆孔、清孔、注膠、插筋、調(diào)整、保護(hù)、檢測(cè)。
2.3 裂縫處理技術(shù)
該種技術(shù)手段已發(fā)展成現(xiàn)階段在混凝土結(jié)構(gòu)之中應(yīng)用較為成熟的一個(gè)方法。大體上是按照裂縫形成的原因、大小、形狀等方面,選擇相應(yīng)的手段加以修補(bǔ),從而恢復(fù)其由于開裂造成的功能減小。同時(shí),就建筑物中的受力裂縫,不僅應(yīng)當(dāng)加以修補(bǔ),而且應(yīng)當(dāng)選擇合適的策略進(jìn)行加固。
2.4 表面處理技術(shù)
現(xiàn)階段,該種方法主要有以下幾個(gè)方面:射水除污法、真空吸塵法、化學(xué)清污法等,主要是用來對(duì)表面附著物進(jìn)行清理。
3 抗震加固領(lǐng)域的問題
現(xiàn)階段我國(guó)土木工程加固改造技術(shù)有了非常顯著的進(jìn)展,同時(shí)存在非常大的潛力,同時(shí)這方面的技術(shù)工作者同樣積累了非常多的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)。然而,設(shè)計(jì)新工程與當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)的加固改造技術(shù)兩者之間存在著非常明顯的不同之處,后者受節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)二次受力過程的影響,對(duì)相關(guān)工作人員的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)具有更高的要求。所以,從新建設(shè)計(jì)單位中分離土木工程中對(duì)建筑結(jié)構(gòu)加固改造的設(shè)計(jì),安排高素質(zhì)的專業(yè)工作者組建相應(yīng)的事務(wù)所,同時(shí)認(rèn)證加固改造工程設(shè)計(jì)資質(zhì)就成為一件非常有必要的事情。
4 總結(jié)
加固改造技術(shù)已發(fā)展成為建筑工程的有機(jī)內(nèi)容之一,業(yè)界對(duì)該領(lǐng)域的趨勢(shì)非常關(guān)注,屬于一個(gè)熱門課題,其市場(chǎng)潛力非常大。其主要的加固方法主要有粘鋼加固法、增大截面加固法、外包鋼加固法、預(yù)應(yīng)力加固法、增加支撐加固法等;修復(fù)技術(shù)法主要有托換技術(shù)、后錨固技術(shù)、裂縫處理技術(shù)、表面處理技術(shù)等。
參考文獻(xiàn)
[1].中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).《既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范》(JGJ123-2000) 北京 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 2000
[2].魏嵬.試析建筑加固業(yè)面臨的問題及對(duì)策.淮北煤師院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2002.
[3].李惠強(qiáng).建筑結(jié)構(gòu)診斷鑒定與加固修復(fù).武漢:華中科技大學(xué)出版社,2002.
1.1有效延長(zhǎng)建筑的使用時(shí)間
使用壽命在房屋建筑工程中是一個(gè)非常重要的問題,多數(shù)房屋在使用過程中因?yàn)槭艿绞褂霉δ艿母淖儭⒒馂?zāi)、地基不均勻沉降、超載等不同因素的影響,壽命縮短的很嚴(yán)重,而結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的使用正好可以有效延長(zhǎng)建筑的使用時(shí)間。
1.2增強(qiáng)房屋建筑耐久性
房屋建筑在使用過程中,因?yàn)槭艿蕉喾N因素的影響,其耐久性受到了嚴(yán)重的影響,結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的使用可以從結(jié)構(gòu)上使建筑物耐久性得到加大。
1.3提高房屋建筑抗震性
作為一種自然災(zāi)害,地震的發(fā)生為社會(huì)發(fā)生造成了嚴(yán)重影響,近年來我國(guó)地震頻現(xiàn),因此在房屋建筑使用過程中應(yīng)該對(duì)抗震性給予充分重視,結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的使用可以使既有房屋建筑穩(wěn)定性得到大大加強(qiáng),有效提高建筑的抗震能力,進(jìn)而更好的與現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需要相適應(yīng)。
2我國(guó)房屋建筑施工加固設(shè)計(jì)的使用現(xiàn)狀
2.1房屋建筑施工加固技術(shù)體制不合理
目前我國(guó)的施工技術(shù)與管理方式比較粗放,同時(shí)密集化與專業(yè)化的程度也不高,尚未形成相應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)新體系。在房屋建筑施工過程中應(yīng)該在技術(shù)人才培養(yǎng)機(jī)制上進(jìn)行不斷的創(chuàng)新,同時(shí)對(duì)房屋建筑施工技術(shù)體系進(jìn)行不斷的完善與創(chuàng)新,進(jìn)行體系建設(shè)。正因?yàn)榉课萁ㄖ袠I(yè)存在一定的特殊性,因此不能完全依靠傳統(tǒng)體制,這樣會(huì)使產(chǎn)業(yè)升級(jí)技術(shù)的更新?lián)Q代受到影響,或者產(chǎn)業(yè)升級(jí)速度太慢等問題的存在都會(huì)對(duì)市場(chǎng)創(chuàng)新受到影響,加上房屋建筑施工技術(shù)在創(chuàng)新上存在一定的滯后性,需要進(jìn)行大量的創(chuàng)新實(shí)踐和運(yùn)用,這樣才能對(duì)施工進(jìn)度與施工質(zhì)量進(jìn)行有效保證。值得一提的是,建筑施工技術(shù)創(chuàng)新很容易會(huì)不適應(yīng)實(shí)際的市場(chǎng)需求,加上一些新的技術(shù)成果容易受到相關(guān)政策的影響,進(jìn)而不能及時(shí)進(jìn)入到建筑施工之中。
2.2建筑施工技術(shù)與理念非常落后
科學(xué)的理論與正確的理念是行動(dòng)的先導(dǎo),在建筑行業(yè)中也是如此,企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人以及施工人員在工作中都離不開科學(xué)的理論與正確的思想作指導(dǎo)。從目前房屋建筑施工中來看,很多企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人不重視施工技術(shù)、材料的創(chuàng)新性,嚴(yán)重忽視了施工過程中的創(chuàng)新理念,在這種情況下,整個(gè)工程建設(shè)在設(shè)計(jì)與施工過程中始終沿用著傳統(tǒng)的思路,不重視引進(jìn)先進(jìn)的理念與技術(shù),在理念與施工上不能與時(shí)代要求相適應(yīng)。施工企業(yè)嚴(yán)重忽視了建筑技術(shù)在創(chuàng)新工作上的重要性,以上這些因素是造成房屋建筑創(chuàng)新性缺乏的重要原因。
3房屋建筑工程中經(jīng)常使用的幾種加固設(shè)計(jì)技術(shù)
3.1粘貼鋼板加固技術(shù)
這項(xiàng)技術(shù)在建筑加工施工中十分常見,這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要在于加固施工的時(shí)間比較短、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不需要加濕、外觀損害比較少等,因此不能對(duì)建筑物的正常使用造成影響。但是因?yàn)榧庸碳夹g(shù)的效果主要由建筑結(jié)構(gòu)膠的質(zhì)量所決定,所以粘合的材料與施工水平都會(huì)隨建筑物的加固效果產(chǎn)生影響。因此一般來說這種技術(shù)經(jīng)常在鋼筋混凝土構(gòu)件薄弱部位以及受拉區(qū)的靜態(tài)固件中使用。
3.2增補(bǔ)受拉鋼筋技術(shù)
這項(xiàng)技術(shù)主要是指在房屋建筑主體結(jié)構(gòu)中一些受力集中的地區(qū),使受拉鋼筋得到增加,利用這種方法對(duì)梁體結(jié)構(gòu)的承載力水平進(jìn)行改善。在這樣的過程中,增補(bǔ)鋼筋和既有梁體結(jié)構(gòu)之間的連接可以利用全焊接與半焊接等方式來實(shí)現(xiàn)。在二者連接的過程中,可以與實(shí)際情況相結(jié)合,在干法外包與濕法外包兩種方式之間進(jìn)行靈活的選擇。
3.3外包型鋼加固技術(shù)
這項(xiàng)技術(shù)主要是指用型鋼外包在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的四角上,這樣一來原來的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力就會(huì)得到大大的提高。這種技術(shù)主要可以分為干式與濕式兩種外包方法,一般來說濕式外包型鋼法比較常用,這種方法可以使結(jié)構(gòu)承載力得到有效提高。外包型鋼法的受力非??煽浚瑫r(shí)施工方法也非常簡(jiǎn)單,但是需要用到的鋼材量非常大,同時(shí)加固施工的成本也非常高,因此,一般房屋建筑的加固不會(huì)使用這種方法,而選擇將這種技術(shù)用在建筑物梁、柱等位置上。
3.4碳纖維加固技術(shù)
這項(xiàng)技術(shù)主要是指通過樹脂膠結(jié)合擦聊將碳纖維板粘貼在結(jié)構(gòu)的表面上,通過這種方式促進(jìn)結(jié)構(gòu)承載力得到提高,這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要在于它的強(qiáng)度比較高、材料的重量比較小,在使用過程中不需要對(duì)材料腐蝕等問題進(jìn)行考慮,此外適用的領(lǐng)域也非常廣,施工材料價(jià)格比較低,因此成為現(xiàn)代結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)中比較常用的一種加固技術(shù)。但是因?yàn)檫@種技術(shù)的耐高溫性能并不強(qiáng),一般來說要求在溫度環(huán)境60℃以內(nèi)使用,否則就需要采取一些保護(hù)性的措施。
3.5預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)
這項(xiàng)技術(shù)主要是指利用施加預(yù)應(yīng)力的鋼絞線、鋼拉桿等對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力進(jìn)行提高,它是一種集加固、卸載以及改變結(jié)構(gòu)受力于一身的加固方法。因?yàn)槭艿胶奢d與預(yù)應(yīng)力的雙重作用,使拉桿出現(xiàn)了軸向拉力預(yù)應(yīng)力偏心受壓的情況,在這種情況下構(gòu)件的抗彎能力得到了增加,同時(shí)外荷載效應(yīng)得到了減少,最終使結(jié)構(gòu)受彎變形的程度得到了有效控制,同時(shí)也大大提高了構(gòu)件斜截面的承載力。這種技術(shù)的缺點(diǎn)在于在加固施工過程中需要專門的施工機(jī)具設(shè)備與工序,并要求在60℃以內(nèi)的溫度環(huán)境中應(yīng)用,否則就需要采取一些保護(hù)性的措施。
4結(jié)語
【關(guān)鍵詞】房屋建筑;結(jié)構(gòu)加固;設(shè)計(jì);施工管理
前言: 我國(guó)房屋建筑業(yè)為我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著一定的推動(dòng)作用和促進(jìn)作用。自從實(shí)行改革開放以后,我過的經(jīng)濟(jì)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。人們的生活水平和生活質(zhì)量得到了顯著提高。物質(zhì)資料獲得了極大的豐富和滿足,對(duì)所居住的房屋質(zhì)量和環(huán)境等方面也有所提高。在我過房屋建筑施工過程中要按照國(guó)家的有關(guān)規(guī)定和要求對(duì)房屋建筑工程進(jìn)行技術(shù)加固和房屋施工結(jié)構(gòu)的分析。在施工中保證加固水平,這是房屋施工的前提和基礎(chǔ)之一。
一、房屋建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)原則與方法分析
(1)加固設(shè)計(jì)原則
高溫、振動(dòng)、腐蝕、風(fēng)化以及地基沉降是造成房屋建筑結(jié)構(gòu)損壞的重要原因。在對(duì)已遭受損壞的房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時(shí),必須查明損壞原因,采取有針對(duì)性的加固措施。加固設(shè)計(jì)必須以確保原房屋建筑結(jié)構(gòu)安全為前提,盡量減少或避免拆除、更換原構(gòu)件,同時(shí)還要保留具有使用價(jià)值的構(gòu)件。
1.選材原則。在房屋建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)時(shí),合理選擇加固材料,使加固材料滿足強(qiáng)度高、性能好、質(zhì)量輕、耐久性良好等要求,并且保證加固材料與建筑原結(jié)構(gòu)材料具備一定相容性,從而確保加固效果。所以,在選擇加固材料時(shí),應(yīng)當(dāng)收集原房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)資料,盡量選擇與原建筑結(jié)構(gòu)材料性能大致相同的加固材料。如果缺失原房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料,那么設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)?shù)焦こ态F(xiàn)場(chǎng)測(cè)算原結(jié)構(gòu)材料的強(qiáng)度,并對(duì)強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行規(guī)范取值,將其作為選擇加固材料的重要依據(jù)。
2.加固設(shè)計(jì)年限。在確定房屋建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)年限時(shí),應(yīng)當(dāng)按照相關(guān)規(guī)定確保建筑結(jié)構(gòu)在一定期限內(nèi)不需要再進(jìn)行大面積維修,即保證建筑結(jié)構(gòu)在使用年限內(nèi)只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單維護(hù)就能夠保證其安全性。在對(duì)新房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)時(shí),其加固的使用年限應(yīng)確定為50a或100a,對(duì)老舊房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)時(shí),其加固的使用年限應(yīng)確定為5a-10a。
(2)常用的加固設(shè)計(jì)方法
在對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)的過程中,加固方法的選擇至關(guān)重要,若是加固方法選擇不當(dāng),則無法起到應(yīng)有的加固效果,為此,在具體選擇的過程中,需要綜合考慮各方面的因素,如房屋建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況、加固技術(shù)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性等等,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行必選,從而確定出最優(yōu)的加固方法。當(dāng)房屋建筑結(jié)構(gòu)整體與局部構(gòu)件都存在加固需求時(shí),應(yīng)當(dāng)以整體加固設(shè)計(jì)作為優(yōu)先考慮對(duì)象,而后在考慮局部構(gòu)件的加固設(shè)計(jì);在對(duì)不同類型的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行加固設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)當(dāng)以關(guān)鍵部位的構(gòu)建加固為主,如果選用的加固方法效果不夠理想,則可以采用多種加固方法聯(lián)合使用,借此來達(dá)到預(yù)期效果。目前,房屋建筑結(jié)構(gòu)加固中比較常用的方法有以下幾種:
1.粘貼加固法。這是一種比較實(shí)用的加固方法,其主要是以纖維復(fù)合材作為粘貼材料,此類材料最為顯著的特點(diǎn)是強(qiáng)度高,它的抗拉強(qiáng)度是普通鋼材的幾倍,并且該方法的施工也比較簡(jiǎn)單,只需要將纖維復(fù)合材粘貼在需要加固的構(gòu)件表面即可,借助材料本身的特點(diǎn),能夠進(jìn)一步增強(qiáng)房屋建筑結(jié)構(gòu)的承載力和延展性,從而起到良好的加固效果。此外,該材料還具有非常良好的化學(xué)穩(wěn)定性,其耐久性和抗腐蝕性較好,不容易受到酸堿等化學(xué)腐蝕,尤其適用于房屋建筑結(jié)構(gòu)表面平整度較差或是結(jié)構(gòu)不規(guī)則的構(gòu)件加固。
2.混凝土加固法。在房屋建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)中,混凝土加固是最為常見的方法。由于大部分現(xiàn)代房屋建筑的原結(jié)構(gòu)材料都以混凝土為主,所以根據(jù)加固設(shè)計(jì)的選材原則,應(yīng)當(dāng)選用與原結(jié)構(gòu)相同的材料?;炷良庸谭椒ㄖ饕ㄒ韵聝煞N:①直接加固法。該方法是指對(duì)遭受破壞的構(gòu)件用混凝土直接置換,或在加固的構(gòu)件上直接澆筑混凝土。如,將混凝土直接澆筑在受彎構(gòu)件上,通過增加受彎構(gòu)件的截面面積,以此增強(qiáng)受彎構(gòu)件的承載力,達(dá)到良好的加固效果。在承重構(gòu)件存在嚴(yán)重缺陷的情況下,應(yīng)當(dāng)采取混凝土置換方法進(jìn)行加固處理,但是這種置換工作較為困難。②間接加固法。該方法包括預(yù)應(yīng)力下?lián)卫瓧U加固和預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固兩種方法。前者主要利用預(yù)應(yīng)力支撐桿加固混凝土構(gòu)件,并利用桿軸向心力產(chǎn)生的外部負(fù)載來提高房屋建筑構(gòu)件的承載力。這種加固方法雖然可以顯著提高房屋建筑構(gòu)件的承載力,但是卻需要進(jìn)行大面積的結(jié)構(gòu)加固,加固成本較高;后者主要利用偏心力對(duì)加固構(gòu)件中心施加水平壓力,進(jìn)而避免外部負(fù)載彎矩,通過減少受彎構(gòu)件的外部負(fù)載,以達(dá)到提高構(gòu)件抗彎能力的目的。
二、房屋建筑結(jié)構(gòu)加固施工管理研究
由于房屋建筑結(jié)構(gòu)的加固方法較多,為了便于研究,本文以粘貼加固法為例,對(duì)其施工管理進(jìn)行分析。
(1)粘貼施工前的準(zhǔn)備工作
在進(jìn)行粘貼加固施工前,應(yīng)當(dāng)做好以下準(zhǔn)備工作:準(zhǔn)備好施工中使用的原材料和機(jī)械設(shè)備,所有施工人員配置到位,同時(shí),到工程現(xiàn)場(chǎng)對(duì)加固的特點(diǎn)進(jìn)行了解,技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)施工人員進(jìn)行安全和技術(shù)交底。
(2)施工技術(shù)要點(diǎn)
1.干燥處理。在進(jìn)行加固之前,應(yīng)當(dāng)確保結(jié)構(gòu)表面干燥,如果表面潮濕,則應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行搞干燥處理,常用的方法是碘鎢燈烘烤,也可以用風(fēng)機(jī)將構(gòu)件表面吹干,在這一過程中,應(yīng)當(dāng)確保待加固構(gòu)件的表面濕度不超過70%。
2.表面處理。在粘貼纖維復(fù)合材料之前,應(yīng)當(dāng)對(duì)混凝土構(gòu)件的表面進(jìn)行相應(yīng)的處理,將疏松、腐蝕、蜂窩等劣化的混凝土全部清除,并以露出結(jié)構(gòu)層為準(zhǔn),然后采用修復(fù)材料對(duì)構(gòu)件表面進(jìn)行修復(fù)處理,使表面達(dá)到平整。
3.粘貼施工。當(dāng)構(gòu)件表面處理完成后,將樹脂均勻刷涂在構(gòu)件表面,待樹脂干燥后,便可進(jìn)行纖維復(fù)合材料粘貼。若是多層粘貼時(shí),則應(yīng)當(dāng)在上一層干透之后,方可進(jìn)行下一層粘貼。
(3)施工管理措施
房屋建筑結(jié)構(gòu)加固施工中所使用的碳纖維材料、結(jié)構(gòu)膠必須加強(qiáng)質(zhì)量控制;確保定位放線準(zhǔn)確,根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)原有構(gòu)件尺寸進(jìn)行放線,盡量減少定位誤差;清理干凈基層,保證基層無油污、無塵土等雜物;加固施工中要避免對(duì)鋼筋、孔壁以及結(jié)構(gòu)膠造成污染,確保結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)力;在配置好結(jié)構(gòu)膠后,要立即使用,避免因風(fēng)化影響結(jié)構(gòu)膠的使用效果。
結(jié)束語
總而言之,房屋建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)與施工是一項(xiàng)較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作,在進(jìn)行加固的過程中,除了要合理選擇加固設(shè)計(jì)方法之外,還應(yīng)當(dāng)做好加固施工管理,借此來確保施工質(zhì)量。只有這樣,才能使結(jié)構(gòu)加固達(dá)到預(yù)期中的效果。在未來一段時(shí)期,應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)加大對(duì)建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的研究力度,并在現(xiàn)有加固技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷改進(jìn)和完善,并開發(fā)一些新的技術(shù),這對(duì)于促進(jìn)我國(guó)建筑業(yè)的穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】建筑工程結(jié)構(gòu);混凝土加固設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)原則;方法;應(yīng)用
一.建筑工程結(jié)構(gòu)與混凝土加固的設(shè)計(jì)原則
建筑工程結(jié)構(gòu)混凝土加固設(shè)計(jì)目的主要是提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度、穩(wěn)定性和耐久性,提高結(jié)構(gòu)的安全度以減少事故的隱患,保證正常的使用要求。
1、建筑工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則。(1)整體性設(shè)計(jì)原則。就是要充分考慮建筑物的各種組成部分和各種功能需要,作為一個(gè)整體,系統(tǒng)性的研究其構(gòu)成及發(fā)展規(guī)律,從相互依賴、相互結(jié)合、相互制約的整體與部分的關(guān)系中體現(xiàn)建筑的特征和規(guī)律。(2)綜合性設(shè)計(jì)原則。對(duì)建筑系統(tǒng)的研究,我們必須從它的功能、結(jié)構(gòu)、要素、相互關(guān)系等方面進(jìn)行綜合地考察。在綜合的基礎(chǔ)上進(jìn)行具體的個(gè)體分析。每一個(gè)個(gè)體的分析結(jié)果都要反饋到上一層次的綜合和整體分析對(duì)比中去,按照比較的差異從新進(jìn)行分析、修改、整合,使部分與整體達(dá)到高度的統(tǒng)一。(3)剛?cè)嵯酀?jì)原則。合理的建筑結(jié)構(gòu)體系除了以上原則以外,還應(yīng)該是剛?cè)嵯酀?jì)的。結(jié)構(gòu)剛度過多則可能導(dǎo)致適應(yīng)變形能力差,強(qiáng)人的破壞力瞬問襲來時(shí),需要承受的荷載很大,容易造成局部受損至最后全部毀壞;如果剛度過柔的結(jié)構(gòu)則容易造成變形過大而導(dǎo)致無法運(yùn)用甚至全體傾覆。
2、混凝土加固的設(shè)計(jì)原則。科技的進(jìn)步發(fā)展,使得各種先進(jìn)的技術(shù)、材料、工藝都能使加固方案達(dá)到事半功倍的效果,所以一個(gè)優(yōu)秀的加固方案不但要在性價(jià)比、性能比上下功夫,還要體現(xiàn)其工藝技術(shù)的先進(jìn)性和科學(xué)性。對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu),宜提高一級(jí)強(qiáng)度等級(jí),并加強(qiáng)構(gòu)造和連接措施等,以保證原結(jié)構(gòu)與新混凝土協(xié)同工作。由于高溫、腐蝕、凍融、振動(dòng)等原因造成的結(jié)構(gòu)損壞,加固時(shí)應(yīng)采取減小、抵御或排除上述不利水因素影響的對(duì)策,保證加固后的結(jié)構(gòu)安全可靠,正常使用。結(jié)構(gòu)加固應(yīng)盡量考慮經(jīng)濟(jì)效果,盡可能做到在不停產(chǎn)的條件下加固,盡量不損傷原構(gòu)件和減少構(gòu)件的拆除,能夠使用的應(yīng)當(dāng)保留。加固方案要在滿足加固本身的要求上,多考慮使用新技術(shù)、新材料、新工藝。
二.建筑工程結(jié)構(gòu)中的混凝土加固設(shè)計(jì)方法
1、直接加固的方法。(1)置換混凝土加固法。該法的優(yōu)點(diǎn)與加大截面法相近,且加固后不影響建筑物的凈空,但同樣存在施工的濕作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn),適用于受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度偏低或有嚴(yán)重缺陷的梁、柱等混凝土承重構(gòu)件的加固。(2)粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法。外貼纖維加固是用膠結(jié)材料把纖維增強(qiáng)復(fù)合材料貼于被加固構(gòu)件的受拉區(qū)域,使它與被加固截面共同工作,達(dá)到提高構(gòu)件承載能力的目的。除具有粘貼鋼板相似的優(yōu)點(diǎn)外,還具有耐腐濁、耐潮濕、幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重、耐用、維護(hù)費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn),但需要專門的防火處理,適用于各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和一般構(gòu)筑物。(3)粘鋼加固法。鋼筋混凝土受彎構(gòu)件外部粘鋼加固是在構(gòu)件承載力不足區(qū)段(正截面受拉區(qū)、正截面受壓區(qū)或斜截面)表面粘貼鋼板,這樣可提高被加固構(gòu)件的承載力,且施工方便。(4)有黏結(jié)外包型鋼加固法。外包鋼加固是把型鋼或鋼板包在被加固構(gòu)件的外邊,外包鋼加固鋼筋混凝土梁一般應(yīng)采用濕式外包法。(5)繞絲法。該法的優(yōu)缺點(diǎn)與加大截面法相近,適用于混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件斜截面承載力不足的加固,或需對(duì)受壓構(gòu)件施加橫向約束力的場(chǎng)合。(6)錨栓錨固法。該法適用于混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20-C60的混凝土承重結(jié)構(gòu)的改造、加固,不適用于已嚴(yán)重風(fēng)化的上述結(jié)構(gòu)及輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。
2、間接加固的方法。(1)增加支承加固法。增設(shè)支點(diǎn)加固法是通過減少受彎構(gòu)件的計(jì)算跨度,達(dá)到減少作用在被加固構(gòu)件上的承載效應(yīng),提高結(jié)構(gòu)承載水平的目的。該法簡(jiǎn)單可靠,但易損害建筑物的原貌和使用功能,并可能減小使用空間。(2)預(yù)應(yīng)力加固法。①預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固法。預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固的混凝土受彎構(gòu)件,由于預(yù)應(yīng)力和新增外部荷載的共同作用,拉桿內(nèi)產(chǎn)生軸向拉力,該力通過桿端錨固偏心地傳遞到構(gòu)件上,在構(gòu)件中產(chǎn)生偏心受壓作用,該作用克服了部分外荷載產(chǎn)生的彎矩,減少了外荷載效應(yīng),從而提高了構(gòu)件的抗彎能力。
三.建筑工程結(jié)構(gòu)中混凝土加固設(shè)計(jì)的應(yīng)用
1、混凝土柱的加固設(shè)計(jì)。對(duì)混凝土柱的加固設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)柱子外觀表現(xiàn)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果以及室內(nèi)的工作結(jié)果。判明混凝土柱破壞的原因,從而采取各種不同的加固方法,及時(shí)對(duì)受損壞的混凝土柱進(jìn)行加固處理。(1)預(yù)應(yīng)力撐桿加固法。預(yù)應(yīng)力撐桿加固框架柱是種簡(jiǎn)單又快速的加固方法,能有效地提高軸心受壓或偏心受壓柱的承載力,預(yù)應(yīng)力撐桿有單側(cè)和雙側(cè)兩種:?jiǎn)蝹?cè)撐桿適用于受壓筋配筋量不足或混凝土強(qiáng)度過低、彎矩不變號(hào)的偏心受壓柱加固;雙側(cè)撐桿適用于需變號(hào)的偏心受壓及軸心受壓柱加固。(2)置換加固法。置換法是一種針對(duì)柱子混凝土部分進(jìn)行處理而提高承載力的方法,采用這種方法時(shí)一般不考慮原鋼筋利用率的折減。該方法普遍用于混凝土柱因火災(zāi)或其它破壞而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度下降引起柱承載力不足的情況。(3)增大截面法。增大截面法又稱外包混凝土加固法,是一種使用最廣泛的加固柱子方法,在條件允許的情況下,是一種最可靠的傳統(tǒng)加固方法,它可以同時(shí)增加原有柱的截面面積和配筋量,能較大幅度的提高原有柱的承載能力和剛度,尤其是原柱加固后更符合規(guī)范所倡導(dǎo)的強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)原則,具有更好的抗震性能。(4)外包鋼加固法。所謂外包鋼加固,就是在混凝土的四角或兩面包以型鋼的一種加固方法,它的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)件的截面尺寸增加不大,但原柱的載力能力提高較大,這種方法特別適用于構(gòu)件外形受限制,不宜增加太多的情況。對(duì)于方形或矩形柱采用四周包角鋼并在橫向加綴板的方法,而對(duì)于圓柱或其它弧形柱則用扁鋼加套箍的方法進(jìn)行加固。
2、混凝土梁、板加固的設(shè)計(jì)。(1)增大截面加固法。,是指在原受力構(gòu)件的單側(cè)或雙側(cè)澆注一層混凝土來增大原混凝土構(gòu)件的截面面積,同時(shí)加配一定數(shù)量的鋼筋以達(dá)到提高原構(gòu)件承載能力的方法。增大截面法的加固效果與多種因素有關(guān),加固時(shí)的施工工藝以及是否對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行卸荷處理將直接影響到加固工作的成敗。(2)增補(bǔ)受拉鋼筋法。對(duì)于承載力要求增加不大、經(jīng)驗(yàn)算其截面高度滿足要求的梁,只須適當(dāng)增設(shè)受拉主筋即可。后補(bǔ)的鋼筋可以直接焊在原梁的鋼筋上。增補(bǔ)受拉鋼筋法可分為全焊接補(bǔ)筋和半焊接補(bǔ)筋和黏結(jié)法三種。(3)黏貼加固法。黏貼加固法是用黏結(jié)劑(結(jié)構(gòu)膠)將鋼板或其他高強(qiáng)材料(如碳纖維、玻璃纖維)黏在需要加固的部位,以提高構(gòu)件的抗彎、抗剪承載能力,亦可提高構(gòu)件的剛度和整體性。該方法始于20世紀(jì)60年代,它不僅用于建筑,同時(shí)也用于橋梁、公路的加固。
結(jié)束語
建筑工程中混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)是一個(gè)繁瑣而技術(shù)含量較高的工作,進(jìn)行工程施工時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際條件選擇適宜的加固方法,最大限度地達(dá)到使用要求,實(shí)現(xiàn)預(yù)期的加固效果。
參考文獻(xiàn):
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