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建筑工程结构加固技术的浅谈
建筑工程结构加固技术的浅谈 一、建筑结构加固的原因 施工方法的错误、施工管理的不善以及施工单位的偷工减料等原因,使得 建筑物存在质量问题。在设计规范的修订升版,按照原规范标准设计的结构将不 能满足设计标准的要求,结构尚未投入使用就要面临加固改造设计方法的不准确, 导致设计出来的建筑物存在着安全性隐患。原有建筑物使用功能和要求的改变, 结构老化后需要对其进行改造、加固。因灾害引起的加固,由于环境、温差等影 响以及地震、火灾等自然灾害的作用,导致建筑物发生严重损坏。二、建筑结构加固原则 1、结构体系总体效应原则 尽管加固只需针对危险构件进行,但同时要考虑加固后对整体结构体系的 影响。因此,在制定加固方案时,应对建筑物总体考虑。结构加固方案确定前,必须 对已有结构进行检查和可靠性鉴定分析,分析结构的受力现状,为加固方案确定奠 定基础。
2、 材料的选用和取值原则 原结构的材料强度应按规定取用,如原结构材料种类和性能与原设计一致, 按原设计(或规范)值取用;当原结构无材料强度资料时,可通过实测评定材料强度 等级,再按现行规范取值。
3、 加固方案的优化原则 建筑结构加固方案的选择应充分考虑已有结构实际现状和加固后结构的 受力特点,对建筑结构整体进行分析,保证加固后结构具有较高的安全性和可靠度。
此外,要考虑综合经济指标、施工特点和技术水平,在加固方法的设计和施工组织 上采取有效措施,减少对使用环境和相邻建筑结构的影响,缩短施工周期。
三、建筑结构加固的常用方法 1、 钢筋混凝土直接加固的一般方法 加大截面加固法。施工工艺简单、适应性强,并具有成熟的设计和施工经验;适用于梁、板、柱、墙和一般构筑物的混凝土加固;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。
混凝土置换加固法。适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土重置(置 换)加固,处理后不影响建筑物的净空,但存在施工时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。
粘贴钢板加固法。特点是施工快速、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着影响,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,如梁、板等水平受力的构件。
粘结外包型钢加固法。粘贴纤维增强塑料加固法。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。该办法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。也称湿式外包钢加固法, 该方法受力可靠、施工简便、现场工作量较小,但用钢量较大,工艺复杂,且不宜用 于高温场所。该方法适用于使用上不允许显着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,常应用于竖向受力构件:混凝土柱、短墙 或其它异型柱。
2、钢筋混凝土间接加固的一般方法 增加支承加固法。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。该法能降低被加固构 件的应力水平,不仅加固效果好,而且还能较大幅度地提高结构整体承载力,但加 固后对原结构外观有一定影响;适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、 高应变状态下的混凝土构件的加固。在无防护的情况下,不能用于高温 3、砌体结构加固 钢筋水泥砂浆外加层加固法。属于复合截面加固法的一种。其优点与钢筋 混凝土外加加固法相近,但提高承载力不如前者;适用于砌体墙的加固,有时也用 于钢筋混凝土加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。增设扶壁柱加固法。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。砌体结构的直接加固方法。
外包钢筋混凝土层(又称“夹板墙”)加固法: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。
4、砌体结构的间接加固方法 无粘结外包型钢加固法。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。
预应力撑杆加固法。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;其缺点是不能用于高温环境 中。
5、 钢结构加固 对钢结构可采用下列增加结构或构件的刚度的方法进行加固,增加支撑形 成空间结构并按空间结构验算,加设支撑增加结构刚度,或者调整结构的自振频率 等以提高结构承载力和改善结构动力特性,增设支撑或辅助杆件使结构的长细比 减少以提高其稳定性,在排架结构中重点加强某一列柱的刚度,使之承受大部分水 平力,以减轻其他柱列负荷,在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强结 构的刚度。
改变荷载的分布,例如将一个集中荷载转化为多个集中荷载,改变端部支承 情况,例如变陆游 战,增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构,调整 连续结构的支座位置;(5)将结构变为撑杆式结构, 对受弯杆件可采用下列改变其 截面内力的方法进行加固 四、结语 随着建筑业的蓬勃发展,建筑物的加固、维修、改造的应用领域和范围也 将越来越广,在发展新的建筑加固技术的同时,也应较好的结合传统的加固技术, 实现二者的优势互补,真正做到为建筑物的加固提供切实可靠的技术支持。
