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越高。尤其是由于外界各种因素的影响,一些建筑出现了某些质量问题,但是又由于其地理
位置或者文化因素不能进行拆除,此时就需要对于建筑进行加固以延长其使用寿命。而在加
固的过程中,建筑结构加固设计方法就显得极为重要。本文主要就建筑结构加固设计的原则
及方法进行相关的分析研究。
关键词:建筑结构;加固设计;原则方法
中图分类号:TU2文献标识码:A
引言:
随着我国工程建设的发展,建筑结构的质量管理工作越来越受到各建设主管部门的重
视。在人们对建筑设施的要求日益增长的同时,建筑工程的质量和安全问题也日显突出,建
筑物在规定的时间内,在规定的条件下,应满足安全性,适用性和耐久性的要求。如果出现
任何质量或者安全上的问题,就必须及时采取相应的措施进行处理和补救。建筑结构加固设
计是进行建筑加固的基础所在,只有加固设计的科学合理,才能保证结构加固能够达到规定
的要求和标准。建筑与人们的生活息息相关,所以更加引起人们的关注,在建筑结构加固的
过程中,只有充分把握建筑结构加固设计原则和设计方法,才能使得加固工作达到预期目标,
才能促进建筑功能得到完全实现。
一、建筑结构加固设计的原则
造成建筑结构损坏的原因主要有高温、腐蚀、振动、风化、和地基沉降等,在对工业及
民用建筑结构进行加固的时候,需要针对其损坏的原因来采取相应的加固措施,加固工作应
尽量在保证其原建筑结构不受损伤的情况下进行,并且尽量减少对原构件的更换或者拆除,
对于有利用价值的构件要保留使用。进行建筑结构加固设计的主要原则包括以下两个方面:
1、选用材料的原则
在进行建筑结构的加固设计时,需要对加固材料进行选择。一般情况下,加固材料的选
取原则要遵循强度高、质量轻、性能好,耐久性高,并且要与建筑原结构材料有良好的相容
性,因此我们在实际操作的时候一般会选择和原建筑结构材料种类、强度等性能一样的加固
材料,这是在原设计材料的强度资料完备的情况下的选用原则,而在原设计材料强度资料不
充分或者没有的情况下,我们就应该对原结构材料的强度进行现行测算,并对其强度等级作
出规范取值。
2、加固设计的年限
对于建筑结构加固设计的年限,按照规定是保证其在一定时期之内无需进行大面积维
修,并以此作为加固设计的使用年限,也即保证在建筑结构的使用年限里,只需要进行正常
的维护。对于新建建筑的结构加固设计,一般要达到50或100年的使用年限,而对于比较
老旧的建筑,加固使用年限一般为5年到10年左右,不宜太长。
二、建筑结构加固方法分类
一般所需加固的结构大都存在由于结构自身的承载能力因灾害(如火灾、腐蚀、冻害)
或施工质量不到位或功能改变等因素的影响而导致结构承载能力不足的现象,所采用的加固
方法多是从提高结构的有效受力面积出发(如加大载面法等)减小截面的应力,或者直接改
变结构的受力体系,改变其传力途径(如增加支撑法等)从而降低结构构件的受力,最终达
到加固的目的。常用的建筑结构加固方法分为以下几大类:
1、砌体结构加固方法。主要包括扶壁柱加固法、钢筋水泥砂浆加固法、加大截面加固
法、外包钢筋混凝土柱加固法、外包钢加固法等。
2、混凝土结构加固方法。混凝土结构加固主要可以采用加大截面加固法、外包钢加固
法、预应力加固法、改变结构传力途径加固法、粘钢/碳纤维加固法、全焊接补筋法、套箍
加固法、喷射混凝土补强加固法、植筋法、局部修补加固法等方法。
3、钢结构加固方法。主要采用改变结构计算简图、加大构件截面、加强连接法等。
三、建筑结构加固施工技术
建筑结构加固施工技术比较广泛,尤其是混凝土结构的加固施工技术比较常见,主要包
括以下几个方面:
1、裂缝修补技术
该技术根据混凝土裂缝的起因、性状和大小,采用不同封护方法进行修补,使结构因开
裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复;主要适用于已有建筑物中各类裂缝的处理,但对受
力性裂缝,除修补外,尚应采用相应的加固措施。
2、托换技术
该技术系托梁(或桁架,以下同)拆柱(或墙,以下同)、托梁接柱和托梁换柱等技术
的概称。托换技术属于一种综合性技术,由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构
件拆除等技术组成,适用于已有建筑物的加固改造。与传统做法相比,具有施工时间短、费
用低、对生活和生产影响小等优点。但对技术要求比较高,需要由熟练工人来完成,才能确
保安全。
3、碳化混凝土修复技术
该技术系指通过恢复混凝土的碱性(钝化作用)或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀
得到遏制的技术。
4、植筋技术
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,可植入普通钢筋,也可植
入螺栓式锚筋,已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。如:施工中漏埋钢筋或钢筋偏离
设计位置的补救,构件加大截面加固的补筋,上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长,房屋加
层接柱和高层建筑增设剪力墙的植筋等。
5、混凝土表面处理技术
该技术是指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝
土表面污痕、油迹、残渣以及其它附着物的专门技术。
四、建筑结构加固设计的方法
建筑结构加固设计的方法一般要以当地的实际条件和情况来衡量选择,要考虑到技术是
否先进,经济性合不合理来选择最优的加固方法。在建筑结构的体系和构件同时存在加固需
求的时候,要以体系加固的设计为优先,然后再考虑构件的加固设计。在进行不同类型的结
构构件加固时,应着重对关键结构和构件进行加固,如果一种加固方法的加固效果不够理想,
可以尝试采用多种加固方法同时进行加固。
1、外包钢加固法
外包钢加固法是在混凝土、砌体等构件的4角或2面包以型钢(常为角钢、扁钢或钢板
等)的一种加固方法,也是一种使用较广的传统方法。采用外包钢加固法能在构件截面尺寸
增加不多的情况下,大幅提高构件的承载能力。且具有施工简便、现场工作量较小,受力较
为可靠等优点,适于柱、梁、桁架弦杆和腹杆,以及高层建筑的加固。这种方法的不足是用
钢量较大,加固维修费用较高,且对结构刚度提高不大。
2、混凝土加固
混凝土加固是建筑结构加固设计中比较常见的方法,因现代建筑的原结构材料一般都是
混凝土为主,而根据加固设计的原则,我们应优先使用于原材料一样的加固材料。混凝土加
固又分为直接加固和间接加固两种。
2.1直接加固
直接加固也就是在需要加固的构件上现浇混凝土,或者对损坏严重的构件进行混凝土的
直接置换,例如对混凝土的受弯构件直接浇筑混凝土,通过增加构件截面面积来提高受弯构
件的承载力,从而达到加固的效果。混凝土的置换适用于承重构件有严重缺陷的情况,其缺
点就是置换工作会比较困难。
2.2间接加固
间接加固又有两种,一是预应力水平拉杆加固,二是预应力下撑拉杆加固。第一种方法
是通过利用偏心力来给加固构件中间的一起施加水平压力来克服外部负载弯矩,以减少预应
力混凝土受弯构件的外部负载,增强构件的抗弯能力;第二种方法是利用预应力支撑杆对混
凝土构件进行加固,再通过杆轴向心力产生的外部负载来加强建筑构件的承受能力,改变其
原有截面应力,以提高构件的承载力。利用预应力下撑拉杆加固,可以显著提高构件的承载
能力,但是需要进行大幅度的结构加固。
3、增大截面法
增大截面法即增大构件的截面面积(混凝土和配筋量),以达到提高构件承载能力的一
种传统的加固方法。可广泛用于混凝土、砖混结构的梁板、柱、墙等构件的加固。这种加固
方法的优点是工艺简单,技术较为成熟,可靠性强,且能提高构件刚度和稳定性。其缺点是
现场湿作业工作量大,养护时间长,对生产和生活会造成一定影响,对原有结构的外形和房
屋使用空间会造成一定影响,结构重量的增加又增大了其它相关构件的荷载,故在设计中应
从整体角度考虑。
4、外粘型钢加固
在进行建筑结构加固设计时,比较常用的还有外粘型钢加固,要注意的是,在对混凝土
梁进行外粘型钢加固时,要在混凝土梁截面的四隅粘贴角钢,如果混凝土梁受压区有楼板,
则要用钢板代替梁顶两隅的角钢。
5、外加预应力加固法
外加预应力加固法是采用外设预应力拉杆或撑杆对结构构件或整体进行加固的方法。它
通过改变原结构的内力分布、降低结构原有应力水平来间接提高结构的承载能力。预应力加
固法几乎没有改变使用空间,并通过卸载、加固功能消除应力滞后现象而取得较理想的加固
效果。其不足是预加力设备和锚固还待完善,也存在一定的风险。目前主要用于大跨度结构
的加固,以及采用一般方法无法加固或加固效果不理想的大型结构的加固。
6、改变受力体系加固法
为了减小构件的计算跨度,常采用增设支点(包括柱支座和弹性支座)和采用托梁技术,
从而改变结构的受力体系,使承载能力得以提高。其优点是简单可靠。不足是易损害建筑物
的原貌和使用功能,减小使用空间。适用于房屋净空不受限制的较大跨度的梁、板、桁架等
水平结构的加固。
五、结束语
综上所述,建筑结构加固设计是延长建筑使用寿命的一种方式,还能保证试用期的安全
性能。在具体的建筑结构加固设计中,要充分把握建筑结构加固的原则,还要制定科学合理
的施工方案,根据不同的建筑情况选择合适的加固方法,使得建筑结构加固质量得到保证。
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1.1有效延长建筑的使用时间
使用寿命在房屋建筑工程中是一个非常重要的问题,多数房屋在使用过程中因为受到使用功能的改变、火灾、地基不均匀沉降、超载等不同因素的影响,寿命缩短的很严重,而结构加固技术的使用正好可以有效延长建筑的使用时间。
1.2增强房屋建筑耐久性
房屋建筑在使用过程中,因为受到多种因素的影响,其耐久性受到了严重的影响,结构加固技术的使用可以从结构上使建筑物耐久性得到加大。
1.3提高房屋建筑抗震性
作为一种自然灾害,地震的发生为社会发生造成了严重影响,近年来我国地震频现,因此在房屋建筑使用过程中应该对抗震性给予充分重视,结构加固技术的使用可以使既有房屋建筑稳定性得到大大加强,有效提高建筑的抗震能力,进而更好的与现代社会发展的需要相适应。
2我国房屋建筑施工加固设计的使用现状
2.1房屋建筑施工加固技术体制不合理
目前我国的施工技术与管理方式比较粗放,同时密集化与专业化的程度也不高,尚未形成相应的技术创新体系。在房屋建筑施工过程中应该在技术人才培养机制上进行不断的创新,同时对房屋建筑施工技术体系进行不断的完善与创新,进行体系建设。正因为房屋建筑行业存在一定的特殊性,因此不能完全依靠传统体制,这样会使产业升级技术的更新换代受到影响,或者产业升级速度太慢等问题的存在都会对市场创新受到影响,加上房屋建筑施工技术在创新上存在一定的滞后性,需要进行大量的创新实践和运用,这样才能对施工进度与施工质量进行有效保证。值得一提的是,建筑施工技术创新很容易会不适应实际的市场需求,加上一些新的技术成果容易受到相关政策的影响,进而不能及时进入到建筑施工之中。
2.2建筑施工技术与理念非常落后
科学的理论与正确的理念是行动的先导,在建筑行业中也是如此,企业领导、项目负责人以及施工人员在工作中都离不开科学的理论与正确的思想作指导。从目前房屋建筑施工中来看,很多企业领导者、项目负责人不重视施工技术、材料的创新性,严重忽视了施工过程中的创新理念,在这种情况下,整个工程建设在设计与施工过程中始终沿用着传统的思路,不重视引进先进的理念与技术,在理念与施工上不能与时代要求相适应。施工企业严重忽视了建筑技术在创新工作上的重要性,以上这些因素是造成房屋建筑创新性缺乏的重要原因。
3房屋建筑工程中经常使用的几种加固设计技术
3.1粘贴钢板加固技术
这项技术在建筑加工施工中十分常见,这项技术的优点主要在于加固施工的时间比较短、钢筋混凝土结构不需要加湿、外观损害比较少等,因此不能对建筑物的正常使用造成影响。但是因为加固技术的效果主要由建筑结构胶的质量所决定,所以粘合的材料与施工水平都会随建筑物的加固效果产生影响。因此一般来说这种技术经常在钢筋混凝土构件薄弱部位以及受拉区的静态固件中使用。
3.2增补受拉钢筋技术
这项技术主要是指在房屋建筑主体结构中一些受力集中的地区,使受拉钢筋得到增加,利用这种方法对梁体结构的承载力水平进行改善。在这样的过程中,增补钢筋和既有梁体结构之间的连接可以利用全焊接与半焊接等方式来实现。在二者连接的过程中,可以与实际情况相结合,在干法外包与湿法外包两种方式之间进行灵活的选择。
3.3外包型钢加固技术
这项技术主要是指用型钢外包在钢筋混凝土结构的四角上,这样一来原来的结构构件的承载能力就会得到大大的提高。这种技术主要可以分为干式与湿式两种外包方法,一般来说湿式外包型钢法比较常用,这种方法可以使结构承载力得到有效提高。外包型钢法的受力非常可靠,同时施工方法也非常简单,但是需要用到的钢材量非常大,同时加固施工的成本也非常高,因此,一般房屋建筑的加固不会使用这种方法,而选择将这种技术用在建筑物梁、柱等位置上。
3.4碳纤维加固技术
这项技术主要是指通过树脂胶结合擦聊将碳纤维板粘贴在结构的表面上,通过这种方式促进结构承载力得到提高,这种技术的优点主要在于它的强度比较高、材料的重量比较小,在使用过程中不需要对材料腐蚀等问题进行考虑,此外适用的领域也非常广,施工材料价格比较低,因此成为现代结构加固设计中比较常用的一种加固技术。但是因为这种技术的耐高温性能并不强,一般来说要求在温度环境60℃以内使用,否则就需要采取一些保护性的措施。
3.5预应力加固技术
这项技术主要是指利用施加预应力的钢绞线、钢拉杆等对结构构件承载力进行提高,它是一种集加固、卸载以及改变结构受力于一身的加固方法。因为受到荷载与预应力的双重作用,使拉杆出现了轴向拉力预应力偏心受压的情况,在这种情况下构件的抗弯能力得到了增加,同时外荷载效应得到了减少,最终使结构受弯变形的程度得到了有效控制,同时也大大提高了构件斜截面的承载力。这种技术的缺点在于在加固施工过程中需要专门的施工机具设备与工序,并要求在60℃以内的温度环境中应用,否则就需要采取一些保护性的措施。
4结语
【关键词】房屋建筑;结构加固;设计;施工管理
前言: 我国房屋建筑业为我国的国民经济发展起着一定的推动作用和促进作用。自从实行改革开放以后,我过的经济得到了突飞猛进的发展。人们的生活水平和生活质量得到了显著提高。物质资料获得了极大的丰富和满足,对所居住的房屋质量和环境等方面也有所提高。在我过房屋建筑施工过程中要按照国家的有关规定和要求对房屋建筑工程进行技术加固和房屋施工结构的分析。在施工中保证加固水平,这是房屋施工的前提和基础之一。
一、房屋建筑结构加固设计原则与方法分析
(1)加固设计原则
高温、振动、腐蚀、风化以及地基沉降是造成房屋建筑结构损坏的重要原因。在对已遭受损坏的房屋建筑结构进行加固时,必须查明损坏原因,采取有针对性的加固措施。加固设计必须以确保原房屋建筑结构安全为前提,尽量减少或避免拆除、更换原构件,同时还要保留具有使用价值的构件。
1.选材原则。在房屋建筑结构加固设计时,合理选择加固材料,使加固材料满足强度高、性能好、质量轻、耐久性良好等要求,并且保证加固材料与建筑原结构材料具备一定相容性,从而确保加固效果。所以,在选择加固材料时,应当收集原房屋建筑结构设计的相关资料,尽量选择与原建筑结构材料性能大致相同的加固材料。如果缺失原房屋建筑结构设计资料,那么设计人员应当到工程现场测算原结构材料的强度,并对强度等级进行规范取值,将其作为选择加固材料的重要依据。
2.加固设计年限。在确定房屋建筑结构加固设计年限时,应当按照相关规定确保建筑结构在一定期限内不需要再进行大面积维修,即保证建筑结构在使用年限内只需要进行简单维护就能够保证其安全性。在对新房屋建筑结构进行加固设计时,其加固的使用年限应确定为50a或100a,对老旧房屋建筑结构进行加固设计时,其加固的使用年限应确定为5a-10a。
(2)常用的加固设计方法
在对房屋建筑结构进行加固设计的过程中,加固方法的选择至关重要,若是加固方法选择不当,则无法起到应有的加固效果,为此,在具体选择的过程中,需要综合考虑各方面的因素,如房屋建筑结构的实际情况、加固技术的先进性、经济性等等,并在此基础上进行必选,从而确定出最优的加固方法。当房屋建筑结构整体与局部构件都存在加固需求时,应当以整体加固设计作为优先考虑对象,而后在考虑局部构件的加固设计;在对不同类型的结构构件进行加固设计时,应当以关键部位的构建加固为主,如果选用的加固方法效果不够理想,则可以采用多种加固方法联合使用,借此来达到预期效果。目前,房屋建筑结构加固中比较常用的方法有以下几种:
1.粘贴加固法。这是一种比较实用的加固方法,其主要是以纤维复合材作为粘贴材料,此类材料最为显著的特点是强度高,它的抗拉强度是普通钢材的几倍,并且该方法的施工也比较简单,只需要将纤维复合材粘贴在需要加固的构件表面即可,借助材料本身的特点,能够进一步增强房屋建筑结构的承载力和延展性,从而起到良好的加固效果。此外,该材料还具有非常良好的化学稳定性,其耐久性和抗腐蚀性较好,不容易受到酸碱等化学腐蚀,尤其适用于房屋建筑结构表面平整度较差或是结构不规则的构件加固。
2.混凝土加固法。在房屋建筑结构加固设计中,混凝土加固是最为常见的方法。由于大部分现代房屋建筑的原结构材料都以混凝土为主,所以根据加固设计的选材原则,应当选用与原结构相同的材料。混凝土加固方法主要包括以下两种:①直接加固法。该方法是指对遭受破坏的构件用混凝土直接置换,或在加固的构件上直接浇筑混凝土。如,将混凝土直接浇筑在受弯构件上,通过增加受弯构件的截面面积,以此增强受弯构件的承载力,达到良好的加固效果。在承重构件存在严重缺陷的情况下,应当采取混凝土置换方法进行加固处理,但是这种置换工作较为困难。②间接加固法。该方法包括预应力下撑拉杆加固和预应力水平拉杆加固两种方法。前者主要利用预应力支撑杆加固混凝土构件,并利用杆轴向心力产生的外部负载来提高房屋建筑构件的承载力。这种加固方法虽然可以显著提高房屋建筑构件的承载力,但是却需要进行大面积的结构加固,加固成本较高;后者主要利用偏心力对加固构件中心施加水平压力,进而避免外部负载弯矩,通过减少受弯构件的外部负载,以达到提高构件抗弯能力的目的。
二、房屋建筑结构加固施工管理研究
由于房屋建筑结构的加固方法较多,为了便于研究,本文以粘贴加固法为例,对其施工管理进行分析。
(1)粘贴施工前的准备工作
在进行粘贴加固施工前,应当做好以下准备工作:准备好施工中使用的原材料和机械设备,所有施工人员配置到位,同时,到工程现场对加固的特点进行了解,技术人员应当对施工人员进行安全和技术交底。
(2)施工技术要点
1.干燥处理。在进行加固之前,应当确保结构表面干燥,如果表面潮湿,则应当对其进行搞干燥处理,常用的方法是碘钨灯烘烤,也可以用风机将构件表面吹干,在这一过程中,应当确保待加固构件的表面湿度不超过70%。
2.表面处理。在粘贴纤维复合材料之前,应当对混凝土构件的表面进行相应的处理,将疏松、腐蚀、蜂窝等劣化的混凝土全部清除,并以露出结构层为准,然后采用修复材料对构件表面进行修复处理,使表面达到平整。
3.粘贴施工。当构件表面处理完成后,将树脂均匀刷涂在构件表面,待树脂干燥后,便可进行纤维复合材料粘贴。若是多层粘贴时,则应当在上一层干透之后,方可进行下一层粘贴。
(3)施工管理措施
房屋建筑结构加固施工中所使用的碳纤维材料、结构胶必须加强质量控制;确保定位放线准确,根据施工现场原有构件尺寸进行放线,尽量减少定位误差;清理干净基层,保证基层无油污、无尘土等杂物;加固施工中要避免对钢筋、孔壁以及结构胶造成污染,确保结构胶的粘结力;在配置好结构胶后,要立即使用,避免因风化影响结构胶的使用效果。
结束语
总而言之,房屋建筑结构加固设计与施工是一项较为复杂且系统的工作,在进行加固的过程中,除了要合理选择加固设计方法之外,还应当做好加固施工管理,借此来确保施工质量。只有这样,才能使结构加固达到预期中的效果。在未来一段时期,应当重点加大对建筑结构加固技术的研究力度,并在现有加固技术的基础上进行不断改进和完善,并开发一些新的技术,这对于促进我国建筑业的稳定、持续发展具有非常重要的现实意义。
参考文献
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【关键词】建筑工程结构;混凝土加固设计;设计原则;方法;应用
一.建筑工程结构与混凝土加固的设计原则
建筑工程结构混凝土加固设计目的主要是提高结构或构件的强度和刚度、稳定性和耐久性,提高结构的安全度以减少事故的隐患,保证正常的使用要求。
1、建筑工程结构的设计原则。(1)整体性设计原则。就是要充分考虑建筑物的各种组成部分和各种功能需要,作为一个整体,系统性的研究其构成及发展规律,从相互依赖、相互结合、相互制约的整体与部分的关系中体现建筑的特征和规律。(2)综合性设计原则。对建筑系统的研究,我们必须从它的功能、结构、要素、相互关系等方面进行综合地考察。在综合的基础上进行具体的个体分析。每一个个体的分析结果都要反馈到上一层次的综合和整体分析对比中去,按照比较的差异从新进行分析、修改、整合,使部分与整体达到高度的统一。(3)刚柔相济原则。合理的建筑结构体系除了以上原则以外,还应该是刚柔相济的。结构刚度过多则可能导致适应变形能力差,强人的破坏力瞬问袭来时,需要承受的荷载很大,容易造成局部受损至最后全部毁坏;如果刚度过柔的结构则容易造成变形过大而导致无法运用甚至全体倾覆。
2、混凝土加固的设计原则。科技的进步发展,使得各种先进的技术、材料、工艺都能使加固方案达到事半功倍的效果,所以一个优秀的加固方案不但要在性价比、性能比上下功夫,还要体现其工艺技术的先进性和科学性。对于混凝土结构,宜提高一级强度等级,并加强构造和连接措施等,以保证原结构与新混凝土协同工作。由于高温、腐蚀、冻融、振动等原因造成的结构损坏,加固时应采取减小、抵御或排除上述不利水因素影响的对策,保证加固后的结构安全可靠,正常使用。结构加固应尽量考虑经济效果,尽可能做到在不停产的条件下加固,尽量不损伤原构件和减少构件的拆除,能够使用的应当保留。加固方案要在满足加固本身的要求上,多考虑使用新技术、新材料、新工艺。
二.建筑工程结构中的混凝土加固设计方法
1、直接加固的方法。(1)置换混凝土加固法。该法的优点与加大截面法相近,且加固后不影响建筑物的净空,但同样存在施工的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。(2)粘贴纤维增强塑料加固法。外贴纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域,使它与被加固截面共同工作,达到提高构件承载能力的目的。除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但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。(3)粘钢加固法。钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段(正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)表面粘贴钢板,这样可提高被加固构件的承载力,且施工方便。(4)有黏结外包型钢加固法。外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边,外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式外包法。(5)绕丝法。该法的优缺点与加大截面法相近,适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固,或需对受压构件施加横向约束力的场合。(6)锚栓锚固法。该法适用于混凝土强度等级为C20-C60的混凝土承重结构的改造、加固,不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。
2、间接加固的方法。(1)增加支承加固法。增设支点加固法是通过减少受弯构件的计算跨度,达到减少作用在被加固构件上的承载效应,提高结构承载水平的目的。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。(2)预应力加固法。①预应力水平拉杆加固法。预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件,由于预应力和新增外部荷载的共同作用,拉杆内产生轴向拉力,该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上,在构件中产生偏心受压作用,该作用克服了部分外荷载产生的弯矩,减少了外荷载效应,从而提高了构件的抗弯能力。
三.建筑工程结构中混凝土加固设计的应用
1、混凝土柱的加固设计。对混凝土柱的加固设计应根据柱子外观表现、现场调查结果以及室内的工作结果。判明混凝土柱破坏的原因,从而采取各种不同的加固方法,及时对受损坏的混凝土柱进行加固处理。(1)预应力撑杆加固法。预应力撑杆加固框架柱是种简单又快速的加固方法,能有效地提高轴心受压或偏心受压柱的承载力,预应力撑杆有单侧和双侧两种:单侧撑杆适用于受压筋配筋量不足或混凝土强度过低、弯矩不变号的偏心受压柱加固;双侧撑杆适用于需变号的偏心受压及轴心受压柱加固。(2)置换加固法。置换法是一种针对柱子混凝土部分进行处理而提高承载力的方法,采用这种方法时一般不考虑原钢筋利用率的折减。该方法普遍用于混凝土柱因火灾或其它破坏而导致混凝土强度下降引起柱承载力不足的情况。(3)增大截面法。增大截面法又称外包混凝土加固法,是一种使用最广泛的加固柱子方法,在条件允许的情况下,是一种最可靠的传统加固方法,它可以同时增加原有柱的截面面积和配筋量,能较大幅度的提高原有柱的承载能力和刚度,尤其是原柱加固后更符合规范所倡导的强柱弱梁的设计原则,具有更好的抗震性能。(4)外包钢加固法。所谓外包钢加固,就是在混凝土的四角或两面包以型钢的一种加固方法,它的优点是构件的截面尺寸增加不大,但原柱的载力能力提高较大,这种方法特别适用于构件外形受限制,不宜增加太多的情况。对于方形或矩形柱采用四周包角钢并在横向加缀板的方法,而对于圆柱或其它弧形柱则用扁钢加套箍的方法进行加固。
2、混凝土梁、板加固的设计。(1)增大截面加固法。,是指在原受力构件的单侧或双侧浇注一层混凝土来增大原混凝土构件的截面面积,同时加配一定数量的钢筋以达到提高原构件承载能力的方法。增大截面法的加固效果与多种因素有关,加固时的施工工艺以及是否对原结构进行卸荷处理将直接影响到加固工作的成败。(2)增补受拉钢筋法。对于承载力要求增加不大、经验算其截面高度满足要求的梁,只须适当增设受拉主筋即可。后补的钢筋可以直接焊在原梁的钢筋上。增补受拉钢筋法可分为全焊接补筋和半焊接补筋和黏结法三种。(3)黏贴加固法。黏贴加固法是用黏结剂(结构胶)将钢板或其他高强材料(如碳纤维、玻璃纤维)黏在需要加固的部位,以提高构件的抗弯、抗剪承载能力,亦可提高构件的刚度和整体性。该方法始于20世纪60年代,它不仅用于建筑,同时也用于桥梁、公路的加固。
结束语
建筑工程中混凝土结构加固设计是一个繁琐而技术含量较高的工作,进行工程施工时应根据实际条件选择适宜的加固方法,最大限度地达到使用要求,实现预期的加固效果。
参考文献: