发布时间:2023-10-10 15:36:09
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇房屋结构加固设计,期待它们能激发您的灵感。
【关键词】受弯构件;房屋结构;预应力;碳纤维布
一、房屋受弯构件概述
房屋结构中的受弯构件是房屋设计中的重要组成部分。所以必须要了解其基本概念。
1.1受弯构件定义
在房屋结构中,只受弯矩作用或弯矩与剪力共同作用的构件,或以受弯受剪为主但作用很小轴力的构件,均称为受弯构件。其受力特点为上部受压,下部受拉,一般为梁、板等构件。
1.2受弯构件的破坏形式
学术界对房屋受弯结构的破坏形式分类有很多种,作者认为,当前房屋建筑的受弯结构破坏可以按照两种方式进行分类:截面破坏和稳定性破坏。1.2.1截面破坏受弯构件在荷载等因素的作用下,可能发生两种主要的截面破坏:一种是沿弯矩最大的截面破坏,另一种是沿剪力最大或弯矩和剪力都较大的截面破坏。当受弯构件沿弯矩最大的截面破坏时,破坏截面与构件的轴线垂直,称为沿正截面破坏;当受弯构件沿剪力最大或弯矩和剪力都较大的截面破坏时,破坏截面与构件的轴线斜交,称为沿斜截面破坏。进行受弯构件加固设计时,既要保证构件加固沿正截面发生的破坏,又要加固构件沿斜截面发生破坏,因此要进行正截面承载能力和斜截面承载能力计算。1.2.2稳定性破坏1)整体失稳对于存在单向受弯构件的房屋,其受弯构件在荷载不大时仅在最大刚度平面内产生弯曲变位,当荷载达到某一数值时,构件有可能突然产生在最大刚度平面外的弯曲变位(也称侧向变位和扭转变形);若荷载继续增大,构件侧向变位和扭转将急剧增加,从而导致丧失承载能力,构件从平面弯曲状态变为弯扭状态的现象称为整体失稳,也称为弯扭失稳。这代表受弯构件整体行已经受到伤害,需要进行加固处理。2)局部失稳钢筋房梁等受弯构件在受荷情况下,如果板件出现波浪形鼓曲,称为局部失稳。对于型钢房梁构件,由于壁较厚,制作时已满足局部稳定要求,故不发生局部失稳;而对于钢结构组合构件,截面离型心较劲的话,即翼缘宽而薄,腹板高而薄,这样使板件宽厚比或高厚比例失调,容易导致局部失稳。局部失稳不一定表示受弯使构件已经被破坏,但会降低构件受力性能,提高了构件的整体失稳几率,所以对局部失稳也要进行加固设计。
二、对房屋结构中受弯构件加固的设计
对于房屋结构中受弯构件的加固设计,可以使用以下几种加固方式进行加固:
2.1直接加固
1)外包钢加固法外包钢法指的是对于房屋的受弯结构周围使用敷盖型钢的方式进行加固的方法。对于具体的加固流程,可以采用干式和湿式两种方式。对于一般的受弯构件或者受破坏程度较低的构件,可以直接用干式外包钢进行加固,就是将角钢直接覆盖在受弯构建的周围;当以乳胶水泥粘贴或以环氧树脂化学灌浆等方法粘贴时,称之为湿式包钢加固。外包钢法具有受力可靠、施工简便、现场工作量较小,不影响结构外形等优点。但缺点是用钢量较大,且不宜在无防护的情况下用于600℃以上高温场所;此法适用于使用上不允许显著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。
2.2碳纤维加固
2.2.1碳纤维加固技术概论碳纤维布加固修补结构技术是一种新型的受弯结构加固设计技术,它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于受弯结构的表面,增强受弯结构的稳固性(图三)。碳纤维材料用于受弯结构加固设计始于上世纪80年代,21世纪头十年逐渐从美、日等发达国家流入我国。随着碳纤维合成技术的逐渐成熟,我国建筑业也开始大量于建筑物加固上使用该材料技术。碳纤维加固在受弯结构加固补强中,有以下优点:1)抗拉强度高,是普通钢材的10倍;2)加固后能大大提高房屋受弯结构的耐腐蚀性及使用时间;3)自重轻(约200g/m2),密度只有普通钢材的1/4;基本不增加结构自重及截面尺寸;柔性好,易于裁剪,适用范围广,适合任何形状;4)施工简便(不需大型施工机构及周转材料),没有湿作业,易于操作,经济性好;5)适用范围广,施工工期短。2.2.2碳纤维加固具体施工设计方法首先,混凝土表面处理应清除被加固受弯构件表面剥落、疏松、蜂窝、腐蚀的劣化混凝土,清理出构件的结构层。将被加固构件表面打磨平整,将直转角粘贴处打磨成圆弧状,并进行导角处理,圆弧半径不应小于20mm,去除表层浮浆、油污等污染物,并用修复材料将表面修复平整,完成后续干燥处理,对裂缝进行灌缝或封闭。第二、配制并涂刷底层树脂按照特定的技术工艺配置或者购买底层树脂,用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于受弯构件表面,迅速找平,完成干燥后进入下一道工序。第三、粘贴碳纤维板按施工现场测量的尺寸裁剪碳纤维板,并按产品生产厂提供的工艺规定配制粘结树脂。擦拭碳纤维板表面,粘贴几层擦拭几层。擦拭干净的碳纤维板应立即涂刷粘结树脂,树脂层应呈突起状,平均厚度不应小于2mm。轻压贴于需粘贴的位置,用橡皮滚筒顺纤维方向均匀平稳压实,使树脂从两边挤出,保证密实无空洞。当平行粘贴多条碳纤维板时,两条板带之间的空隙不应小于5mm。结构表面防护当需要做表面防护时,应按有关规范的规定处理,以保证防护材料与碳纤维之间粘结可靠。
2.3植筋加固
植筋加固技术是一项针对房屋结构较简捷、有效的连接与锚固技术。对于需要扩大面积或则增加楼层的建筑物,必须增加受弯结构的承重力度,但是原有的建筑物在钢筋的设计上与扩建后的建筑物存在出入,这时候可以使用植筋加固。一般来讲,植筋加固可以使用普通钢筋,也可植入螺栓式锚筋。当前市场上植筋加固的使用程度较为广泛,比如,房屋扩建、漏埋钢筋、加大承重力度、上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长等。所以,钢筋植入是一种有效的加固建筑物的加固方式。植筋标准施工程序是:划线定位—钻孔-清除孔尘-灌注结构胶-钢筋处理-植入钢筋-养护固化-质量检验。此外,对于房屋结构的加固设计,还有很多种方式,比如:粘钢加固,预应力加固、加大截面加固技术、置换混凝土加固技术、裂缝修补技术等,都可以作为房屋结构中受弯结构构件的加固和补强设计。使用哪种设计方式,需要根据建筑物的状态、使用方向以及使用年限等具体信息进行确定。
三、总结
综上所述,随着经济的发展,房屋结构的受弯结构构件加固已经成为建筑业市场上一个新的经济增长点,需要加固的建筑在未来会不断增加,面临的情况也会更加复杂。所以,我们要不断学习和实践各种新型加固技术,结合实际情况设计不同的加固方案,提高加固施工的效率和质量,推动我国建筑业的不断前进。
参考文献
关键词:混凝土;结构;加固设计
1引言
当前的房屋建筑结构的设计和施工质量,直接决定了房屋建筑工程的整体稳定性和耐久性。我国当前的房屋建筑工程中,老旧混凝土结构开始出现诸多问题,严重威胁了房屋建筑结构的稳定性与安全性,如不能及时采取处理措施,势必严重影响居住者人身安全,因此,采用合理的混凝土结构加固技术至关重要。
2建筑工程中的混凝土结构加固设计
2.1基本原则
建筑施工中,通常需要综合运用多种科学技术,而混凝土结构加固技术的运用就是其中之一,在结合大量先进技术、材料、施工方法的情况下,有效提高了混凝土加固的实际效果,提高了工程建设的经济效益。在设计混凝土加固工程时,也需要综合考虑相关的技术指标、经济指标等因素,从而确保工程设计能够具备相应的科学性与先进性。在实施混凝土加固时,通常选用强度相较于加固对象更高的混凝土材料,并注意做好加固结构、加固对象连结等细节施工,保证加固件与加固对象能够维持协调的运作,从而维护建筑结构整体上的一致性。如果将混凝土结构加固技术应用于由于高低温、化学反应、机械震动等因素所造成的建筑结构破损问题,应当结合破损的实际原因,选择相应的处理方法,以减轻甚至消除破损原因,达到提高建筑结构安全稳定性的效果。衡量一项工程活动整体质量的重要指标之一,在于其经济效益的评价,在实际的工作中,混凝土加固施工应当尽可能避免影响到原建筑的正常使用,从而减少加固施工可能对原建筑带来的负面影响,因此建议尽可能以原本建筑条件为基础,降低加固施工的成本。
2.2常见建筑结构加固方法的缺陷
直接加固法缺陷直接加固法中有置换混凝土加固法,这一方法的使用不会影响到建筑物净空,但施工需要花费非常多的时间,将严重影响到混凝土强度,并使梁、柱混凝土承重加大,影响建筑结构稳定性;还有一种大截面加固法,这一施工方法现场湿性作业时间长,影响到正常生产与生活,还会使净空减少;粘结外包型钢加固法现场需要使用大量钢筋,需要将混凝土结构强度增大,加固效果与胶黏工艺水平相关,在湿度环境下会使构件出现弯曲或者变形;黏贴纤维增强塑料加固法的使用需要设置防火层,不适合应用在所有的建筑构件中;绕丝法的不足与截面法相似,需要对构件施加较大约束力;锚固法需要对构件混凝土承重改造。
3房建结构新型加固技术
3.1间接加固技术
间接加固技术,通常是根据房屋建筑工程实际的受力情况,合理选择的加固技术。如果混凝土构件出现受力不均的情况,将会破坏房屋的结构,必须采取相应的调整措施,进行房屋结构的加固设计,例如,通过对受弯混凝土构件采取预应力加固的方法,有效限制外荷载可能对混凝土构件造成的损坏,从而达到防止荷载过大致使房屋结构破坏的目的;或者通过降低外荷载效应的方式,提高混凝土结构本身的抗弯能力。间接加固法中,最为常用的是预应力水平拉杆加固技术,其主要是在混凝土结构上施加预应力,以改善工程混凝土结构抗裂性能,限制裂缝宽度、长度,进而改善混凝土构件的施加预应力,延长房屋结构的使用寿命。另外,预应力拉杆加固技术也是常用的间接加固技术之一,在房屋建筑混凝土结构加固中的应用通常采用卧式组装,该种方式具有很强的抗压性和稳定性。
3.2直接加固技术
3.2.1增大截面加固法
当混凝土材料处于三向应力状态时,三向应变将受到约束,进而将混凝与承载力增强;当侧向压力增大时,约束混凝土构件也会出现横向变形的增大,促使结构承载力增大。按照三向受力原理,新、旧混凝土结合构件将共同受力,使构件刚度与强度增大,进而使整体承载力增强。这种加固方法优势是能够在构件外表面增加一个钢筋混凝土套箍层,进而将原来的混凝土强度与延伸性增强,提升混凝土抗压性能。
3.2.2外贴型钢加固法
外贴型钢加固法具有现场工作量少、受力稳固、工期短的特点,能够对原有构件除锈以后应用,湿性作业减少,构件在加固后的1d时间内都可以应用;外贴钢技术受环境与截面面积影响,能够将刚度与承载力提高,并且使用成本较低。黏贴过程中对粘结强度与弹性模量有较高要求,如果周围环境有腐蚀介质时需要使用可靠的耐久性防护措施。
3.2.3黏贴碳纤维复合材料加固法
使用碳纤维复合材料加强混凝土构件稳定性能使新、旧构件后期强度增大,并提升加固速度,加固以后的结构构件会有更高耐腐蚀性与耐久性,对结构影响小,几乎不会使截面面积增加,耐久性良好,大大提升结构构件受力性能。碳纤维加固技术使用的越来越多已经渐渐取代了粘钢加固技术,鉴于碳纤维弹性模量低,一般在220GPa左右,高弹性模量在340~560GPa之间,将碳纤维复合材料外贴会使构件加固效果提升.
3.3钢丝网砂浆加固技术
钢丝网砂浆加固技术优势在于自身含有较高钢材与复合水泥砂浆,并且砂浆具有较强的分散性。研究证明,当钢丝网水泥砂浆含钢量达到300kg/m3时,会比普通的水泥砂浆更容易增强砂浆特性。钢丝网砂浆加固使用的材料弹性好、抗拉强度大、抗渗性与抗裂性好。在实际工程中使用普通钢筋混凝土构件容易出现开裂、断裂等问题,并使预应力构件自重降低,延性较弱。而使用钢丝网水泥复合砂浆则能增强混凝土构件的整体承载力,增强结构稳定性。
3.4注浆加固法
注浆加固法主要针对的是混凝土结构物开裂问题,原理是利用环氧树脂粘合剂或密封剂,实施加固修补,以不影响实际生产为基本前提,尽可能达到预期的强度要求,从而延长结构使用寿命,效果安全可靠。这种方法主要有以下特点:①灌浆时应延续且慢速,保证树脂尽量都注入开缝的部位;②这种方法可控制注入量,在需要时也能及时增加灌浆料;③可以依据注入的需要、开裂的大小调整注浆压力;④能直接用肉眼观察到注入的情况以及注入量。这种方法主要适用于隧道、桥梁等混凝土结构建筑物的开裂修补上。
4建筑混凝土结构加固工程实例分析
4.1工程概况
某高校体育场占地面积约为11562.2m2,附属建筑面积达4532.72m2,建筑耐火等级为2级,建筑使用年限为40年,结构类型为框架式结构,抗震度为Ⅶ度,其结构布置如图1所示。鉴于设计出现变更,原有结构的稳定度与钢筋混凝土承载力不能满足标准。该工程需加固钢筋混凝土柱,高为8.2m,另有一根长度在11.2m的钢筋混凝土框架柱,如图2所示。
4.2混凝土结构加固设计
工程使用了外贴钢加固法,在混凝土构件外贴一层型钢,与原有混凝土构件一起工作,受力整体均匀,进而将建筑结构的抗弯性能与抗剪性能增加。在使用外贴钢加固法以后,使混凝土构件刚度与承载力明显增强,减少了配筋量,使用胶黏剂与黏贴工艺,增强了黏贴稳固性。本工程是一个看台结构,使用两个柱作为加固构件,使用外贴型钢将构件加固,造价低廉,高分子材料使用比套箍加固法少。此外,本工程还使用了套箍加固技术,将原有钢筋量输入,使用PKPM软件对参数分析,加固原配筋面积为3562.2mm2,在不改变截面面积情况下需要加固的配筋面积为1230.63mm2,使用套箍加固技术间距控制在120,考虑到厚度,需要在原有截面面积上增加配筋量。使用PKPM软件中混凝土构件加固设计软件,对混凝土构件进行验算。取中间纤维的设计拉应变取值;纵向受钢筋极限设置为0.02,单层纤维厚度为10mm直径。使用不同加固软件对套箍加固技术进行分析。
5结语
房屋建筑工程中,混凝土结构属于基本骨架,因此其稳固性将直接关系到整个建筑的坚固。在进行房屋混凝土结构设计的过程中,应当注意切实加强整个设计过程中各个设计环节,严格按照相应设计文件开展施工,充分保证房屋建筑的施工质量水平,满足房屋建筑建设的相应功能。
作者:刘笛 单位:中机中联工程有限公司
参考文献:
[1]仵爱菊.建筑工程的设计原则与混凝土加固设计应用分析[J].建筑工程技术与设计,2015(14):57~58.
关键词:房屋建筑;结构;加固;施工
中图分类号:TU746.3 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2012)09-0086-02
1结构加固方法及技术分析
进行加固施工时,其加固施工及加固方案的制定尤为重要,对于需要加固的构筑物,应根据构筑物的不同情况制定不同的加固方案。
1.1良好的施工性是加固工程方案必须考虑的条件之一
加固工程方案的优劣,首先要把是否具有施工作业方便作为必要条件,没有良好的施工性是阻碍加固工程施工的一个拦路虎。有的加固方案虽然具有解决问题的可行性,但是,由于其方案在施工过程中增加了一定的施工难度,而造成施工工期长、劳动用工大、安全系数低的弊端,结果必将影响到加固质量。
1.2不同类型加固工程与加固方法分析
结构的加固分为直接加固与间接加固两类,设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。
1.2.1加大截面加固法
在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层,可增加截面有效高度,扩大截面面积,从而提高构件正截面抗弯,斜截面抗剪能力和截面刚度,起到加固补强的作用。在适筋范围内,混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。在原构件正截面配筋率不高的情况下,增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力。在截面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面,通过新加部分和原构件共同工作,可有效地提高构件承载力,改善正常使用性能。
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、墙和一般构造物的混凝土的加固,但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。
1.2.2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。
1.2.3预应力加固法
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(当拉杆与梁板底面紧密贴合时,拉杆会与构件共同找曲,此时尚有一部分压力直接传递给构件底面),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。同时,由于拉杆传给构件的压力作用,构件裂缝发展得以缓解、控制,斜截面抗剪承载力也随之提高。
2工程加固施工前设计的必要性
2.1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。
2.2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。
2.3房屋结构的改造、加层、加固必须进行设计
(1)按有关规定,对既有房屋进行改造加固设计实施以后,承担此任务的设计单位应该对该房屋结构的安全性和耐久性负完全责任,而原来的设计单位未参与改造加固设计时,则不再负此责任。因此,改造加固设计应该由有资质的设计单位或研究单位来承担。
(2)进行改造加固设计时,力求与承担施工的单位进行配合,根据该施工单位的经验和水平确定更合理的设计实施方案。如果由于招投标等原因,在设计时不能确定施工单位,那么在完成设计确定了施工单位后,开工之前应就设计中构造做法和施工要求与施工单位作交底和讨论,必要时进行方案调整和修改设计,以确保工程质量和降低造价。
3施工实施中要掌握的技术要点和施工方法
(1)对原有旧钢结构的考察、取样、实验、评定工作一定要做好做细,必须要由权威的专业实验室对原旧钢结构和加固用的新钢材进行取样实验,并出具评定报告,确定需采购新钢材的材质和焊条规格型号(或螺栓)、焊接连接工艺的技术要求(或螺栓)。
(2)根据现场对原有旧钢结构进行喷砂除锈、清除表面覆盖的所有腐蚀的氧化层及渣物后的现状,与设计一起讨论确定实用可靠的处理、加固、改造方案。
(3)原有旧钢结构的除锈、清除表面覆盖的腐蚀氧化层及渣物要彻底,必须用空压机连接专用的喷砂除锈机进行,个别腐蚀严重的部位要人工用钢凿、榔头、砂轮机凿或磨。喷砂除锈的砂子采用中细黄砂,需晒干,因高空作业污染很大,一定要搭设周围环境防护设施和做好操作人员的防护。
4结束语
综上,建筑物结构加固是一项系统工程,除了在加固方法、设计及施工技术方面努力外,还应从源头上抓起,加强管理,提高工程质量可以有效避免损坏的发生。由于作者水平有限,
文中不足之处望行业同仁多多指正,今后的工作学习当中亦会时刻保持积极进步不断探索的精神,争取为我国在房屋建筑结构加固设计及施工技术方面作出更大的贡献。
参考文献:
关键词:房屋建筑;结构加固;施工技术
在近些年中,我国的城镇化水平有了很大的提升,房屋建筑行业的发展也变得越来越快,人们对其质量的要求也在不断升高,如何提升房屋建筑工程的施工质量成为了相关企业重点研究的问题。结构加固技术对提升房屋建筑施工的质量有着非常重要的意义,它不仅可以有效的延长房屋建筑的使用寿命,还可以提升房屋建筑的耐腐蚀能力,是现代房屋建设中的一项重点技术。
一、结构加固技术的设计原则
(一)先检测后加固。为了保证房屋建筑结构加固做到最好,一定要重视方式方法,不能盲目进行加固工作。所以,为了保证结构加固工作能够做到效果最好,就一定要先进行检测,之后再进行加固工作,只有@样才能够保证后期的加固工作可以有条不紊地持续进行。在对房屋建筑结构进行检测工作的时候,要明确房屋结构的薄弱之处之后再进行深入分析,这样一来不仅能够节省建筑成本和建筑材料,最关键的是可以有目标地对房屋进行加固,从而提升房屋的整体质量,延长房屋使用寿命。
(二)保证材料的一致性。制定可实操性的房屋结构加固方案之后,需要注意的就是保证建筑材料的一致性。由于原建筑出现破损需要进行结构的加固,就一定选用原有的建筑材质对其进行加固,这样一来才能够保证房屋承载力是一致的。如果使用加固材料不一致,就会直接影响建筑物的承载力,很有可能会降低原有的承载力,导致加固效果事倍功半。因此,在房屋修复以及加固过程中,一定要重视材料的选择,保证加固材料与原有材料质量的一致性,这样才能够从根本上提升加固效果。
(三)在经济上的可行性。在考虑建筑物结构加固情况的时候,一定要根据实际情况制定经济允许范围内的加固方案,这样才能够保证房屋建筑的价值。由于建筑物是一种常年消耗的资源,要想保证在任何自然环境因素以及人为因素的影响下都不降低本身的居住效果,就需要提升加固材料的整体质量,而质量提升就意味着选用经济效益比较高的加固材料。因此,在关注结构加固工作过程中,一定要对经济上的可行性予以重视,这样才能够制定出最合理的方案。
二、房屋建筑结构加固施工技术
(一)加大截面加固法。这一方法主要用在房屋材料是钢筋混凝土时,钢筋混凝土截面会有较高的受压位置实施混凝土现浇层的现象。在原来的混凝土受力构件一边或者两边都加上混凝土,这样会使截面面积变大,为了提高构件的承受力,要加入一定数量的钢筋。这个方法在板、柱、墙基础构件中作用比较明显。其加固效果还是很显著的,实用性高、适合的方面也比较广泛,但是在施工时会有点复杂,湿作业的工作量大,施工时间相对较长。
(二)增加支点技术。在房屋建筑施工中,可以通过增加支点的的方式来提升建筑整体的坚固性和稳定性。增加支点可以较好降低建筑构件的载荷和承重跨度,在起到优化建筑物力分布的同时,也可以提升整体结构的承载能力。房屋建筑支点的增设通常都是选择梁和板的中间位置,这样有助于承重梁受力水平的均匀,减小房屋变形的风险。这种加固方法是最为常见的房屋加固方法,其实际的施工过程相对比较简单,但其实际施工的空间范围也有一定的限制。使用增加支点的方式进行房屋加固时,必须对建筑原本的建筑结构和使用功能进行详细分析,避免出现增加支点带来的空间减少问题。
(三)碳纤维布加固法。碳纤维布加固方法具有多种优点,如施工便捷、耐久性好、外形美观等。碳纤维布加固方法的应用主要是利用非金属纤维类材料如碳纤维布、玻璃纤维等,对房屋建筑结构进行加固处理。当然,碳纤维布加固方法具有一定的局限性,即适用于混凝土结构的抗剪、抗震及抗弯加固,具体的应用方法是:首先,清洁房屋表面,保证房屋表面无杂质,干净、平整;其次,对房屋表面的碳化层进行去除处理,如若房屋表面出现不同程度的凹陷或裂缝,需要对其进行整平处理;再次,将碳纤维布放在常温固化以及湿法铺层上,使用专用的滚筒在混凝土表面涂刷树脂,待树脂干燥后,将碳纤维布粘结在房屋表面,压实碳纤维布,保证其与树脂紧密结合。
(四)化学植筋技术。这项技术在整个建筑结构加固施工技术中占有十分重要的位置。在实际应用过程中,施工人员会使用一种化学粘合剂,在混凝土中,将用来加固的螺杆、钢筋等材料加固,使用电锤或风钻来钻孔,孔的直径在4~6mm之间,深度因为不同的植筋锚固结构胶使用方法不同,根据具体方法来确定。施工中要注意,钻孔深度和设计图纸的锚固长度在20d之上,并且大于或等于200mm,这样才能更加有效地加固房屋建筑结构。
三、结语
总的来说,结构加固技术对房屋建筑的施工有着非常重要的意义,加强对结构加固技术的研究,并将其合理的运用在房屋建筑施工中,不仅可以有效的提升房屋建筑的整体性能,还可以给人们一个可靠的生命财产安全保证,为延长建筑的使用寿命,提升建筑的整体效益带来更大的帮助。
参考文献:
关键词 结构鉴定技术;设计;加固方法
引言
伴随着社会经济的不断变化,尤其是自然灾害的频繁发生。现代人们不仅要求居住房屋美观舒适,还要求其安全稳固。随着年限的增长,我国目前有很多存在着质量隐患和安全隐患的建筑物,而这些对人们的生命安全存在着挑战。因此,研究探讨房屋建筑结构鉴定和加固设计具有非常重要的现实意义。
一、房屋改造应根据房屋材料施工,现场勘查实际情况
房屋改造应根据已有结构灵活施工,尤其是对现场进行实际的勘查。
1.1 建筑结构鉴定技术现状 。
目前,我国已形成三种结构鉴定技术:
(1)有关混凝土结构的结构鉴定技术。我国的结构鉴定技术是从六十年代中期研究混凝土强度的非破损检测方法开始的。到今天,关于混凝土强度和缺陷检测技术已日趋成熟,相关的检测仪器和检测设备完全可以由我国自主生产,全国性的检测技术规程也慢慢形成。特别是混凝土强度的检测仪器,在技术性能方面已达到了国际领先水平,还有些甚至超过了发达国家的研制水平。七十年代末,我国又研发了钢筋混凝土构件的检测技术,特别是关于混凝土结构的耐久性技术受到了国家重视,相关的检测技术也有了非常明显的突破。而在八十年代后,我国又开始着手关于钢筋锈蚀速度以及锈蚀量测定的研究,而且又很快研发出可以判别钢筋是否锈蚀的一些技术。
(2)有关砌筑结构的检验鉴定技术。我国对于砌筑结构检测鉴定研究略晚于对混泥土结构的检测技术。在七十年代时,砌筑结构抗震鉴定和加固的评定指标主要是砌筑砂浆的强度。为了改变这种传统的判定方法,国内建筑业开始致力于研究回弹法砌体结构检测强度。经过十几年的努力,就研发出了砂浆强度检测技术。近年来,还有一些新的检测方法问世。虽然砌筑结构检验鉴定技术研究的起步比较晚,检测技术还没有非常成熟。但是它的发展势头在国内外,目前已形成了非常强大的竞争优势。
(3)有关钢结构的检验鉴定技术。与前两中检测技术相比,在工程建设中关于钢结构的检测技术的研发比较滞后。因为工业部门对一些钢材的力学性能、内部的缺陷以及焊缝探伤的检验方法要求特别严格,但是国内相关技术比较缺乏。因此对钢结构的检验鉴定只有学习其他行业的技术方法。在这种借鉴学习的基础上,经过发展钢结构的检验鉴定技术已取得了一定的发展,基本上可以解决一些建筑结构中存在的实际问题。但该技术的发展还不是很成熟,仍然有很大的发展空间可以开拓,还需要继续研究。
1.2 检验鉴定技术的发展前景。
虽然我国在建筑结构检验鉴定技术研发上的已取得了一些发展。但是高精尖、低损伤、快捷方便仍是这一领域不断追求的目标。而开发新的检测项目,完善检验测试技术仍是我们的研究方向。具体来说可以在以下三个方面进行努力。
(1)提高检测仪器和设备的质量和性能。仪器设备是进行检测的必要工具,质量过硬、性能好,操作便利的仪器是保障高质量检测工作的必要条件。与发达国家相比,我们的检测仪器设备在总体上还存在着比较明显的差距,在设备的稳定性、功能性、和寿命等方面仍存在很大的差距。
(2)注重检测理论和检测数据分析方法。不管是哪种结构的检验测试,它所面临的难题都是如何检测出更精确的数据和精确的位置。只有注重提高检测理论和检测方法才能使检测更合理,从而让检测结果更加准确。
(3)让国外的先进技术与国内原有的成熟技术相结合。伴随着工程技术的发展和检测要求的提高,不断出现显得问题。例如,如何进行高强度的混凝土强度检测、如何判定混凝土的缺陷、如何评定新型建材的质量问题,只有通过引进新技术为我所用,才能解决实际问题。
二、房屋改造加固设计的具体措施
1.增设抗震横。当已有墙体不能满足抗震需要时,可考虑增设抗震横墙,数量通过计算抗震横墙的面积率来确定。为了让增设的抗震横墙能分担地震荷载,抗震砖横墙的厚度一般不小于240mm,墙的下面做基础,墙顶要用细石混凝土和大梁顶紧,并与原纵墙妥善的拉结。增设抗震墙是提高建筑抗震能力的有效措施,特别对于原建筑的抗震墙较少,抗震墙间距超过抗震鉴定标准要求时更为合适。
2.钢筋网水泥砂浆面层加固技术。该法属于复合截面加固法的一种,当砖墙的抗震承载力不足时,可采用水泥砂浆抹面或配有钢筋网片的水泥砂浆抹面层进行加固,这种方法通常称为夹板墙加固法。
3.混凝土墙加固技术。砖房的混凝土板墙加固与钢筋网水泥面层加固法类似,都属于复合截面加固法,它的优点是:施工工艺简单、适应性强,砌体加固后承载力有较大提高,可控制墙体裂缝的开展,且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,而且加固后的建筑物空间减少了一些,但具有较大的灵活性。
4.增设扶壁柱的加固技术。该技术属于一种加大截面的加固法,其优点也与钢筋混凝土外加层加固法相似,但承载力提高比较有限,并且较难满足抗震要求,一般在非地震地区用到,它属于间接加固砌体结构的方法。一般有两种做法,第一种为无黏结外包型钢加固法,该法属于比较传统的加固方法,其优点是:施工简便、现场工作量和湿作业少,受力较为可靠,比较适用于没有比较大的截面,但是可以加大承载力的方法。其缺点为:加固成本较高,需要采用类似钢结构的一些防护措施;第二种为预应力撑杆加固法,其优点是:能大幅度地提高砌体柱的承载力,且加固效果安全可靠,适用于加固处理应力高、应变高的砌体结构的加固;其缺点是不能使用于温度在 600℃ 以上的环境中。
5.联结与拉结技术。联结和拉结是砌体结构抗震加固中的一个非常重要的内容,联结和拉结的主要措施是连与锚。通过连与锚,后加构件(如外加柱、后加圈梁)与原有构件(如墙体)连成一个整体,把原来联结不好的构件连成整体,并提高了某些构配件(如山墙、非承重构件、瓦等)的抗震强度,防止地震坠落伤到人。实现联结和拉结的主要使用工具有钢筋、销键、螺栓和锚杆,可按照不同条件和需要采用不同工具。
6.隔震及减震消能加固技术。目前最常用的隔震材料是叠合橡胶隔震垫,其作用为使地面水平地震加速度在隔震层处中断,或让向上传递的地震加速度减小。在设计计算中,其表现形式为上部结构周期加长,因此地震作用减小,结构反应也减小,进而达到抗震加固的目的。该方法的原理非常简单,但是用于加固时的技术难度却非常大。首先要将上部结构与基础完全切断开,还要放入有一定阻尼叠合橡胶垫。其必要条件是上部结构整体性较好,因此不是所有结构都能用此方法进行加固。
三、结束语
在房屋改造设计中,首先,应与业主了解建筑物改造后的相关功能,确定一些改造后的后续设计使用年限,制订一些合理的抗震设防目标,确定改造设计适用的规范体系。其次,结合方案可靠性鉴定、抗震鉴定和改造要求,确定其与完成预定目标的可能差距。最后,根据已有工程情况和各项加固方法的适用性,结合经济技术条件,确定使用的计算程序及改造加固的方法,来完成改造加固设计。
参考文献
[1]混凝土结构设计规范GB50010-2002.中国建筑工业出版社,2002.
[2]赵西安.钢筋混凝土高层建筑结构设计.中国建筑工业出版社,1998/5.
[3]周靖.混凝土结构加固设计规范算例[M].中国建筑工业出版社,2008.
[4]《建筑抗震鉴定与加固技术规程》DB11/T689-2009(S)