浅谈建筑施工的结构加固技术
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摘要:建筑结构的加固作为对建筑物的安全性具有重大意义的施工内容,已经收到广大建筑施工工作者的广泛关注,作者通过自己的实际工作经验,详细阐述了建筑进行相关的结构加固的必要性,总结了较为常用的加固方法,分析了具体的技术特点,明确了各自的适用范围。
关键词:建筑施工 结构加固 必要性
前言:我国幅员辽阔,地质结构复杂,且有不少的大中型城市都处于地震较为多发的地区,对建筑物的抗震性要求较高。同时,随着城市化进程的不断加速,建筑物从数量和结构上都在向密集化的方向发展,而地震在不同程度上对建筑物造成损坏,同时地震也会引发相关的其他灾害,这不仅造成了极大的经济损失,同时也严重威胁了国家和人民的生命财产安全。此外,我国目前的建筑结构的情况是相当多的建筑已经进入中老年期,相关的维修和加固已经势在必行。同时,对刚修建好的各类房屋建筑桥梁,进行及时的维修、保护和加固,确保功能能正常使用,延长使用寿命,对我国的经济和环境压力都会有很大的帮助,不仅可以节约相关的物质投如,同时也能够减少土地的征用,极大地缓解了日益紧张的城市用地,避免征用农用土地。
1、建筑结构加固的必要性
简单来说,可以将建筑结构进行加固的必要性总结为以下两方面:
1.1提高建筑结构的功能需要
随着技术化进程的不断加速,需要对现有建筑基础设施的进行必要的改进,对正在使用的工业和民用建筑及其它基础设施进行技术改造和维修,引入必要的现代化设施,完善建筑物的使用功能,这样既可以节约投资,减少不可回收利用的建筑垃圾,避免物质资源的浪费,也可以减少土地征用,缓解日趋紧张的城市用地矛盾,对我国实现可持续发展的目标有着十分重要的现实意义。这也意味着建筑物的加固与改造将面临更多的挑战,相关技术方法的研究与开发有着十分广阔的发展空间与运用前景。
1.2满足建筑结构的强度需求
根据相关的法律法规以及行业规范,满足对建筑结构的实际需求,建筑物应按照极限状态设计法进行设计,相关的钢筋混凝土结构必须满足结构需求,相应的强度、刚度、耐久性等应满足设计与使用要求,但也会出现以下的情况:⑴建筑物改变了原有用途,导致其使用功能发生变化,从而出现了与设计初衷有异的荷载分布和荷载大小,造成原结构的强度和刚度不能满足要求;⑵设计结构不能满足要求,造成了结构物承载力和刚度不足,甚至留有严重的安全隐患;⑶由于各种自然灾害和战争,对结构物造成的不同程度的损坏。
2、建筑结构加固的常用方法
2.1加大截面加固法
一般来说,加大截面加固法就是在构件外部外包混凝土,增大构件截面面积和配筋量以提高集购物载力的加固方法,是一种传统的加固方法,具有工艺简单、适用性强的优点,根据构件的受力特点和加固要求不同,可选用不同的加固方式,可广泛用于各种建筑结构部件的加固:⑴在以加大混凝土截面为主的结构中,为了保证后浇混凝土的正常工作,需适当配置构造钢筋,配筋除采用钢筋外,也常用型钢和钢板。然而,加大截面加固法要求现场湿作业工作量大,养护时间较长,对生产和生活有一定影响,同时,构件的截面增大也会影响结构物的外观和房屋净空。⑵以配加钢筋为主的加固施工中,即增加钢筋截面积,为保证加固钢筋的正常工作,需按构造要求浇灌混凝土保护层,外包材料一般以普通混凝土为主,当外包层较薄、钢筋较密时,可用细石混凝土;
2.2外包钢加固法
简单来说,外包钢加固法就是将型钢外包于构件角以加强受力性能的加固方法,分为湿式和干式两种情况:湿式加固法应用于外包型钢与构件之间采用乳胶水泥粘贴或环氧树脂灌浆等粘结,这样保证了型钢与原构件能整体工作能够共同受力,对建筑物的载力有明显的提高。外包钢加固法的特点是施工简便,工作量较小,同时受力较为可靠,适用于不能改变原构件截面尺寸,但需要大幅度地提高截面承载能力的建筑结构,主要用于结构物的梁柱和腹杆的加固。而干式加固法应用于原构件与外包型钢之间无任何粘结的情况,有时即使填有水泥砂浆,但彼此只能单独受力,互不影响,但对于建筑物载力的提高不如湿式加固法有效;
2.3预应力加固法
预应力加固法就是采用外加预应力钢拉杆或撑杆,对结构进行加固的方法。其特点是具有加固、卸载和改变结构内力的三重效果,后加拉杆或撑杆和原有结构能够较好地共同工作,结构承载能力能够得到较大的提高。预应力加固适法用于大跨度结构或难以加固的较高应力应变状态下的大型结构,但此法一般不能用于高湿度环境下的建筑结构的加固。
2.4增设支点加固法
通常来看,增设支点加固法就是通过增设支承点来减小结构计算跨度,从而改变结构内力分布,提高结构物承载能力的加固方法,适用于房屋净空不受限制的大跨度结构中梁板、桁架、网架等水平结构的加固:梁、板在跨中增设支点后,减小了跨度,从而能较大幅度地提高承载能力,同时也能减小和限制梁、板的挠曲变形。其优点是简单可靠,缺点是在一定限度上会影响使用空间。
2.5碳纤维材料加固法
纤维一般具有耐腐蚀、高强度、质量轻等特点,随着纤维增强塑料的不断发展应用,将纤维和基体组合形成的纤维增强复合材料,不仅能很好地继承纤维的优良特性,同时也能对基体原有特性加以体现。近年来,随着纤维材料产量的不断提高,纤维复合材料在土木工程中得到了越来越多的应用,其应用于结构物的修补和加固中的范围也原来越广泛。
2.6粘贴钢板加固法
粘钢加固法是将构件表面用建筑结构胶粘贴钢板,使其与原构件能够共同工作,整体受力,提高结构承载力的一种加固方法。
结语
建筑结构加固方法很多,在选择时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,注意受力与抗震的要求,考虑施工条件以及时间,保证施工质量,兼顾经济效益。
参考文献
[1] 唐业清.建筑物改造与病害处理. 《中国建筑工业出版社》, 2000.
[2] 王济川.房屋常见事故分析、鉴定与处理. 《湖南科技出版社》,1996.
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