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建筑结构加固设计及其施工技术运用研究

2021-03-26黄立才

科学与生活 2021年33期
关键词:加固设计运用分析建筑结构

黄立才

摘 要:房屋建筑工程作为我国重要民生工程,是促进社会发展及经济建设的重要标准之一。建筑结构稳定性作为建筑质量的重要组成部分,随着房屋建筑使用年限的不断增长,建筑结构加固技术的具体应用成为社会积极讨论与有关学者研究的高发区域。据此,文章以建筑结构加固设计及其施工技术运用研究为讨论方向,首先对建筑结构加固设计及施工技术中存在的问题进行讨论与分析后,提出建筑结构加固设计及施工技术的运用原则,继而论述建筑结构加固设计及施工技术。

关键词:建筑结构;加固设计;施工技术;运用分析

引 言:目前建筑加固设计规范中对非破坏性结构加固设计和加固施工是目前我国建筑加固设计的基本准则,侧重于加固设计的理论和计算公式,对加固的设计必须做到既不会对建筑物的构件造成损害。由此可以看出,加固工程中采用系统化、标准化的加固方案进行加固时,由于非破坏的结构观念,导致加固过程和结果的不完全性和不合理性。在进行结构内力分析时一般所采用的计算模式都是以非破坏结构为基础进行设计和加工的,但由于不能对结构的破坏进行深层次的分析,从而导致结构的刚度和内部的计算,从而给以后的加固设计和加固施工带来难度。据此,本文以建筑结构加固设计及其施工技术的运用进行讨论,旨在为我国建筑结构加固设计及施工技术规范提供理论指导与帮助。

混凝土建筑结构加固原则

1.1总体效应

在制订加固方案时,必须以加固目标为核心,从全局角度出发,避免因局部构件的强化而使结构整体抗压能力降低。根据施工现场的实际,综合考虑和研究加固效果,采用科学合理的加固技术,制订加固方案。

1.2 构件加固

在对混凝土结构进行加固时,应针对某些结构不能满足其稳定性的问题展开研究。同时结构部件间的铆接和连接的加固也要根据具体情况来确定,是否可行、有效地对整体的影响很大。另外,对某一特殊结构进行加固,会导致结构强度和刚度分布情况的改变。因此,要从整体上考虑,从安全的角度,全面地分析結构和构件之间的关系。

1.3局部加固与整体加固

在结构的受力系统中,由于重物的跌落,导致了某一区域的某一梁板的损坏,而在对某一单元进行加固而不会对整个建筑物的受力产生影响时,可以进行局部加固。另外,在加固方案设计中,对结构的总体适应性进行了权衡。结构局部或局部加固后的稳定性并不意味着结构的承载力安全、可靠,作业人员要对结构的整体进行全面的检查,并与检查结果相结合,以分析判断结构系统是否需要加固,而不应着重于局部或个别构件。

2建筑结构加固设计及施工技术概述

2.1直接加强

2.1.1加大截面

通过在受压区加混凝土现浇层,使其截面高度和截面面积增大,使其正截面抗弯能力、斜截面抗剪性能和截面刚度得到明显改善,具体如图1所示。由于混凝土弯曲构件的正向截面配筋率偏低,因此增加主筋的面积可以有效地提高其抗弯承载能力。采用现浇混凝土围护结构,在截面受拉区处增大构件的截面面积,从而提高结构承载能力。增加截面的施工方法比较简便,具有很好的适应性,可以直接兼顾梁、板、柱、墙等混凝土结构。增大截面是目前混凝土结构加固改造中较为普遍的做法,其设计和施工较为成熟,但其施工周期较长,而且在进行加固后会使建筑物的剩余空间变小。

2.1.2置换混凝土

置换混凝土的施工方法类似于增大断面,但在不影响建筑的剩余空间的前提下,需要更多的时间。

2.1.3外包钢加固

采用包型钢板的方法对梁、柱进行加固改造,主要有干外包和湿外包两种。这种方法对构件的承载力、刚度和延性有显著的改善作用(如图2)。在进行加固时,采用外包钢板加固,不会对构件的截面尺寸和外观产生很大的影响,而且对构件的承载力有一定的改善作用。若采用静力加固,则应考虑其二次受力问题。采用外包钢进行强化改造时,应采用低强度钢,解决构件的应力、应变问题。另外,该工艺中采用的混凝土具有收缩小、粘附性好、初期强度高等优点,可以增强二次组合结构在接合面上的粘接能力,保证新老配合。

2.1.4外胶纤维

采用粘接材料将纤维增强复合材料粘贴到受拉区,并与受加强部分的相互作用,从而达到提高结构承载力的目的。这种方法是比较常用的结构形式,耐腐蚀,耐潮湿,质量轻,使用寿命长,使用方便,适用范围广。

2.1.5粘钢

将钢板粘贴于腕部构件外侧承载能力不足的情况下,这种方法在施工时更能体现出更高的施工效率,同时又不会对原有结构的外观造成影响,且不会降低原有的净余空间。其补强效果与粘接技术和作业水平有关。通常用于加强在室温下的受弯承载力和受拉构件。

2.1.6聚合物砂浆复合面层

聚合物砂浆复合层补强技术是一种新的施工工艺,它是一种新的施工工艺。高强度钢绞线具有高强度、耐腐蚀、质地柔软、便于运输和施工。高分子砂浆是一种防水的物质,它避免有害气体的释放,不会对环境和人体产生任何的影响,符合我们国家的生态建设和生态建设。另外,它的特性与混凝土的结合良好,耐久性和比较客观。但目前国内尚处于研发阶段,相关的原料还需要进口。在钢筋混凝土结构节点的加固和改建中,中心部位的横向钢筋网作为箍筋,承担中心部位的剪切力,从而有效地限制中心部位的混凝土。这种加固技术既可以有效地减少节点的能量消耗,又可以有效地改善节点的抗剪承载能力。梁柱端采用钢丝网,可有效地限制受压混凝土和纵向受压钢筋,避免过早压屈,从而使梁柱端得到较好的箍筋作用。

2.2间接加固

2.2.1预应力加固

在钢筋混凝土受弯构件中,采用预应力横向拉杆,在预应力和外加外力的作用下,在拉杆中产生轴向拉力,并将其偏心地传递给构件,从而减小外力的影响,减轻和控制构件的裂缝和变化,从而改善高斜段的剪切承载力,如图3所示。在水平拉杆的作用下,结构的截面应力特性发生改变,从受弯向偏心受压转变。由此可以看到,受加固构件的承载力差别是由受压状态下的构件承载力所决定的。在钢筋混凝土构件中,使用预应力下撑拉杆,可形成复合超静定结构。该系统由两个部分组成,第一部分是加强部件,第二部分是下支撑。在外载荷和预应力作用下,拉杆的轴向力通过与受力节点的连接部位传递到受力构件,在一定程度上消除外荷载,并使其截面受力最优化,从而达到提高结构承载力的目的。这种方法既能改善结构的加固效果,又能有效地改善结构的承载力。

2.2.2增加支撑加固

采用减小受弯梁计算跨距的方法,减小受加强构件的受力影响,达到显著提高结构承载力的目的。这种方法的优势和劣势都比较明显,具有结构比较简单、安全可靠的特点,但也会影响到建筑的使用功能,减少使用空间。

结论:

综上所述,混凝土结构弄能下降的因素很多,无论是配筋不足以及混凝土强度不够,都需要结合实际情况,以大局观、整体安全性出发,对受损构件进行加固改造,以此完善建筑构件存在的问题,保障了建筑稳定性。

参考文献:

[1]赵康.建筑结构加固设计及其施工技术运用的研究[J].建材与装饰,2019(01):100-101.

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