浅谈建筑结构加固技术改造

时间:2022-09-03 12:56:28

浅谈建筑结构加固技术改造

摘要:在社会发展的推动之下,城市建设也获得一定进步,种种建筑结构之中十分重要的是加固技术,基于此,本文论述了建筑结构加固技术分析。

关键词:建筑工程;结构加固;应用

中图分类号:TU198文献标识码: A

随着我国社会经济水平的不断提高,人民群众对于现代建筑的要求越来越高。为满族人民群众对建筑的现代化需求,不但产生了形式多样的现代建筑,对于已经设计好的现代建筑结构也会因人们的需求不同而发生变化。改变现代建筑结构就等于打乱了原来的设计,而打乱了原来的设计就必须进行建筑结构加固。在这种情况下,设计人员就必须系统掌握建筑结构加固技术,在确保建筑结构质量和安全的前提下进行建筑结构加固改造。

1、建筑加固的原因

1.1、人为因素

在建筑施工过程中存在着许多影响建筑质量的因素,比如建筑设计错误、施工恶劣、施工人员技术问题等都会造成建筑的不稳固。建筑设计只要有一个参数错误,就会导致建筑成为垃圾建筑。施工过程中的恶劣情况可能会导致使用的材料出现变质或者钢筋质量问题,使其不能正常发挥它的作用。施工人员在施工过程中,因为自己的问题而没有处理好细节部分也会导致建筑不牢固。

1.2、自然因素

天气情况复杂多变,建筑施工的材料可能会因为天气原因或长期使用受到侵蚀,使材料自身状况变得很差。比如高温暴晒可能会使外墙涂料出现脱落、裂缝等状况,还有酸、碱等成分对材料的腐蚀、木材长时间放置也会腐朽等等。建筑结构的功能也会因为这些因素而变得不牢固,所以我们就要对它进行加固。

2、建筑工程加固技术应用的重要性

在建筑结构工程的发展进行分析,当工程建筑施工达到一定阶段之后,作为主要的建设方式,工程结构的维修得到有效运用。在我国的建筑工程结构中,由于历史及发展方式的特殊性,在多数方面要求对既有建筑物实施加固及维修改造。而鉴定作为建筑物加固及维修改造的前提得到使用,随后结合鉴定结果对有效的加固处理措施进行确定。随着城市化发展进程的逐渐加快,造成设计、施工及管理方面存在一定的不足之处,同时,受到火灾、地震等自然灾害的影响,我国基本建设中建筑结构鉴定及加固改造作为急需解决的问题得到应用。现阶段,我国发展生产中,生产力重心的提升已逐渐从新建工业企业向已有企业的技术改造转移,促使更大的投资效益得到获取。另外,我国也急需对民用建筑的改造进行加大。

3、我国建筑结构加固改造现状

随着我国建筑业的快速发展,建筑结果加固改造技术也是逐渐加快,但是由于发展时间比较短,总体还处在一个初级发展阶段还未形成比较稳定的市场秩序,人们的业务活动也没有相应的行为准则来进行规范,到目前为止我国的建筑加固改造多集中在一些高校研究所、大型设计院,没有形成规模性的生产产业。我国建筑物加固改造技术一般操作步骤主要包括现场鉴定、设计施工以及整体验收阶段,现场鉴定主要是对建筑物的损坏程度、建筑物的工作性能等做出鉴定,在作鉴定报告时主要包括需要加固的范围、类型以及建筑物的构造等重点内容。在建筑物加固改造技术进行设计师,需要明确标出加固所用材料以及具体的施工方案等。在进行加固施工时需要制定具体的施工方法,选取更加具有专业性能的工程施工队伍。目前我国在对具体建筑物,仍然以经验为主,加固技术在应用中仍然存在很大的风险,在对建筑物进行加固时,有很大的随意性,没有统一的标准以及行为规范等。

4、建筑结构加固技术分析

4.1、科学设计框架体系

科学设计框架体系是保证建筑结构加固的前提,如果不对已经改变了原受力情况的建筑结构进行认真分析,全面衡量,则很可能导致加固失败,造成较大的损失。在进行框架体系设计的过程中,必须对梁柱进行认真考虑,因为其框架结构截面积相对较小,这就导致其刚度与承载能力均相对较低,为此在加固过程中必须考虑添加使用混凝土剪力墙,让部分水平力转移到建筑结构上来。

4.2、增大截面加固法

对钢筋混凝土结构而言,增大截面法通过采用同等材料(钢筋及混凝土)来增大原有结构截面面积及配筋来达到提高结构构件承载力的目的。当梁、柱及基础抗力不够时,采取加大截面有如下优点:首先,施工技术成熟而且简单,很多施工单位都能很好的完成;其次,因为没有使用太多化学材料,耐久性及稳定性好;第三,提高抗力和刚度的幅度大,特别对增大柱子稳定性,效果很明显。增大截面就增大了刚度,当局部加大时对受力会有一些影响。一是当整体加大时,由于自振周期变短,会增大地震力,当增大某一层时有可能会引起薄弱层;二是现场湿作业工作量大,施工比较麻烦,养护时间长,对工期有一定的影响;三是增大截面会对结构的外观及净高有一定的影响。增大截面法主要用在混凝土板、柱、梁和剪力墙等一般构件。

4.3、混凝土结构加固

4.3.1、通常直接加固的方法是对混凝土进行加固,在梁、柱、板、墙及一般构造物的混凝土结构中得到使用,在加固后不会对建筑物的净空造成影响。但在实际施工过程中存在较长的湿作业缺点。在高压区混凝土较低强度或存在梁、柱受到严重缺陷等混凝土承重构件的加固中得到适用。

①钢板粘贴加固该加固方法存在施工速度快、不存在湿作业或仅在抹灰工序中出现湿作业的情况,存在较小的生产及生活影响。在加固后,不会影响原有结构的外观及净空。在较大程度上胶粘工艺及操作水平对加固效果造成影响。在正常湿度环境中且对经理作用所承受的受弯或受拉构件的加固中得到适用。

②绕丝法在混凝土结构构件斜截面存在不足的承载力的加固中得到适用。或采用横向约束力对受压构件进行施加的场合。

③截面加大的加固方法该方法存在施工工艺简单、较强适应性的特点,且存在成熟的设计及施工经验。子啊梁、板、墙、柱及一般构造物的混凝土加固中得到适用。但存在较长的现场施工湿作业,影响了正常的生产及生活,且在加固之后,减小了建筑物的净空。

④粘贴纤维,增强塑料的加固方法存在良好的抗腐蚀及看潮湿的特点,几乎不会对结构自重造成增加、且耐用以及较低维护费用等特点。但应设置专业的防火处理。在各种受力性质的混凝土结构构件以及一般构筑物中得到适用。

⑤粘结外包型钢的加固方法也被称之为湿式外包钢加固法,存在可靠的受力、便捷的施工以及较小的现场工作量,但在用钢量方面相对较大,在超过600℃的高温场所中进行施工时不宜进行无防护操作。在使用中不会对原构件截面尺寸进行显著增大的条件下进行适用,但又要求大幅度对其承载能力进行提升的混凝土结构进行加固处理。

⑥锚栓锚固的方法在混凝土强度等级为C20~C60范围内的混凝土承重结构进行改造及加固中得到适用。在出现严重风化的上述结构及轻质结构中不宜进行使用。

4.3.2、间接加固中通常的方法是预应力加固法。该方法的运用能够使被加固结构的应力水平得到降低,不仅存在良好的加固效果,而且还能进一步将结构整体的承载力度得到提升。但在加固处理后会在结构外观上对原结构造成影响。通常在大跨度、重型结构的加固以及高应力及高应变条件下的混凝土构件的加固中得到适用。且在处于无防护状况下,禁止在超过600℃的环境中进行使用,也不宜在混凝土存在较大收缩、徐变结构中得到应用。

4.4、砌体结构加固措施

4.4.1、增设扶壁柱与混凝土外加层增设扶壁柱技术意在增加截面面积,提高截面承载力,但其加固效果远不及混凝土建筑物较优,且针对其难以抵抗地震,目前,仅限应用于我国非地震区域。混凝土外加层加固技术具备施工简单、适用性较强的应用特点,且因我国已有较为成熟的设计及丰富的施工经验,完工后,显著提高混凝土截面的承载能力。

4.4.2、砌体墙增加配筋比如20ft高的混凝土砌块(CMU)墙如果配筋足够的话,其抗剪能力可能是不足够的。在现有的墙体中加筋是否可以?当然可以。有数种向墙内安装赶紧的方法。如:①从侧面植入钢筋。在CUM墙体内部按一定间隔(如槽中线间隔为4ft)切竖向槽,植入钢筋后灌入砂浆。这项操作通常是从墙内部开始,以免影响外立面装饰,特别是有砖镶面的CUM墙更应注意。②竖向钻孔配筋。这种方法是从墙体顶部向下钻孔并植入钢筋。和上面的方法相似,竖孔间距由计算分析,两孔中心之间典型距离为4~5ft。孔径一般为4in,可用普通无收缩砂浆挂怒。也可用FEMA-172建议的聚酯砂浆灌注,这种砂浆有极好工作性和低收缩性。

4.5、增设坡屋顶

通常情况下,雨季平屋顶常常会因阴雨连绵而漏雨,这样就会对屋顶的牢固性造成极大的影响,为此可以使用增设坡屋顶实现对平屋顶改造进而达到屋顶坚固的目的。在改造的过程中,必须注意在增设坡屋顶的过程中必须认真分析建筑物的实际情况,特别是要认真分析原建筑结构是否具有较强的承载能力,尽最大可能避免增加建筑物的负荷,以确保建筑结构的牢固。

5、建筑结构加固改造发展趋势

受到我国经济政策的影响,今后我国建筑物加固改造工程会越来越受到重视,必然也会加快加固材料市场以及改造等行业等快速发展,这就要求负责人员有非常专业的技术水平,还需要充分了解材料对环境的影响。为使我国建筑物加固行业朝着良性发展,研发部门需要投入更多的力量来研发加固材料,同时,也需要不断引进先进的加固理念,以规范加固市场,形成统一的行为规范。

6、结语

综上所述,钢筋混凝土结构加固是当前建筑结构工程施工的重点任务之一,为了进一步提高钢筋混凝土结构的抗震水平,我们可以坚持加固技术应用的基本原则,结合具体钢筋混凝土结构工程的加固需求,选择合适的加固技术。

参考文献:

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