建筑工程结构加固研究 薛朝纲

发表时间:2020/6/8   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:薛朝纲
[导读] 摘要:加固工程的主要目的是通过加固加固、修补、提高使用能力、提高承载力。
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        摘要:加固工程的主要目的是通过加固加固、修补、提高使用能力、提高承载力。因此,在加强方案选择时,要注意提高项目质量,达到项目质量的最终目标,不同项目的施工方法和质量评价。本文首先介绍了加强建筑结构的原因,然后重点介绍了如何加强建筑结构。
        关键词:建筑工程;结构加固;方法
        一、建筑工程加固的原因
        (1)自然灾害的侵袭
        自然灾害是结构破坏所获得的主要原因之一:地震、火灾、洪水、台风、爆炸、冰灾等灾害给建筑物造成了许多损害或损坏,需要用技术手段加以修复和加固。
        (2)结构老化
        在建筑服务期内,五十年代前建造的相当一部分楼宇超过计划的设计期。利用环境的结构缺陷,在长期的使用过程中的损伤机制,在外部环境和环境的作用,外部介质在结构材料的侵蚀的时候,材料降解的组成、结构特点将逐渐下降,甚至完全丧失。根据影响的性质一般可分为以下三类:化学作用:盐沿海城市;对废水的化学物质的化工厂排放不达标;各种工厂排放的各种有毒气体到内部结构、化学反应,改变材料原有的成分。物理:高温、高湿、碰撞、温湿度变化、冻融、霜冻、振动、水蚀、灰尘等,使建筑材料变得脆弱。生物效应:对工程和建筑材料的破坏,如水生生物、蠕虫、藻类、某些微生物、多细胞作物、真菌等。
        (3)施工缺陷
        工程建设中的质量事故也需要用技术手段处理。造成施工缺陷的因素很多,如税务监管部门渎职和各部门,不作为建筑材料质量标准采购,对旧的落后的功能安排施工设备和施工使用不合理,施工工人技术不过关等造成大楼质量因素不满足设计要求。
        (4)提高标准
        经修订的设计规范、设计标准,按照现行标准设计结构将不能满足未来设计标准的要求,结构设计之前也不能满足目前的设计标准。从保障人民生命财产安全的角度来看,相当数量的建筑结构需要加固。
        (5)不合理的使用
        该工程结构的损坏在使用中也有不合理之处。从目前建筑物的结构来看,由于使用不合理造成的建筑物损坏的原因是多方面的。例如:将工厂改建成校舍,建筑成两个住宅,配上平房;装修以拆柱(好墙);为了达到一定的个人喜好效果,而不重新设计扩建二楼等。
        (6)使用功能的改变
        虽然建筑设计人员在建筑设计中一定要考虑建筑功能的适应性变化,但一定数量的建筑将是解决延迟功能的途径之一,是对旧建筑的技术改造。随着社会的发展,业主将根据自己的行业或生活发展的需要,调整建筑的使用功能。
        二、建筑结构加固原则
        (1)结构体系总体效应原则。尽管加固只需针对危险构件进行,但同时要考
        虑加固后对整体结构体系的影响。因此,在制定加固方案时,应对建筑物总体考虑,不能简单采用“头痛医头,脚痛医脚”的办法。
        (2) 先鉴定后加固的原则。结构加固方案确定前,必须对已有结构进行检查和可靠性鉴定分析,分析结构的受力现状和持力水平,为加固方案的确定奠定基础。
        (3)材料的选用和取值原则。原结构的材料强度应按规定取用,如原结构材料种类和性能与原设计一致,按原设计(或规范)值取用;当原结构无材料强度资料时,可通过实测评定材料强度等级,再按现行规范取值。
        (4)加固方案的优化原则。建筑结构加固方案的选择应充分考虑已有结构实际现状和加固后结构的受力特点,对建筑结构整体进行分析,保证加固后结构具有较高的安全性和可靠度。此外,要考虑综合经济指标、施工特点和技术水平,在加固方法的设计和施工组织上采取有效措施,减少对使用环境和相邻建筑结构的影响,缩短施工周期。
        (5)与抗震设防结合的原则。我国是一个多地震的国家,为了使在地震高发地带上的建筑物具有相应的安全储备,在对其进行承载力和耐久性加固、处理时,应与抗震加固方案结合起来考虑。


        三、常用建筑结构加固方法及其特点
        (1)直接加固法
        1.增大截面法
        增大截面法是用同种材料加大构件截面积来提高承载力,工艺简单、适应性强, 并具有成熟的设计和施工经验。不仅可提高被加固构件的承载力,还可加大其截面刚度,改善使用性能。适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土加固。
        该方法的优点是工艺简单,适用范围广。其缺点是现场湿作业工作量大,施工周期长,对建筑物的使用环境影响大。此外,还会减少建筑物净空,使结构自重增大。
        2.外包钢加固法
        外包钢加固法是在结构构件(或杆件)四角(或两角)包以型钢的加固方法,分为干式外包钢和湿式外包钢两种形式。它可在基本不增大构件截面尺寸的情况下提高承载力,增大延性和刚度。该方法适用于混凝土柱、梁、屋架、及砌体柱和窗间墙以及烟囱等构筑物的加固。
        该方法的优点是施工简便,现场工作量较小,施工周期短,受力较为可靠;缺点是用钢材的使用量较大,加固维修费用较高。
        3.预应力加固法
        预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或型钢撑杆,在被加固构件体外增设预应力拉杆或撑杆,通过施加预应力,提高建筑物体承载能力和刚度的方法。该方法被广泛用于加固砼梁、 板等受弯构件以及砼柱等。预应力加固具有卸荷、 加固及改变结构受力等功能,特别适用于大跨度结构以及采用其它方法效果不佳的较高应力应变状态下的大型结构加固。
        该方法的优点是:可在几乎不改变使用空间的条件下,改变原结构内力分布并降低原结构的应力水平,提高构件的承载力。其缺点是:施工时需要增加预应力工序和设备,对施工技术要求高,预应力杆与被加固构件的连接(锚固)处理较复杂,施工难度大。
        4.外部粘钢加固法
        外部粘贴加固法是用粘结剂将钢板或纤维增强复合材料等粘贴到构件需要加固的部位,以提高构件承载力和刚度的一种加固方法。这种方法在提高承载力的同时, 还可以约束核心混凝土,提高混凝土强度和构件的延性。这种方法常被用来加固承受静力作用下的砼 (或型钢)受弯及受拉构件。
        但它要求环境温度不超过 60℃,相对湿度不大于70%,无化学腐蚀的影响。此外,本方法对施工工艺要求高,需要专业的施工队伍。该法施工简单、周期短,对生产和生活影响较小,且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响。
        (2)间接加固法
        1.增设构件加固法
        该方法是通过在原有构件基础上增加新的构件,改变构件刚度比等途径,减少受荷面积,从而达到结构加固之目的。采用该方法一般不会损害原结构,且易于操作,但需增加新构件,有时会对原有的构件功能产生负面影响。
        2.增设支点加固法
        增设支点加固法是通过增设支承点来减少结构计算跨度,达到减小结构内力和提高其承载力的加固方法。按照增设支承结构的变形性能可分为刚性支点和弹性支点两种。该法简单可靠,但对建筑物的外观和使用功能影响大,同时对使用空间也有影响,适用于梁、板、桁架等水平结构的构件。
        3.增加结构整体性加固法
        增加结构整体性加固法即通过增加支撑等措施使结构构件形成整体,共同作用。因整体结构构件被破坏的概率远远小于单个构件,所以可以达到结构加固的目的。
        结束语
        建筑工程的质量关系到国家的经济发展和人们的生活安全,是社会民生的一个热点问题,受到了各界的广泛关注。而建筑结构的科学加固是建筑工程质量安全保障体系中的一个重要组成部分,因此,我们应该对建筑工程加固技术给予高度的重视。首先,严格遵守相关规范是最基本的要求。其次,要加强加固技术在建筑工程中的应用,选择合适的加固方法,确保建筑物的质量能够符合设计要求。最后,还要注重对建筑工程加固技术的创新和发展,这是在经济和科技不断进步的时代背景下促进建筑工程发展的一项基本要求,对我国的长远发展具有重要意义。
        参考文献
        [1]李智涛.简述建筑工程结构加固技术[J].建筑工程技术与设计,2015(21).
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