摘要:我国进入改革开放之后,我国的工程建设以及工程的构造发展都有了显著的提升,尤其是我国的房地产行业的高速繁荣发展,从这此形势来看,各种工程建筑结构的维修保养成为了建筑业中一项重要的工作。因此,对社会各种建筑的改造加固和诊断需要逐步提升,从而把建筑物的因各种不可抗的因素导致的损害降到建筑物能够承受的范围之内,能够为建筑的施工方以及客户提供技术的保证和质量的保证,减少建筑过程中出现的不是必要的烦扰和相当程度的经济损失。所以,对建筑物的建筑结构的改造加固和鉴定工作越来越成为重要的工作,从建筑物的设计、建造等源头解决可能出现的问题,从而保证建筑结构的质量的稳定可靠和持久耐用。本文重点论述了房屋改造时结构鉴定以及加固设计的要点。
关键词:房屋改造;结构鉴定;加固设计;要点
经过长期的使用建筑物的结构功能会有所降低,尤其是历史性的建筑物,在改造过程中受到当时技术水平的限制,会对建筑结构本身的稳定性产生一定的影响,出现问题时由于没有及时的解决,导致各类问题不断加剧,如果不及时采取措施和制定相应的解决办法,将会进一步加大建筑物的损失。因此,进一步提高建筑物的结构性能,对于人民的生命财产安全具有十分重要的影响,
1 房屋改造时结构鉴定的意义
房屋结构检测的工作内容涵盖面较为广泛,对于房屋的结构检测,要对特殊工程结构进行优先检测,比如要优先对钢梁、混凝土等房屋重点部分进行检查和测试。对一些最容易出现房屋安全隐患的地方进行优先检查,具体检查时,可首先明确房屋建筑结构的检测的重点。在检测工作薄上标记检测重点,分清具体检测工作的优先顺序,如将房屋主要承重结构作为检测的重点。在对房屋承重安全性进行考虑之后,在对房屋建筑的其他结构进行检测。区分检测的主次。这里要注意的是,对于房屋结构检测不能单单对房屋重点位置检测,还要对房屋的次要结构进行综合检测,提升房屋结构检测的全面性,从而提升房屋安全鉴定工作的科学性,提升房屋安全质量。
2 房屋建筑改造鉴定和加固方案选择时应考虑的主要因素
根据鉴定评估报告对结构目前实际的安全性、适用性、耐久性做出的分析,结合其改造内容,论证其改造的可行性,确定改造方案,并对其重新计算,对因改造而引起的不满足要求的结构构件进行加固处理。针对每个建筑物的不同情况选择最佳的加固方案最为关键。主要影响因素有:
2.1 房屋现状
房屋结构、建造年代、完好状况、抗震设防等级、改造前用途及荷载状况、房屋场地地质及水文状况等;
2.2 改后功能
改后用途、改造内容、结构变动情况、荷载状况、对抗震设防的要求等;
2.3 预期效果
既定功能实现情况、加固材料与原结构协同性、结构的整体承载能力改善状况、结构的既有损伤修补情况、建筑立面影响情况;
2.4 施工水平
施工队伍技术水平、机械装备等。采用新技术、新材料、新工艺时,应先试点,验收合格后展开;
2.5 施工条件
施工场地、施工季节、周边情况等;
2.6 施工工期
为减少对既有建筑内部人员正常工作和周边居民生活的影响,应采用施工周期相对较短且施工噪音较小的方案;
2.7 工程造价
既要考虑加固本身的费用,还要考虑恢复和装饰需要的投入。
3 房屋建筑改造加固设计应遵循的基本原则
第一,改造加固设计应该由有资质的设计单位承担;第二,结构可靠性指标满足要求;第三,先加固,后改造。对高温、高湿、低温、冻融、化学腐蚀、振动、温度应力、地基不均匀沉降等因素引起的原结构损坏,应在加固设计中提出有效的防治对策,通过加固消除结构体系存在的问题,消除潜在的危险性;第四,改造加固设计所采用的材料应尽可能轻质,以减小地震反应和避免对原有基础进行加固处理;屋顶加层尽量采用轻质结构,以减少对下部房屋使用的影响,原有下部结构减少或不进行加固;第五,改造加固设计应采用传力明确、构造简单、不损伤或少损伤原有构件、施工方便、费用低的方案,应综合考虑经济技术效果,避免不必要的拆除或更换;第六,因加固增设的构件与原有房屋构件应有可靠的锚固和拉结措施,确保其共同工作。有抗震设防要求时,遵循强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件的设计原则;第七,加固工程选用的水泥、混凝土、钢材、纤维材料、加固用胶粘剂、混凝土裂缝修补材料、钢筋阻绣剂等均应符合《混凝土结构加固技术规范》的要求;第八,对改造后的房屋结构及地基基础进行验算。地震区结构、构件加固,除应满足承载力要求外,尚应复核其抗震能力。不应存在因局部加强或刚度突变而形成的新薄弱部位;同时还应考虑结构刚度增大而导致地震作用效应增大的影响。
4 房屋建筑改造加固施工技术要点
4.1 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。
4.2 外贴型钢加固法
外贴型钢筋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,构件在加固后的一天时间内都可以应用;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。
3.3 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。
4.4 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。
5 结语
在房屋改造加固设计中,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
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