建筑混凝土结构工程的加固设计策略探析

发表时间:2020/10/10   来源:《建筑实践》2020年第16期   作者:张享俊
[导读] 在建筑混凝土结构工程的加固设计中,相关工作人员需要始终围绕工程实际

        张享俊
        山东省建设建工(集团)有限责任公司 山东济南 250011
        摘要:在建筑混凝土结构工程的加固设计中,相关工作人员需要始终围绕工程实际,严格遵循国家相关标准要求与设计规程,合理选择与之相适宜的加固技术,如加大截面、置换混凝土以及粘钢加固等。并对其中各项关键环节及要点进行严格把控,从而设计出科学合理的建筑混凝土结构工程加固方案,为全面提高建筑结构的稳定性、安全性和可靠性创造良好条件。基于此。本文主要探讨了建筑混凝土结构工程的加固设计策略。
        关键词:工程建设;混凝土结构;加固方法
引言
        混凝土结构的加固方法很多,在实际工程中选择结构加固方法,确定加固施工方案时应综合考虑结构特点、可靠性鉴定、加固的效果、便于施工以及经济因素。同时,施工质量也关系到加固结构的安全性能,所以也要加强施工工艺、工程质量,严格控制施工质量管理,按现行相关规范进行施工,保证加固工程的质量。在此基础上应不断加强加固技术的研究,改进施工工艺,研发新技术、新材料,促进建筑行业加固技术的不断发展。
1建筑混凝土结构工程加固设计原则
        1.1 安全性原则
        在实际开展建筑混凝土结构工程加固设计时,相关工作人员首先需要在结合工程实际的基础上,认真贯彻落实安全性原则。即需要相关工作人员依照工程实际情况与原建筑混凝土结构特点,合理选择相应的加固方式,保障所选用的加固方式能够有效提高原建筑混凝土结构的安全可靠性,并尽可能延长建筑结构的使用寿命。
        1.2 经济性原则
        进行建筑混凝土结构构成加固设计时,相关工作人员需要坚持的另一项原则即为经济性原则。即在制定的众多加固设计方案中,在保障其与建筑实际相符合,且确实能够有效达到加固建筑混凝土结构的前提下,选择成本费用最低的加固方案。进而有效控制建筑混凝土结构加固设计成本,帮助企业实现经济效益最大化的根本目标[1]。
        1.3 实用性原则
        在建筑混凝土结构加固设计中,实用性原则与操作性原则大致相同,即要求工作人员在以提高建筑混凝土结构的安全稳定性与坚固度为主要目标的基础上,制定出的建筑混凝土结构加固设计方案应当具有较高的可操作性,便于施工且能够在短时间内完成所有建筑结构加固施工工作[2]。
2 混凝土结构加固基本流程
        混凝土结构加固的基本流程包括:(1)对既有混凝土结构进行检测,依据国家规范对既有混凝土结构的承载力、抗震性能等进行现场检测,根据检测的参数和分析计算结果对混凝土结构进行评级;(2)依据检测报告,结合工程现场实际、承载力需求以及抗震等级要求等,初步拟定加固技术和方法;(3)对初步拟定的加固技术和方法进行详细的计算分析,并对加固方法进行优选,确定最终加固方法及施工方式;(4)现场施工。依据前期选定的加固方法和施工方式进行。同时对加固所用原材料的质量进行严格的审查,并加强施工过程的管理与监督,施工完成后及时进行验收,使设计方案得到准确的实施,做到加固后确实满足实际需求。
3 建筑结构工程混凝土结构设计加固常用措施
        3. 1 直接加固法
        (1)增大截面加固法
        增大截面法是借助增大原构件截面积并增配钢筋的方法来提高结构构件的承载力和刚度。这种加固方法的效果好、经济、适用范围广,后期维护成本低,且有较多的工程使用经验,具有较好的适用性。该方法的缺点在于施工操作相对复杂,且现场湿作业工作量较大,需要的养护期也较长,截面增大对构件美观和建筑净空高度也有一定影响。因此,在选用增加截面加固法时,需要考虑加固效果、成本、作业环境与工期等因素,综合分析技术可行性[3]。


        (2)置换混凝土加固法
        将存在缺陷的混凝土置换为质量合格优质的混凝土,以达到加固的目的。优点是采用该方法不会改变原建筑的使用空间,但应对原结构或构件的承载力进行验算,并在进行卸荷施工前采取有效的支顶措施,同时应对施工过程进行观测控制。此外,对新旧混凝土的结合面也应采取有效措施,使其黏结性得到保障。
        (3)粘贴碳纤维复合材加固法
        适用于加固一般的受弯钢筋混凝土构件、轴心受压构件、大偏心受压构件、小偏心受压构件以及受拉构件,但是对于素混凝土结构构件和最小配筋率比现行规范要小的构件则不适用。当进行结构构件受弯加固时,应采取纵向粘贴纤维复合材于构件的受拉区;当进行结构构件受剪加固时,应采取进行封闭式粘贴或U 形粘贴;当针对抗震加固时,应采取封闭式粘贴加固[4]。
        (4)粘贴钢板加固法
        粘贴钢板加固法多用于钢筋混凝土建筑加固维修,其适用于对钢筋混凝土受弯受拉等构件加固,是在混凝土建筑构件表面,通过采用高强结构胶将钢板牢固粘贴固定于被加固混凝土结构并使之形成复合整体结构,能够充分发挥粘钢结构的强度与优良性能,实现整体受力,约束混凝土变形;也能够对构件抗弯能力进行补强,利用结构胶的剪切传递,约束钢板粘合部位混凝土体,恢复混凝土建筑的承载能力,防止新裂纹产生,进而利用钢板良好抗拉强度来提高结构承载力和抗破坏能力,达到混凝土建筑结构加固目地,被广泛应用于加固及修复结构工程用。粘贴钢板加固法具有设计方法简单、技术可靠性高、加固施工周期短等优点,此外与其他加固技术相比,其工程费用也相对较低,面积加固费用呈下降趋势。缺点在于使用温度限制于5至60度,节点部位不易处理、钢板锈蚀程度较难估计等[5]。
        3. 2 间接加固法
        间接性加固措施主要包括预应力加固、增加支点的加固以及其他加固措施。预应力加固主要是应用预应力混凝土的原理,在增加构件或者是在原本构件的基础上进行施加预应力,确保初始应力得到提高的一种加固措施。对于混凝土结构的梁板而言,可以对受拉力区域施加相应的预压力,从而实现与使用阶段产生的拉力相抵消,从而达到卸载的效果,尽可能提升梁体的承载能力和抗裂能力。增设指点法是通过增加支点来减小构件的计算跨度和内力,从而提高结构承载力,其特点是受力明确、简单可靠、加固效果好,但建筑使用空间受到一定的影响。
        3. 3 混凝土结构加固的相关技术
        混凝土结构加固相关的技术有植筋技术、锚栓技术、裂缝修补技术等。植筋技术是通过结构胶在混凝土结构中植入带肋钢筋、全螺纹螺杆的技术。锚栓技术通常用于外包钢、纤维复合材料等加固材料与混凝土构件的附加锚固。裂缝修补技术,通常采用改性环氧树脂类等修补胶液,通过表面封闭法、压力注浆法等对原构件的裂缝进行修补。在混凝土结构加固中,应根据不同的加固方法,采取相应的加固技术给予辅助,提高加固效果[6]。
结束语
        综上所述,目前,混凝土结构仍然是应用最为广泛的建筑结构形式。但许多现有建筑的结构与功能已不能满足人们的需求,面临着修复、改造与加固。一部分建筑或是因为建筑质量不佳,或是需要进行加层改造,或是改变了原有建筑的用途,均需进行加固补强处理。当建筑混凝土结构因出现设计不当或是直接受到建筑使用年限较长等因素的影响,比较容易导致建筑混凝土结构出现不稳定的情况,甚至由此产生建筑坍塌、倾覆等一系列安全问题。因此有必要加强对建筑混凝土结构工程的加固设计。
参考文献
[1]张家荣.混凝土结构加固技术研究及应用综述[J].四川水泥,2018
(12):156.
[2]童玉英.刍议建筑结构工程钢筋混凝土结构加固设计常用措施[J].
居舍,2018(25):121.
[3]刘翠英.浅谈既有建筑结构加固设计与施工技术[J].安徽建筑,
2018,24(5):137-139.
[4]居则上.多层混凝土框架结构改造加固方案优选及力学性能分析[D].南京:东南大学,2018.
[5]毛子龙.结构工程设计中的混凝土加固措施分析[J].工程建设与设计,2017(22):6-7.
[6] 窦本洋,高霏霏,王威,等.某钢筋混凝土结构加固改造方法与工程应用研究[J].安阳师范学院学报,2017(2):149-151.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: