论钢筋混凝土建筑结构的加固技术要点

发表时间:2020/10/10   来源:《建筑实践》2020年第16期   作者:廖婕
[导读] 随着建筑行业飞速发展,建筑结构设计也在不断更新。
        廖婕
        份证号码:45242119800108****
        【摘要】随着建筑行业飞速发展,建筑结构设计也在不断更新。在现代建筑中钢筋混凝土建筑因其自身的诸多优点,被广泛应用。但是随着钢筋混凝土建筑使用年份的增加,会发生规律性损耗, 并且会逐年加大进而失去基本的使用功能,这就要求我们必须找出相应的加固措施。
        【关键词】钢筋混凝土;建筑结构;加固技术
        一、钢筋混凝土建筑结构加固技术的重要性
        建筑物在使用过程之中必然会出现正常的损耗和质量问题, 尤其是钢筋混凝土结构在使用的过程中,容易出现混凝土风化、钢筋漏筋等质量问题,钢筋混凝土建筑结构技术可以有效地消除安全隐患,提高建筑主体结构的安全性能。同时加固技术可以有效提高建筑结构的使用寿命,减少了建筑行业的能源消耗,保证我国建筑行业的可持续发展。
        二、钢筋混凝土建筑结构的加固原则
        1、加固方案遵循总体效应原则
        在钢筋混凝土建筑结构的加固方案设计中,要综合考虑建筑的总体效应,首先是要对建筑结构进行全方位的质量监察,发现问题的根源,并制定详细科学的加固方案,最重要是明确加固目的; 再者要考虑到建筑加固之后对于建筑整体结构的影响,避免由于建筑结构局部的加固对整个建筑造成不良的影响,从而改变了整个建筑的特征,甚至影响到建筑物的抗震、抗剪切、抗风性能等。
        2、加固材料的选择和加固强度计算
        ①加固材料的选择和原建筑结构的材料选择一致,尤其是在水泥、钢筋等材料的选择上,保证其型号、种类、性能一致性; ②如果没有确切的建筑结构材料强度资料,要进行强度级别监测, 在确定加固材料的类型;③加固材料的质量等级要求较高,这样才能够充分的保证加固效果,在加固施工之中,其钢材的选择为一级或者二级钢材,同时使用标号高于32.5 的水泥,充分提高加固建筑结构的性能。
        3、承载力验算
        在钢筋混凝土建筑结构加固施工过程之中,应当验算建筑结构的承载力,并根据结构设计的实际情况确定承载力的大小。通常而言承载力的计算要除去结构的缺陷、损耗、腐蚀等不利因素, 采用合理有效的方式进行组建。验算过程中,要考虑混凝土建筑结构在加固时的实际受力大小和特点,对加固材料的强度严格要求。
        4、抗震减震原则
        在钢筋混凝土建筑结构的加固施工中,要重点考虑提升建筑物的抗震性能,通常而言建筑物的抗震等级在六级以上,为了保证建筑结构的抗震性能符合设计要求,就需要设计抗震减震的加固方案,提高建筑的承重力和坚固性。
        三、钢筋混凝土建筑结构的加固技术要点
        1、加大截面加固法
        其是指利用与原有构件同类的材料,通过增大截面面积的方式,提高构件的承载力,从而实现加固建筑原构件的目的,如可在原有钢筋混凝土柱周边的位置浇筑一层钢筋混凝土围套。接着, 根据建筑加固结构的实际需要,利用相应的技术措施,使得新旧钢筋混凝土形成一个牢固的整体,如可以在原有钢屋架下弦杆的位置,根据结构的形状增设一根钢拉杆,通过相应的技术处理让两者共同工作,完成对屋架下弦的加固。因此,这种方法在各种构件的加固工程中使用较为普遍。
        2、外包钢加固法
        就是把新的钢铁或钢板等材料,包在被加固构件的外侧,然后利用施工措施将其做成保护性的外包钢,使得与原有的建筑构件形成合力,从而达到增强构件的承载能力和刚度的目的。它通常可以分为干式外包加固法和湿式外包加固法。总体上看,外包钢加固法能够有效地提高建筑构件的抗弯性能和抗压能力,而且施工周期较短,比较受欢迎。


        3、预应力加固法
        实质上是利用高强度钢筋或型钢等材料,在被加固构件体外增设预应力拉杆或撑杆。受弯构件和受拉构件的加固工程,往往会选择预应力拉杆加固法。因为使用这种方法小仅能够有效地提高构件承载力,而且也能够提高截面的刚度、提高加固后构件截面的抗裂能力、减少原有构件裂缝宽度和挠度等。总之,该法具有占用建筑空问较小、施工周期较短的优势。
        4、增设构件加固法
        主要就是利用在原有的建筑构件之问增加新的构件,从而达到加固建筑物的目的。例如在两榻屋架问增设一榻新屋架、在两根柱子之问增加一个新柱或者在两根梁之问增加一道新梁等,通过这样的方式,能够很好地减少原有结构的受荷面积,从而可以大幅度地减少建筑的荷载效应,增加其安全性能。
        5、增设支点加固法
        增设支点加固法是在柱子、屋架之问增设支撑构件或者是在梁、板等构件上增设支点,通过降低结构构件的计算跨度,在有效降低荷载效应的同时,最大化地发挥构件潜力,进而增加结构的稳定性。
        6、粘钢加固技术
        就是在钢筋混凝土结构构件表面,利用特制的建筑结构胶粘贴钢板,在采取相应的施工方法与技术措施之后,达到提高建筑结构构件承载能力的一种加固方法。
        1)粘钢加固法:钢板和原有结构通过粘胶实现二者的连接。这也就意味着,决定加固能否成功的关键在于新旧两部分的材料性能,尤其是材料的黏结性能。为确保加固后结构的可靠性,就必须要很好地控制粘钢加固构件的承载力,与此同时,必须要在确保即便是在外粘钢板加固失效的情况下,结构本身的安全性也得到保障。
        2)构件粘钢加固:这种加固方法主要适用于600C 以下、相对湿度70% 以下、无化学腐蚀的环境。为保证加固效果,使加固钢板材料强度得以充分利用,被加固的混凝土结构构件,其现场实测混凝土强度等级至少是C15,且混凝土表面的正拉薪结强度必须达到相应的标准。
        7、碳纤维布加固法
        1)碳纤维布加固混凝土结构的设计规范。采用粘贴碳纤维布片材加固混凝土结构时,应按国家现行有关标准采用以概率理论为基础的极限状态设计法进行承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算;钢筋和混凝土材料,根据检测得到的实际强度, 按国家现行有关标准确定其相应的材料强度设计指标;碳纤维布片材应根据构件达到极限状态时的应变,按线弹性应力应变关系确定其相应的应力;碳纤维布片材应取生产厂提供的不小于95% 保证率的极限抗拉强度作为抗拉强度标准值。
        2)碳纤维布片材加固混凝土结构构件的方式。采用粘贴碳纤维布片材加固混凝土结构时,应通过配套粘结材料将碳纤维布片材粘贴在一起,使碳纤维布片材承受拉力,并与混凝土变形协调, 共同受力。 在梁、板构件的受拉区粘贴碳纤维布片材进行受弯加固,纤维方向与加固处的受拉方向一致;采用封闭式粘贴、U 形粘贴或侧面粘贴对梁、柱构件进行受剪加固,纤维方向宜与构件轴向垂直;采用封闭式粘贴对柱进行抗震加固,纤维方向与柱轴向垂;当有可靠依据时,碳纤维布片材也可用采用其它形式或其它受力状况的混凝土结构进行加固;当采用粘贴碳纤维布片材对结构或构件进行加固时,应考虑加固后对结构中其它构件或构件的其它性能可能产生的影响;采用粘贴碳纤维布片材进行结构加固时,宜卸除作用在结构上的活荷载。如不能在完全卸载条件下进行加固,应考虑二次受力的影响;在受弯加固和受剪加固时,被加固混凝土结构和构件的实际混凝土强度等级不应低于Cl5。采用封闭粘贴碳纤维布片材加固混凝土柱时,混凝土强度等级不应低于C10 等方式。 
        四、结语
        随着现代建筑科学技术的不断进步,新型建筑材料不断出现, 混凝土结构加固方法将越来越丰富。因此,在对建筑物进行改造和维修加固时,应结合建筑物的结构特点、当地的具体条件等因素进行经济性、技术性和可靠性等多方面综合分析,从而选择出最适合的加固方案。
        参考文献:
        [1] 娄德利. 浅谈建筑结构钢筋混凝土加固技术方法[J]. 黑龙江科技信息.2015(13)
        [2] 刘国恩,论建筑结构钢筋混凝土加固技术方法,城市建设, 2014,(23)
        [3] 陈小兵等,碳纤维布加固钢筋混凝土梁的实验研究[J],工业建筑2014 年第六期.
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