摘要:近年来,随着建筑行业的快速发展,建筑工程在数量与规模上均有较大提升。对于建筑工程来说,安全是最重要的,也是保证工作顺利进行的最基本要求,因此,钢筋混凝土结构的加固在一定程度上会影响到建筑工人的人身安全。建筑结构工程需要不断地在混凝土结构加固设计上创新,寻找更加多元化的方式运用到其中,才能为建筑结构工程增添一份力量。
关键词:建筑结构工程;钢筋混凝土;结构加固设计;常用方法
引言
目前,钢筋混凝土结构已经逐渐成为了我国建筑结构工程之中十分重要的施工内容,这主要是因为钢筋混凝土结构具有较强的稳定性和安全性,并且可以保存较长的年限。但是对于钢筋混凝土建筑工程结构的使用寿命而言,其使用寿命的长短将会受到多方面因素的影响,所以此时就需要对钢筋混凝土结构进行相应的加固措施,以此来延长其使用的寿命,进而促进建筑结构工程行业的有效发展。因此,对建筑结构工程钢筋混凝土结构的加固设计进行深入的探究是十分必要的。
1建筑结构加固的必要性
建筑结构的设计,应考虑到整个建筑生命周期中遇到的各种风险,但随着时间的推移,材料和结构的损坏,或由于使用功能的变化而导致的使用功能的不满足。采取及时有效的措施进行建筑结构的加固,科学分析退化和破坏,加强建筑工程结构整个生命周期内的安全质量。由于环境因素的影响,使得建筑结构的性能可能会降低,并且建筑结构的使用年限也会随之减少。对建筑物的修复、翻新和加固的投资已经成为一个全新的项目,以保证旧建筑正常使用,并延长使用寿命。随着社会经济的不断发展,以及建筑业发展迅速,人们对建筑物的功能要求越来越多,功能的使用已经跟不上时代的变化,给建筑物结构的耐久性和承载能力也带来了问题。根据相关数据显示,本世纪中叶建成的大部分建筑物目前仍在使用,主要是因为钢筋混凝土结构具有良好的抗震性能并得到了广泛应用。目前,我国对建筑工程的实际应用进行了一些研究,对于建筑工程结构加固的改造,理论与实际相结合仍在研究中,实际工程加固施工中的一些加固方法仍缺乏必要的理论分析,因此对钢筋混凝土结构加固的研究具有重要意义。
2建筑结构工程钢筋混凝土结构加固设计常用的方法
2.1采用钢板加固法
钢板加固法就是把钢板使用特制的结构胶粘贴到建筑结构的表面,以这种方式来提高混凝土整体结构的承载能力和耐久性,是一种比较成熟的技术。该方法主要原理在于能够改善主梁的承载力不足的情况,降低纵向主筋腐蚀的程度,能够帮助整个建筑工程减少裂缝继续发展的效果。建筑工程中钢板的使用是比较明智的,因为钢板本身具有坚硬的特性,能够粘贴在开裂的结构上使其加固。采用钢板加固是一种比较传统的方法,但是在使用上还是较为广泛的,很多的建筑工程都采用钢板加固来施工,一定程度上保证了结构的完整性和坚固性。钢板加固有比较多的优势,首先在操作上比较简易,没有复杂的要点需要掌握,利用钢板本身的特性能够使得裂缝问题得到有效的解决,并且为后期的维护提供支持和帮助。其次是能够有效地缩短工期,在整个施工过程中不会对外界造成更多的污染和影响,是一种比较合理的加固方法。但是该方法也有一定的缺陷存在,加固时不能当时完成,需要有时间的支持才能保证结构的完整性,并且在后期的维护中要投入比较多的精力和技术。在现阶段的建筑工程中,只是采用这种方式不能达到整体加固的效果,只能完成局部粘合,因此没有办法达到全部加固。
2.2增大截面加固设计
增大截面加固混凝土构件的方法简单,适用于各种钢筋混凝土受弯、受压构件(如梁和柱)的加固。
根据原始结构构件的性能特征和要求,如力的特性,以及薄弱环节,增大的截面可以设计在不同面进行。增大截面加固混凝土构件是采用与原构件同种材料来增大原有混凝土结构构件截面面积,从而达到提高承载力的一种加固方法,由于工艺简单、施工技术成熟、受力简单、加固费用经济等优点很容易被人们接受。在加固中,加大横截面的构件需要配备适当数量的结构钢筋以确保扩大截面的正常使用,同时设计中应考虑加固构件的耐久性。增大截面加固方法的一个重要技术要点是,必须解决新旧混凝土构件在加固下是否能够协同工作的问题。结构加固后,新旧混凝土衔接表面在使用时考虑受到各种复杂的应力条件,因此当混凝土构件加固处于弹性阶段时,衔接表面主要通过新旧混凝土两侧的黏结强度施加应力。施工中混凝土材料需要大量的现场操作,并且需要长时间养护使混凝土达到设计承载力,另外增大截面加固法,会使得建筑物的外观和使用空间也会产生影响,因此设计时还应考虑到其限制因素和加固后的使用效果。
2.3粘贴碳纤维布加固法
碳纤维布是抗拉强度大于钢筋的一种特殊材料,在部分出现问题的结构中可重要作用。粘贴碳纤维布加固法就是将碳纤维布粘贴在结构中出现问题的地方,增强结构的抗压能力和抗拉强度,达到加固的效果。粘贴碳纤维布加固法的优点:①碳纤维布为特殊的复合材料,具有较强的抗腐蚀性能,在潮湿的环境下仍能发挥作用,受外界因素影响较小;②碳纤维布重量较小,不会像钢筋一样大大加重结构的重量;③碳纤维布在常温环境下受外界因素较小,使用寿命较长,维护费用相对较低。粘贴碳纤维布加固法的缺点:①碳纤维布只在常温条件下寿命较长,其抗火和抗高温能力较差,防火要求较高,且不能长时间在日照下暴晒,会影响碳纤维布的寿命和质量;②碳纤维布的延展度有限,当结构变形过大时,碳纤维布会因结构变形而破裂;③由于碳纤维布的弹性不足等原因,对于结构的要求较多,适用性相对较低。
2.4利用增强的复合型材料进行加固设计
利用增强的复合型材料进行加固设计,主要是指在结构混凝土的外表采用一些高性能的粘合剂进行纤维黏结,这样就可以充分发挥两者的性能,共同作用来增强建筑结构的摩擦力和抗弯承载力,从而起到对原始固件结构的加固目的。相对上述两种方式来说,这种加固方式有一定的差异。这种方式的关键环节就是采用增强纤维复合材料和原始构件可以充分协同配合,把控好两者之间的界面是非常重要的部分。而纤维材料的低弹性模量和高强度都会对增强效果起到一定的负面影响,因此需要我们对其进行充分的研究和运用才能保障其加固效果。
结语
总而言之,伴随着我国经济水平如火如荼的发展,我国的建筑结构工程也得到了较为明显的进步发展。而钢筋混凝土结构作为建筑结构工程之中至关重要的内容,它不仅可以有效的保证整体建筑结构的质量和稳定性,更可以延长建筑结构的使用寿命并确保其使用的安全性。但是因为钢筋混凝土结构容易受到多种因素的影响而导致使用寿命降低,所以这就需要相关的建筑工作人员通过合适的方法来对其进行钢筋混凝土结构的加固,以此来有效的提高提高建筑结构的使用寿命,进而促进我国建筑结构工程未来的可持续发展。
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