钢结构整体顶托在古建筑加固中的应用

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:张历科 魏荔
[导读] 摘要:近些年,我国对古建筑加固进行更多强调和重视,实际加固施工效果受到社会大众的关注。
        绍兴市古建园林建设有限公司  浙江省绍兴市  312000
        摘要:近些年,我国对古建筑加固进行更多强调和重视,实际加固施工效果受到社会大众的关注。古建筑经过长时间外部各种相关因素的影响,受到一定程度的损坏,人们需要采用相应的加固技术,增强古建筑的安全质量。本文主要对钢结构整体顶托在古建筑加固中的应用进行分析。
        关键词:钢结构;整体顶托;古建筑;加固应用
        施工人员对古建筑进行加固的过程中,需要对建筑的实际损伤情况和受力特性等多个方面进行全面综合性考虑,采用钢结构对古建筑结构整体实行顶托加固,最大程度保持古建筑原有外观造型和艺术风格的基础上,增强其安全抗震等性能,实现最佳的加固效果。
        1古建筑加固现状
        古建筑是我国古代历史发展过程中遗留的重要财富,通常情况下都是采用木质结构进行建筑。古建筑在施工建设的过程中受到当时施工原材料、设备和技术等多个方面因素的影响,存在一定的安全质量问题和缺陷。部分古建筑保暖和围护部分采用砖石材料建筑。古建筑包含不同类型的结构,对古代发展历史进行充分体现,是我国优秀历史文化的传承,具有重要的应用价值[1]。部分木质古建筑出现开裂的现象,在外界温度和湿度存在较大变化的条件下,木构件裂缝逐渐延伸,减少有效截面,降低了整个古建筑的实际承载能力。另外,古建筑采用木质结构建筑,在相应的自然条件下,经常容易造成木材出现糟朽和虫蛀的现象,对整个古建筑结构安全和承载能力产生严重的负面影响。古建筑中采用的材料自身存在一定不足之处,经过悠久的历史,更加凸显出施工原材料的问题和缺陷,增加危险安全事故发生的几率,需要人们结合实际情况,做好加固施工作业,增强建筑安全性。古建筑在遗留的过程中甚至经过多个朝代的更替,受到内部和外界多种因素的影响,出现材料使用性能降低、外力损坏、承载能力下降、设计不合理等现象,经常容易造成古建筑内部构件产生弯曲变形的情况,对整个古建筑的外观和艺术风格产生不良影响,甚至严重损坏建筑整体结构,出现坍塌现象。因此,我国对古建筑的加固进行高度重视,加大对钢结构整体顶托加固技术的研究力度,在古建筑加固施工中进行高效应用,保证加固施工质量和效率,防止对剩余建筑产生损坏,最大限度的保持古建筑原理的面貌。
        2钢结构整体顶托在古建筑加固中的应用
        2.1结构整体顶托加固技术设计应用
        钢结构具有显著的力学特征,抗折、抗拉性能较强,和混凝土材料进行比较,具有更加优质的使用性能。古建筑加固工程采用钢结构能够有效提升建筑强度,增强建筑韧性。另外,钢结构在项目工程实践应用的过程中,便于施工人员灵活制造多种多样的造型设计,增强古建筑的整体美观,同时保证加固整体的平衡,促进强度和韧性能够对外力进行均匀高效的传输和分配,提升加固施工的安全稳定性。
        首先,我们对结构整体顶托加固技术设计应用的过程中,根据相关标准规定,对标准项目的加载数值确定为2.5kN/㎡[2]。加载设计过程中,相关工作人员需要严格根据古建筑设计标准和规定,科学规范的采用分级均匀记载方式,完成加载重物试验。另外,工作人员设计古建筑承载性能的过程中,需要根据每个荷载挠度,保证承载性能设计的科学合理性,防止产生加载不均匀等各种现象。工作人员在实际设计工作过程中,需要对古建筑的艺术风格和内容进行全面了解,结合钢结构件各种外观造型,合理规范的控制其具体比例、尺度等参数,同时可以采用非线性弯曲钢结构交织结构的受力系统对古建筑顶端加固设计,全面呈现出艺术的美观特性,同时成分体现出古建筑结构设计的艺术风格。
        然后,相关工作人员对古建筑加固项目工程开展设计工作的过程中,采用加载状态的研究和分析,可以有效模量应变系数和钢梁弹性,获得准确有效的钢梁抗弯界面模量。

工作人员结合古建筑实际情况和项目工程要求,设计艺术内容的过程中,最大程度的增强建筑艺术的张力,不断扩展建筑空间,实现大跨度建筑结构设计效果,全面呈现出古建筑加固中应用结构整体顶托的艺术价值,充分发挥其应用优势和作用,有效提升古建筑加固工程施工质量和效率。
        最后,工作人员对侧应变设计工作的过程中,需要对梁跨中、两端设置测试点进行更多的重视,提升该环节设计实际效果。设计人员可以充分发挥BIM软件的重要优势,对跨中位置设定两个受拉应变片进行仿真模型,同时在钢箱梁连接班上设计定受剪力应变片,结合BIM软件测试测点,及时发现测点布置中存在不合理性,结合实际情况进行适当调整,保证测点布置的有效性,有效提升测点设计的实际成效,进而对结构整体顶托在古建筑加固施工应用中的实际效能进行有效保证[3]。
        2.2结构整体顶托加固措施
        施工人员对古建筑加固工程进行施工建设的过程中,结合项目工程的实际情况和需求,分析结构整体顶托加固措施应用特点和优势等,选择最佳的加固措施,提升项目加固的实际效果。施工人员可以采用混凝土柱加固措施,在实际应用的过程中主要应用组合钢立柱,在混凝土立柱位置周边,能够有效对原古建筑结构独立柱扩大支撑,承接上部结构向下的虎仔,全面减少原古建筑混凝土柱的承受能力。施工人员采用该种措施,需要对加固组合杆材料的荷载、安全可靠性等多项标准进行考虑,选择最佳的加固组合杆,不会和古建筑原混凝土土柱产生连接,为后期维护和更换工作带来便利。
        施工人员对古建筑的梁进行加固施工的过程中,可以选择型钢组合桁架,在古建筑原大梁两端进行科学合理的设置,有效支撑混凝土梁底,对上部楼面和梁之间传输的荷载进行有效承载,实现钢桁架和建筑下部组合钢立柱的协调受力,实现良好的加固效果。另外,施工人员对古建筑楼板面进行加固时,具有新增加的横梁和重梁进行支撑和保障,同时设定相应的次梁顶托楼板,能够有效减少古建筑楼板面跨度,降低建筑结构应力,增强古建筑的安全稳定性。施工人员布置梁支撑楼板和板负弯矩的过程中粘上一层碳纤维布,提升古建筑楼板面加固成效。
        施工人员对古建筑楼板进行补修的过程中,重点在混凝土保护脱落和钢筋锈蚀位置进行补修,全面清除混凝土层和钢筋铁锈,同时对于部分钢筋腐蚀严重的情况下全部更新,选择聚合物砂浆做好填充修补。施工人员对柱进行修补的过程中,针对古建筑柱的损坏位置,做好混凝土清除和钢筋铁锈清理和防治工作,提升聚合物砂浆修补工作实际成效,能够有效保证古建筑几何尺寸和外观[4]。施工人员在古建筑加固过程中高效采用钢结构整体顶托,能够有效形成科学完善的钢结构受力体系,增强该体系的抗震性能和结构整体安全稳定性,同时保证建筑构件的可拆换性,有效防止古建筑原有结构损坏、老化等现象产生的安全风险。
        结束语:古建筑自身的结构、外观等多个方面受到自然条件和外力破坏等因素的影响,存在不同程度的损伤。人们对古建筑加固施工进行更多的关注,采用钢结构实现良好的顶托加固效果,增强古建筑钢梁承载力,建立完善紧密的体系,增强古建筑的抗震和安全稳定性,保存古建筑自身的艺术风格,提升其整体性。
        参考文献:
        [1]朱义东.浅析高层建筑钢结构在土建工程中的应用[J].建材发展导向,2020,018(003):188-188.
        [2]兰芷若.探讨新型材料在古建筑木结构修复中的应用[J].居舍,2019(04):41-41.
        [3]周勤劳.新材料在古建筑木结构修复工作中的应用[J].科技经济导刊,2019,27(13):57-58.
        [4]张艳霞,王彦,张国军,等.应力波和阻抗仪技术在古建筑木结构检测中的应用[J].工程抗震与加固改造,2019,41(01):150-156+162.
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