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摘要:近年来,随着现代社会高速发展和经济水平提升,人们的生产水平和生活质量都得到了显著提高。经济收入的增长使得人们对生活品质和生活质量的要求也不断增长,建筑工程项目是满足人们居住需求和物质文明建设要求的重要载体,其安全性与稳定性直接影响着人们的生活质量和人身安全,建筑工程行业要想实现可持续健康发展,就需要不断进行施工技术以及管理模式的创新与改进,实现工程项目质量的增强,为建筑企业带来更好的经济效益和社会效益。
关键词:结构设计;建筑加固改造
引言
随着我国建筑行业的不断扩大,人们对于现在的建筑加固改造技术的要求也越来越高。为了提高建筑整体结构的稳定性和安全性,落实加固改造的工作指标,相关工作人员必须要对房屋建筑进行全面地分析,在决定改造方案的时候,对技术要求、使用寿命、施工成本等问题进行综合的考虑,缺一不可。如果缺少了其中的任意一项,都会给建筑带来不好的影响,导致现有建筑的安全性能得不到应有的保障。文章详细的说明了现有建筑的改造目标和标准,对加固改造的综合决策方法和工程的实际应用进行了深入的研究,为以后的建筑加固改造工作提供了有益的参考依据。
1 房屋建筑结构加固设计的必要性
建筑的稳定性需要以结构的稳定性为基础。建筑施工需要做好建筑结构质量的保证,确保建筑结构的整体质量。这幢建筑物的建造费用相对较高。一旦在施工过程中难以满足要求,在施工过程中发现结构问题,可能需要重新施工,增加施工成本。目前,建筑业企业竞争激烈。为了获得更好的发展条件,建筑企业需要建立市场声誉,加强对房屋建筑项目的质量和安全控制。建筑结构的稳定性可以让居民在生活过程中感受到强烈的安全感。一旦出现结构稳定问题,居民将受到安全威胁。因此,在施工过程中,要实施结构加固技术,保证建筑物的稳定性,防止倒塌等事故的发生,也要为建筑业的健康发展提供保障。
2 结构设计的建筑加固改造探讨
2.1 增设必要的功能空间
建筑改造可以通过改变局部使用功能来增加构件,从而扩大使用面积或改变使用功能。案例中幼儿园建筑项目的改造,采用改造3号楼建筑的方式来增加幼儿园的功能空间,适度扩大部分功能空间,如增加层数、增加空间宽度或者是拆掉部分非承重墙体的方式来扩大空间。无论采用哪种改造方案,都须符合以下几点规定:首先,当层数增加或楼层尺寸加宽时,应该获得相关部门的批准。其次,加层时应该对楼层梁、柱等受力构件及地基基础的承载力进行建模验算,如不足应依据规范进行加固设计,并考虑是否会遮挡影响其他使用空间的采光和通风问题。最后如需拆除墙体时,应要充分考虑施工偶然荷载和是否影响原建筑结构的承载力。
2.2 承重墙施工结构设计应用要点
在建筑工程当中,承重墙结构的设计质量极为重要,大多数施工项目平面均为矩形。承重墙的质量和结构设计直接影响着工程项目的稳定性和安全性,其能够为土木工程项目提供充足的承载力,在设计时必须要注意竖向荷载,即为抗侧力构件的设计,剪力墙设置需要满足框架结构位移角要求,承受的底部弯矩较小,需要注意对框架与剪力墙受力变形特征不同的考虑,保证其协同性,结构构建模型计算时,剪力墙或计算完出图时增加剪力墙,对结构形成不利,需要在建模时对其纯框架结构进行分析,比对计算结果,并作出有针对性的调整,选择位移角较大的位置设置剪力墙。通常情况下其横向刚度要小于纵向刚度,这就需要确保承重墙设计具有足够数量的横墙,才能够有效提升工程结构的抗震功能,确保其可以承载自然地质灾害,包括地震灾害等因素的影响,所以,在进行工程结构设计时,必须要注重工程项目建筑的抗剪强度。而要有效提升工程项目的抗剪力,还要注意加大施工材料强度的控制力度。同时也要适当增强横墙的轴压力,这就需要针对横墙不断优化,尽最大可能提升其承重水平与联合墙体的隔断水平。
2.3 黏贴碳纤维复合材料加固
碳纤维复合材料加固钢筋混凝土构件的稳定性可以提高新老构件的后期强度,加快加固速度。增强构件具有较高的耐蚀性和耐久性,对结构的影响较小。它不仅不增加构件的截面面积,而且具有良好的耐久性,大大提高了构件的力学性能。越来越多的碳纤维布加固技术已逐渐取代钢棒加固技术。考虑到碳纤维复合材料加固的弹性模量较低,一般在220GPa左右,而340-560GPa之间的高弹性模量会增强构件的加固效果。
2.4 锚杆静压桩法
锚杆静压桩技术是基础托换处理中的一项较为先进的加固技术,其主要原理来自于静压桩和锚杆技术的融合应用。其将锚杆固定压桩架预先埋设在地基基础部分,其压桩反力即为现有工程建筑的自重载荷,利用压桩反力架用千斤顶将桩段从基础中预留或开凿的压桩孔内逐段压入土中,再将桩与基础连接在一起,卸除反力架千斤顶,使得该桩能够有效承受工程项目的载荷应力,从而降低基础下地基所受的一部分压力载荷,防止工程项目出现不均匀沉降,以达到提高基础承载力和降低发生工程项目沉降概率的目的。在基础托换加固工程施工过程中,锚杆静压桩技术相比其他地基加固技术,可能引起沉降情况的概率相对较低。地基加固技术在实际施工过程中能够将土体结构进行破坏,并适当加入水泥固化剂,通过长时间的固化实现整体地基的加固处理,经过较长固化时间后其结构强度会逐渐增强,此时,在外部载荷的作用下将会带来较大程度的拖带沉降,通常拖带沉降会发生在10cm以上,而锚杆静压桩技术在施工中引起的拖带沉降量仅为1-4cm,如此可见,其具有良好的加固效果。
2.5 筋混凝土柱加固
钢筋混凝土柱的加固采用两种方法:①原钢筋混凝土柱四角外包角钢;②扩大钢筋混凝土柱截面积。①包角钢加固。首先对混凝土筒体进行抛光,将四角打磨成弧形。界面处理完成后,用钢板拉伸器固定角钢。由于柱的截面很大,所以每根拉拔钢板的位置均匀是非常重要的。为了缩短钢带的水平距离,保证钢带的正确位置,在每根钢带的中点附近增加固定钢带的地脚螺栓。②增大截面加固。当混凝土材料处于三维应力状态时,会抑制三维应变,从而提高混凝土的凝结力和承载力。当侧压力增大时,约束混凝土构件的侧移变形也随之增大,从而促进结构承载力的提高。根据三维受力原理,新老混凝土组合构件受力相同,从而提高构件的刚度和强度,从而提高整体承载力。该方法的优点是可以在构件的外表面加一层钢筋混凝土箍层,从而提高原混凝土的强度和伸长率,从而提高混凝土的抗压性能。
2.6 改善房屋建筑通风、日照采光状况及隔音性能
可以通过增加窗户、调整窗户的高度或者光反射的方式来完善房屋建筑的采光节能状况。在保证房屋建筑同等温湿度的前提下,降低房屋加固改造的耗能,节约能源。可以通过提高原有房屋建筑阻挡固体传声能力的方式,来提高房屋建筑的隔音能力,降低房屋建筑本身噪声的影响。
3 结语
建筑工程建设结构设计的优化和地基加固技术应用的改进,需要结合工程项目实际进行综合考量。建筑结构的加固和维护是由于其结构功能或使用条件产生变化引起的,导致结构承载力无法满足当前的施工要求和使用要求。地基部分的施工质量直接关系到建筑结构的稳定性,因此其加固处理必须要针对建筑物的施工环境以及地质条件,充分考虑施工环境的变化,需要从多方面进行仔细的考量,确保建筑地基的稳定性,提高其承载力。
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