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【摘 要】建筑的安全性和穩定性对于保障人民的生命财产安全以及功能的发挥有着非常重要的意义,所以在建筑的设计过程中,应该注重对建筑加固结构设计的研究和应用,以更好的实现对建筑的稳定性的增强。
【关键词】建筑;加固技术;效果;经济效益
0.前言
在建筑使用的过程中,一些部位由于自身结构以及外力作用等原因,会出现不同程度的受损,这种情况下要想实现对建筑结构的加固,就必须要根据整个的建筑结构形式,以及建筑的受损部位的设计情况和损伤程度,采用符合建筑施工安全和成本的措施进行加固结构的设计。
1.分析结构概念设计的重要性
所谓结构概念设计,就是在实际的建筑加固设计的过程中,根据现有的建筑结构中的力学特性以及各个建筑空间之间的联系,对其受损部位进行全面的整体概念的加固,而不是单纯的进行受损部位的简单修补,所以在这种结构概念设计的过程中,应该充分的认识到建筑结构的整体性,并注重对各种建筑理论算法的应用,避免由于设计过程中的各种计算缺陷导致的加固不达标,另外,还要充分的计算理论与实际施工过程中存在的误差,尽量将截面设计的施工效果趋近既定的设计目标。
2.混凝土结构加固改造方面
2.1植筋技术
所谓植筋技术,就是在现代的建筑加固结构设计的过程中,通过对目钢筋与螺栓式锚筋的应用和连接,来实现对现有建筑加固的目的和效果,这种技术的实施最大的优势和特点就是可以实现较为简便的操作,并且可以有效的控制施工成本。但是,指的注意的是要想通过植筋技术达到预期的加固结构的目的,就必须要重视对钢筋的类型和质量的选择,即如果墙体形式为剪力墙,那么在进行结构的加固的过程中,就必须要选择直径8mm的Ⅰ级钢筋,才能达到剪力墙的承重要求,另外,框架结构填充墙在实际的加固过程中,可以使用向分布筋植筋的加固方式,所以对于钢筋的强度的要求相对较低。
2.2托换技术
所谓在建筑加固结构设计中的托换技术的应用,就是针对现有的受损位置,对其进行结构上的托梁(托梁接柱与托梁换柱)、拆柱或墙等一系列的技术应用,来实现对现有的墙体的加固。这种技术在应用中的最大的优势在于可以实现较短的工期,有利于工程的成本和人力的节约,但是缺陷也是非常明显的,即对于施工人员和技术人员的专业水平以及操作技术的要求非常高。
2.3修补技术
目前,在建筑加固结构设计的过程中,修补技术的应用主要是指内部修补和裂缝修补两部分,根据不同的建筑损伤,需要选择不同的修补办法。首先,内部修补主要应用的范围是建筑结构中比较大的裂缝,为了实现对这种裂缝的修补安全性和耐久性的提高,必须要采用一定的压力泵将修补材料打入裂缝中,才能实现理想的修补效果。其次,裂缝修补技术主要针对的是在建筑混凝土的使用过程中,由于混凝土自身性质以及外力导致的裂缝,这类裂缝的处理主要是采用混凝土材料的填补来实现的。
3.混凝土结构加固措施
3.1增大截面加固措施
增大截面加固技术,在实际的建筑加固过程中,最大的作用在于可以通过对现有的受压部位的面积的扩大来实现对其弯曲和受压损害的环节,这样就可以实现对原有结构的抗压能力和承载能力的增强。但是这种技术在实际的建筑加固结构设计的过程中,需要通过多个部门以及大量的工作人员的合作来实现,所以工作量比较大,而且在施工完成后还需要进行一段时期的养护,不利于生产生活活动的开展。
3.2外包钢加固措施
在建筑加固结构设计的过程中,外包钢板加固法的最主要的应用效果和作用在于能够实现对建筑物的受力保证,但是其应用缺陷也很突出,表现为要消耗掉大量的钢材,并且对于施工场地以及施工环境有着非常严格的限制。
3.3外部粘钢加固措施
采用粘接剂将加固板与建筑被加固部位粘接为整体,以粘钢方式改善原构件的承载能力,延长其使用寿命。该技术具有施工简单,工期较短且对生产与生活影响甚小等应用特点,实践证实完工后,原建筑的外观及净空间变化甚微。因该技术属于较高类施工工艺,要求施工环境需在60℃以下且湿度正常才得以顺利开展加固操作,且操作水准与粘胶工艺对加过效果具有直接影响。
另外在化学补强方法中,除外部粘钢加固外,碳纤维加固工艺也不适为一种先进的加固工法,例如,某开发公司地下室梁柱加固、某水厂水泵房大梁加固工程,由于环境湿度较大,最适于采用碳纤维加固,与其它加固工艺相比,更具有耐湿耐潮、抗腐蚀强、自重轻、强度高、施工便捷、质量好的特点,加固性能均优于目前其它加固方法。
3.4预应力加固措施
预应力加固技术有效提高柱、墙体的承载能力,效果显著,且对原构件净空间及外观影响甚小,已普遍应用于混凝土梁、柱及墙等部位的加固工程中[3]。该技术旨在通过外加预应力钢拉杆加固原建筑构件达到加固效果,常用方式以下撑拉杆、预应力水平拉杆及组合型拉杆为主。技术应用优势:降低了被加固部位的应力水平,且提高原构件截面的承载能力。
3.5改变受力体系的加固措施
通过增加建筑物的受力点,改变其受力系统达到加固目的。该技术常用类型如下:①托梁换柱。基于对建筑物上方受损部位无影响下,于建筑物下方砌或更换梁柱达到加固目的。②增设受力点。常用弹性支点与刚性支点实现增设受力点,旨在减少建筑物结构跨度与改善其变形状态,达到改善原构件承载能力的目的。③增设构件法。基于原建筑物构件基础上,根据实际需要增设新构件,达到减少原建筑物受力面积的目的,获取加固效果。该方法普遍应用于厂房建筑中。
4.砌体结构加固措施
4.1增设扶壁柱与混凝土外加层
增设扶壁柱技术意在增加截面面积,提高截面承载力,但其加固效果远不及混凝土建筑物较优,且针对其难以抵抗地震,目前,仅限应用于我国非地震区域。混凝土外加层加固技术具备施工简单、适用性较强的应用特点,且因我国已有较为成熟的设计及丰富的施工经验,完工后,显著提高混凝土截面的承载能力。
4.2砌体墙增加配筋
比如20ft高的混凝土砌块(CMU)墙如果配筋足够的话,其抗剪能力可能是不足够的。在现有的墙体中加筋是否可以?当然可以。有数种向墙内安装赶紧的方法。如:①从侧面植入钢筋。在CUM墙体内部按一定间隔(如槽中线间隔为4ft)切竖向槽,植入钢筋后灌入砂浆。这项操作通常是从墙内部开始,以免影响外立面装饰,特别是有砖镶面的CUM墙更应注意。②竖向钻孔配筋。
5.结语
综上所述,现代建筑技术的发展,使得现代建筑加固结构设计也取得了很大的进步,在建筑加固的过程中,应该充分的考虑建筑结构的实际情况,以及工程的成本的施工效率,以更好的提高建筑的耐久性和稳定性。
【参考文献】
[1]陈君君,龙玉辉.对建筑加固结构设计的探析[J].中国新技术新产品,2013,02(上):195~196.
[2]段建胜.浅谈房屋建筑的加固工程技术方法[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2012(04).
【关键词】建筑;加固技术;效果;经济效益
0.前言
在建筑使用的过程中,一些部位由于自身结构以及外力作用等原因,会出现不同程度的受损,这种情况下要想实现对建筑结构的加固,就必须要根据整个的建筑结构形式,以及建筑的受损部位的设计情况和损伤程度,采用符合建筑施工安全和成本的措施进行加固结构的设计。
1.分析结构概念设计的重要性
所谓结构概念设计,就是在实际的建筑加固设计的过程中,根据现有的建筑结构中的力学特性以及各个建筑空间之间的联系,对其受损部位进行全面的整体概念的加固,而不是单纯的进行受损部位的简单修补,所以在这种结构概念设计的过程中,应该充分的认识到建筑结构的整体性,并注重对各种建筑理论算法的应用,避免由于设计过程中的各种计算缺陷导致的加固不达标,另外,还要充分的计算理论与实际施工过程中存在的误差,尽量将截面设计的施工效果趋近既定的设计目标。
2.混凝土结构加固改造方面
2.1植筋技术
所谓植筋技术,就是在现代的建筑加固结构设计的过程中,通过对目钢筋与螺栓式锚筋的应用和连接,来实现对现有建筑加固的目的和效果,这种技术的实施最大的优势和特点就是可以实现较为简便的操作,并且可以有效的控制施工成本。但是,指的注意的是要想通过植筋技术达到预期的加固结构的目的,就必须要重视对钢筋的类型和质量的选择,即如果墙体形式为剪力墙,那么在进行结构的加固的过程中,就必须要选择直径8mm的Ⅰ级钢筋,才能达到剪力墙的承重要求,另外,框架结构填充墙在实际的加固过程中,可以使用向分布筋植筋的加固方式,所以对于钢筋的强度的要求相对较低。
2.2托换技术
所谓在建筑加固结构设计中的托换技术的应用,就是针对现有的受损位置,对其进行结构上的托梁(托梁接柱与托梁换柱)、拆柱或墙等一系列的技术应用,来实现对现有的墙体的加固。这种技术在应用中的最大的优势在于可以实现较短的工期,有利于工程的成本和人力的节约,但是缺陷也是非常明显的,即对于施工人员和技术人员的专业水平以及操作技术的要求非常高。
2.3修补技术
目前,在建筑加固结构设计的过程中,修补技术的应用主要是指内部修补和裂缝修补两部分,根据不同的建筑损伤,需要选择不同的修补办法。首先,内部修补主要应用的范围是建筑结构中比较大的裂缝,为了实现对这种裂缝的修补安全性和耐久性的提高,必须要采用一定的压力泵将修补材料打入裂缝中,才能实现理想的修补效果。其次,裂缝修补技术主要针对的是在建筑混凝土的使用过程中,由于混凝土自身性质以及外力导致的裂缝,这类裂缝的处理主要是采用混凝土材料的填补来实现的。
3.混凝土结构加固措施
3.1增大截面加固措施
增大截面加固技术,在实际的建筑加固过程中,最大的作用在于可以通过对现有的受压部位的面积的扩大来实现对其弯曲和受压损害的环节,这样就可以实现对原有结构的抗压能力和承载能力的增强。但是这种技术在实际的建筑加固结构设计的过程中,需要通过多个部门以及大量的工作人员的合作来实现,所以工作量比较大,而且在施工完成后还需要进行一段时期的养护,不利于生产生活活动的开展。
3.2外包钢加固措施
在建筑加固结构设计的过程中,外包钢板加固法的最主要的应用效果和作用在于能够实现对建筑物的受力保证,但是其应用缺陷也很突出,表现为要消耗掉大量的钢材,并且对于施工场地以及施工环境有着非常严格的限制。
3.3外部粘钢加固措施
采用粘接剂将加固板与建筑被加固部位粘接为整体,以粘钢方式改善原构件的承载能力,延长其使用寿命。该技术具有施工简单,工期较短且对生产与生活影响甚小等应用特点,实践证实完工后,原建筑的外观及净空间变化甚微。因该技术属于较高类施工工艺,要求施工环境需在60℃以下且湿度正常才得以顺利开展加固操作,且操作水准与粘胶工艺对加过效果具有直接影响。
另外在化学补强方法中,除外部粘钢加固外,碳纤维加固工艺也不适为一种先进的加固工法,例如,某开发公司地下室梁柱加固、某水厂水泵房大梁加固工程,由于环境湿度较大,最适于采用碳纤维加固,与其它加固工艺相比,更具有耐湿耐潮、抗腐蚀强、自重轻、强度高、施工便捷、质量好的特点,加固性能均优于目前其它加固方法。
3.4预应力加固措施
预应力加固技术有效提高柱、墙体的承载能力,效果显著,且对原构件净空间及外观影响甚小,已普遍应用于混凝土梁、柱及墙等部位的加固工程中[3]。该技术旨在通过外加预应力钢拉杆加固原建筑构件达到加固效果,常用方式以下撑拉杆、预应力水平拉杆及组合型拉杆为主。技术应用优势:降低了被加固部位的应力水平,且提高原构件截面的承载能力。
3.5改变受力体系的加固措施
通过增加建筑物的受力点,改变其受力系统达到加固目的。该技术常用类型如下:①托梁换柱。基于对建筑物上方受损部位无影响下,于建筑物下方砌或更换梁柱达到加固目的。②增设受力点。常用弹性支点与刚性支点实现增设受力点,旨在减少建筑物结构跨度与改善其变形状态,达到改善原构件承载能力的目的。③增设构件法。基于原建筑物构件基础上,根据实际需要增设新构件,达到减少原建筑物受力面积的目的,获取加固效果。该方法普遍应用于厂房建筑中。
4.砌体结构加固措施
4.1增设扶壁柱与混凝土外加层
增设扶壁柱技术意在增加截面面积,提高截面承载力,但其加固效果远不及混凝土建筑物较优,且针对其难以抵抗地震,目前,仅限应用于我国非地震区域。混凝土外加层加固技术具备施工简单、适用性较强的应用特点,且因我国已有较为成熟的设计及丰富的施工经验,完工后,显著提高混凝土截面的承载能力。
4.2砌体墙增加配筋
比如20ft高的混凝土砌块(CMU)墙如果配筋足够的话,其抗剪能力可能是不足够的。在现有的墙体中加筋是否可以?当然可以。有数种向墙内安装赶紧的方法。如:①从侧面植入钢筋。在CUM墙体内部按一定间隔(如槽中线间隔为4ft)切竖向槽,植入钢筋后灌入砂浆。这项操作通常是从墙内部开始,以免影响外立面装饰,特别是有砖镶面的CUM墙更应注意。②竖向钻孔配筋。
5.结语
综上所述,现代建筑技术的发展,使得现代建筑加固结构设计也取得了很大的进步,在建筑加固的过程中,应该充分的考虑建筑结构的实际情况,以及工程的成本的施工效率,以更好的提高建筑的耐久性和稳定性。
【参考文献】
[1]陈君君,龙玉辉.对建筑加固结构设计的探析[J].中国新技术新产品,2013,02(上):195~196.
[2]段建胜.浅谈房屋建筑的加固工程技术方法[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2012(04).