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摘要:建筑物由于长期使用及风吹日晒,加之地震等自然灾害的侵蚀,会不同程度地出现毁损、裂缝、脱落等问题。文章结合实际施工经验,浅析房屋建筑结构的加固设计及具体施工技术的应用。
关键词:结构 加固 房屋 建筑 施工
中图分类号:TU7文献标识码: A
前言
目前,在实际的房屋建筑施工过程中,保证房屋建筑施工过程中的施工质量,需要根据实际的房屋建筑施工情况,选择合适的结构加固技术,实现结构加固技术在房屋建筑施工中的有效作用。应用结构加固技术,保证了房屋建筑施工质量,发挥了房屋建筑的使用功能,在一定程度上,有效的提高了房屋建筑的经济效益和社会效益。
一、对房屋建筑结构进行加固的意义
通常情况下,可靠性作为评价房屋建筑结构的一项指标,房屋建筑结构设计统一标准中做出了这样的规定:结构的可靠性是指在规定的时间范围内以及指定的条件下将提前设置的功能顺利完成的程度。结构的可靠性规定五十年作为一个设计的基准期。结构的可靠性并不是一成不变的,它与材料的可靠性和房屋建筑使用时间长短密切相关。所以,出于保证房屋结构的可靠性的目的,我们要对房屋建筑结构做出科学合理的检测、判断和加固维护等,进而达到保证房屋结构可靠性的目的。
二、房屋建筑结构需要加固的几种原因
1、从设计理念上对房屋建筑使用寿命的理解不够透彻
我国过去在房屋建筑的设计理念上,还没能从最初的单纯设计满足载荷强度的设计原则转变到既满足载荷强度需求又满足使用寿命需要的设计思路,这也不能符合当今房屋建筑工程建设对使用寿命的要求。而加强房屋建筑使用寿命的理解,应首先要研究确定结构重要性的方法。
2、没有对房屋建筑结构的耐久性问题投入足够的关注
房屋建筑在建造和使用过程中,一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀,并要承受雪荷载、风荷载、地震荷载、疲劳荷载甚至是超载、人祸等意外因素的作用,同时房屋建筑所采用材料的自身性能也会不断退化,从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。大量的病害实例也证明,除了施工和材料方面的原因,影响结构耐久性的决定性因素是来自构造上( 也即设计上) 的缺陷。
3、对于房屋建筑结构设计中的抗震措施设计缺乏深入的认识和重视
近年来国内国外地震频发,给人类社会带来了极大的灾难。尤其是我国的地震通常具有发生频繁、震害强烈、范围广泛等特点。因此对于房屋建筑这一类的建筑工程而言,遭受地震破坏的可能性就很大。而我国的工程人员以及人民群众对于房屋建筑的抗震措施设计也有了更科学的认识,而过去在房屋建筑结构设计中,有关抗震措施的设计思想被忽视的现象也逐步被扭转。
三、结构加固方法及技术分析
进行加固施工时,其加固施工及加固方案的制定尤为重要,对于需要加固的构筑物,应根据构筑物的不同情况制定不同的加固方案。
1、良好的施工性是加固工程方案必须考虑的条件之一
加固工程方案的优劣,首先要把是否具有施工作业方便作为必要条件,没有良好的施工性是阻碍加固工程施工的一个拦路虎。有的加固方案虽然具有解决问题的可行性,但是,由于其方案在施工过程中增加了一定的施工难度,而造成施工工期长、劳动用工大、安全系数低的弊端,结果必将影响到加固质量。
2、不同类型加固工程与加固方法分析
结构的加固分为直接加固与间接加固两类,设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。
(1)加大截面加固法
在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层,可增加截面有效高度,扩大截面面积,从而提高构件正截面抗弯,斜截面抗剪能力和截面刚度,起到加固补强的作用。在适筋范围内,混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。在原构件正截面配筋率不高的情况下,增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力。在截面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面,通过新加部分和原构件共同工作,可有效地提高构件承载力,改善正常使用性能。加大截面加固法施工工艺简单、适应性强,并具有成熟的设计和施工经验,适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固,但现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。
(2)置换混凝土加固法
该法的优点与加大截面法相近,且加固后不影响建筑物的净空,但同样存在施工的湿作业时间长的缺点,适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。
(3)预应力加固法
预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件,由于预应力和新增外部荷载的共同作用,拉杆内产生轴向拉力,该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上(当拉杆与梁板底面紧密贴合时,拉杆会与构件共同找曲,此时尚有一部分压力直接传递给构件底面),在构件中产生偏心受压作用,该作用克服了部分外荷载产生的弯矩,减少了外荷载效应,从而提高了构件的抗弯能力。同时,由于拉杆传给构件的压力作用,构件裂缝发展得以缓解、控制,斜截面抗剪承载力也随之提高。
四、房屋建筑施工中结构加固技术的应用
我国建筑行业的迅速发展和建筑施工技术的不断提高,在国民经济的发展中发挥了重要的作用。房屋建筑施工是建筑施工中的重要组成部分,根据施工中存在的问题,有针对性的应用合适的结构加固技术,才能保证房屋建筑的施工质量,实现房屋建筑的使用功能。目前,在房屋建筑施工过程中,经常用到的结构加固技术包括碳纤维加固修补技术和粘包钢加固技术。碳纤维加固修补技术具有施工便捷、高强高效、施工质量易于保证和良好的耐腐蚀、耐久性的特点,适用于房屋建筑施工中的梁、板、柱、墙节点的加固,也可以在烟囱、红砖墙和简仓等土木工程的加固补强;粘包钢加固技术分为很多类,例如,粘钢加固技术、包钢加固技术、混凝土裂缝灌注修补技术和基层修补技术。不同的技术具有不同的特点,在房屋建筑施工中发挥的作用不同。例如,粘钢加固技术具有施工简单、快速,可以提高房屋建筑结构的承载力,不会影响房屋建筑结构外形等特点,主要应用在房屋建筑施工中的梁、板、柱和桥梁等混凝土建筑的结构加固。
在实现对房屋建筑的科学、合理和系统的鉴定分析之后,可以通过一系列加固技术的应用,实现对房屋建筑的结构加固效果。在本房屋建筑施工中应用的结构加固技术,包括碳纤维加固、基层修补技术、粘钢加固和外包角钢加固,在房屋建筑结构加固中发挥了不同的作用,实现了对房屋建筑的加固作用。例如,在房屋建筑施工中应用碳纤维加固技术,主要是对房屋建筑中的建筑框架梁、地面、框架柱和楼板底部进行加固。碳纤维加固技术的一项重要内容就是高强碳纤维布的应用,在实际的房屋建筑施工中,要保证高强碳纤维布的单位质量在300g/m2,弹性模量要超过2.3×105MPa,断裂伸长率不超过1.5%,抗拉强度要在3200MPa 以上。在进行基层修补时,要以房屋建筑构件出现的不同问题作为修补基础,有针对性的应用基层修补技术。例如,修补房屋建筑构件表面裂缝时,应用的是灌注环氧树脂胶;修补建筑局部的风化、腐蚀和剥落等现象时,应用的是聚合物水泥砂浆。
结论
综上,建筑物结构加固是一项系统工程,除了在加固方法、设计及施工技术方面努力外,还应从源头上抓起,加强管理,提高工程质量可以有效避免损坏的发生。由于作者水平有限,文中不足之处望行业同仁多多指正,今后的工作学习当中亦会时刻保持积极进步不断探索的精神,争取为我国在房屋建筑结构加固设计及施工技术方面作出更大的贡献。
参考文献:
[1] 张小平. 小议房屋建筑施工结构加固技术[J]. 城市建设理论研究(电子版),2012,36(05).
[2] 祝成展. 結构加固技术在房屋建筑施工中的应用[J] 建材发展导向(下),2012,17(04).
关键词:结构 加固 房屋 建筑 施工
中图分类号:TU7文献标识码: A
前言
目前,在实际的房屋建筑施工过程中,保证房屋建筑施工过程中的施工质量,需要根据实际的房屋建筑施工情况,选择合适的结构加固技术,实现结构加固技术在房屋建筑施工中的有效作用。应用结构加固技术,保证了房屋建筑施工质量,发挥了房屋建筑的使用功能,在一定程度上,有效的提高了房屋建筑的经济效益和社会效益。
一、对房屋建筑结构进行加固的意义
通常情况下,可靠性作为评价房屋建筑结构的一项指标,房屋建筑结构设计统一标准中做出了这样的规定:结构的可靠性是指在规定的时间范围内以及指定的条件下将提前设置的功能顺利完成的程度。结构的可靠性规定五十年作为一个设计的基准期。结构的可靠性并不是一成不变的,它与材料的可靠性和房屋建筑使用时间长短密切相关。所以,出于保证房屋结构的可靠性的目的,我们要对房屋建筑结构做出科学合理的检测、判断和加固维护等,进而达到保证房屋结构可靠性的目的。
二、房屋建筑结构需要加固的几种原因
1、从设计理念上对房屋建筑使用寿命的理解不够透彻
我国过去在房屋建筑的设计理念上,还没能从最初的单纯设计满足载荷强度的设计原则转变到既满足载荷强度需求又满足使用寿命需要的设计思路,这也不能符合当今房屋建筑工程建设对使用寿命的要求。而加强房屋建筑使用寿命的理解,应首先要研究确定结构重要性的方法。
2、没有对房屋建筑结构的耐久性问题投入足够的关注
房屋建筑在建造和使用过程中,一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀,并要承受雪荷载、风荷载、地震荷载、疲劳荷载甚至是超载、人祸等意外因素的作用,同时房屋建筑所采用材料的自身性能也会不断退化,从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。大量的病害实例也证明,除了施工和材料方面的原因,影响结构耐久性的决定性因素是来自构造上( 也即设计上) 的缺陷。
3、对于房屋建筑结构设计中的抗震措施设计缺乏深入的认识和重视
近年来国内国外地震频发,给人类社会带来了极大的灾难。尤其是我国的地震通常具有发生频繁、震害强烈、范围广泛等特点。因此对于房屋建筑这一类的建筑工程而言,遭受地震破坏的可能性就很大。而我国的工程人员以及人民群众对于房屋建筑的抗震措施设计也有了更科学的认识,而过去在房屋建筑结构设计中,有关抗震措施的设计思想被忽视的现象也逐步被扭转。
三、结构加固方法及技术分析
进行加固施工时,其加固施工及加固方案的制定尤为重要,对于需要加固的构筑物,应根据构筑物的不同情况制定不同的加固方案。
1、良好的施工性是加固工程方案必须考虑的条件之一
加固工程方案的优劣,首先要把是否具有施工作业方便作为必要条件,没有良好的施工性是阻碍加固工程施工的一个拦路虎。有的加固方案虽然具有解决问题的可行性,但是,由于其方案在施工过程中增加了一定的施工难度,而造成施工工期长、劳动用工大、安全系数低的弊端,结果必将影响到加固质量。
2、不同类型加固工程与加固方法分析
结构的加固分为直接加固与间接加固两类,设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。
(1)加大截面加固法
在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层,可增加截面有效高度,扩大截面面积,从而提高构件正截面抗弯,斜截面抗剪能力和截面刚度,起到加固补强的作用。在适筋范围内,混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。在原构件正截面配筋率不高的情况下,增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力。在截面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面,通过新加部分和原构件共同工作,可有效地提高构件承载力,改善正常使用性能。加大截面加固法施工工艺简单、适应性强,并具有成熟的设计和施工经验,适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固,但现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。
(2)置换混凝土加固法
该法的优点与加大截面法相近,且加固后不影响建筑物的净空,但同样存在施工的湿作业时间长的缺点,适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。
(3)预应力加固法
预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件,由于预应力和新增外部荷载的共同作用,拉杆内产生轴向拉力,该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上(当拉杆与梁板底面紧密贴合时,拉杆会与构件共同找曲,此时尚有一部分压力直接传递给构件底面),在构件中产生偏心受压作用,该作用克服了部分外荷载产生的弯矩,减少了外荷载效应,从而提高了构件的抗弯能力。同时,由于拉杆传给构件的压力作用,构件裂缝发展得以缓解、控制,斜截面抗剪承载力也随之提高。
四、房屋建筑施工中结构加固技术的应用
我国建筑行业的迅速发展和建筑施工技术的不断提高,在国民经济的发展中发挥了重要的作用。房屋建筑施工是建筑施工中的重要组成部分,根据施工中存在的问题,有针对性的应用合适的结构加固技术,才能保证房屋建筑的施工质量,实现房屋建筑的使用功能。目前,在房屋建筑施工过程中,经常用到的结构加固技术包括碳纤维加固修补技术和粘包钢加固技术。碳纤维加固修补技术具有施工便捷、高强高效、施工质量易于保证和良好的耐腐蚀、耐久性的特点,适用于房屋建筑施工中的梁、板、柱、墙节点的加固,也可以在烟囱、红砖墙和简仓等土木工程的加固补强;粘包钢加固技术分为很多类,例如,粘钢加固技术、包钢加固技术、混凝土裂缝灌注修补技术和基层修补技术。不同的技术具有不同的特点,在房屋建筑施工中发挥的作用不同。例如,粘钢加固技术具有施工简单、快速,可以提高房屋建筑结构的承载力,不会影响房屋建筑结构外形等特点,主要应用在房屋建筑施工中的梁、板、柱和桥梁等混凝土建筑的结构加固。
在实现对房屋建筑的科学、合理和系统的鉴定分析之后,可以通过一系列加固技术的应用,实现对房屋建筑的结构加固效果。在本房屋建筑施工中应用的结构加固技术,包括碳纤维加固、基层修补技术、粘钢加固和外包角钢加固,在房屋建筑结构加固中发挥了不同的作用,实现了对房屋建筑的加固作用。例如,在房屋建筑施工中应用碳纤维加固技术,主要是对房屋建筑中的建筑框架梁、地面、框架柱和楼板底部进行加固。碳纤维加固技术的一项重要内容就是高强碳纤维布的应用,在实际的房屋建筑施工中,要保证高强碳纤维布的单位质量在300g/m2,弹性模量要超过2.3×105MPa,断裂伸长率不超过1.5%,抗拉强度要在3200MPa 以上。在进行基层修补时,要以房屋建筑构件出现的不同问题作为修补基础,有针对性的应用基层修补技术。例如,修补房屋建筑构件表面裂缝时,应用的是灌注环氧树脂胶;修补建筑局部的风化、腐蚀和剥落等现象时,应用的是聚合物水泥砂浆。
结论
综上,建筑物结构加固是一项系统工程,除了在加固方法、设计及施工技术方面努力外,还应从源头上抓起,加强管理,提高工程质量可以有效避免损坏的发生。由于作者水平有限,文中不足之处望行业同仁多多指正,今后的工作学习当中亦会时刻保持积极进步不断探索的精神,争取为我国在房屋建筑结构加固设计及施工技术方面作出更大的贡献。
参考文献:
[1] 张小平. 小议房屋建筑施工结构加固技术[J]. 城市建设理论研究(电子版),2012,36(05).
[2] 祝成展. 結构加固技术在房屋建筑施工中的应用[J] 建材发展导向(下),2012,17(04).