摘要:随着我国建筑领域的不断发展,建筑结构的加固技术逐渐成为了现代建筑技术的一项重要组成部分。如何科学、有效的掌握建筑结构加固方法特点,并合理的应用于工程实际建设过程中具有重要的现实意义。本文将对几种常用加固方法的特点以及工程应用范围进行分析,并结合一些新型的加固方法,研究加固技术在工程实例中的应用,进而加深对建筑结构加固技术的理解,从而更好的促进我国建筑加固技术的发展。
关键词:建筑结构;加固技术;分析;发展
随着我国科学的进步与社会的发展,国民经济的发展呈现良好的势头,人们的生活水平也得到明显提高,建筑物的形式也有越来越多的花样,而人们对房屋建筑的质量的要求也越来高。为了满足人们现代化的需求,在对建筑的平面布置和使用功能进行改变时,就必须对建筑物进行必要的加固。
早期的的木结构,砖混结构,现在的混凝土结构,因功能性问题,如接建、改建、增加荷载等,或者因出现质量问题,如混凝土强度不足,配筋不够,灾后补修等,都需要进行建筑结构加固。对于需要加固的建筑物、构筑物,应根据建筑物、构筑物的不同情况制定不同的加固方案。方案的确定要遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则,只有这样,加固工程才能收到良好的社会效益和经济效益。
一、加固的主要方法
(一)加大截面加固法
加大截面加固法,是通过在原混凝土构件外浇注新的混凝土,增加构件截面积和配筋,达到提高构件承载力和刚度,降低构件长细比。该方法的优点是:施工工艺简单适应性强,并具有成熟的设计和施工经验这种加固方法广泛应用于加固混凝土结构中的梁、板、柱和钢结构中的柱、屋架以及砖墙、砖柱等。缺点是:现场湿作业工作量大,养护期较长,对生产和生活有一定影响;对结构外观及房屋净空也有一定影响梁板上捣混凝土后浇层时,还会增加结构自重。且嵌入的钢筋锈蚀和混凝土劣化的危险性很大。
(二)外包钢法
外包钢加固法是在结构构件(或杆件)四角(或两角)包以型钢的加固方法。该方法的优点是:适用于使用上不允许增大原构件截面足寸,却要求提高截面承载能力的混凝土结构加固。缺点:施工难度大,仅依靠环氧树脂胶粘剂和原本存在强度不够、质地不匀甚至已经碳化的旧混凝土表面来传递粘着力和剪力,以满足外套与原构件协同工作的要求,在受力上也存在一系列问题。外包钢套法对于梁柱节点加固无能为力,特别是框架柱往往存在上下层变断面的情况,再加上施工中的上下柱错位和误差等实际问题,使外包钢套很难上下准确衔接与上下贯通,节点处箍筋也无法交圈。
(三)预应力法
预应力加固法是一种采用外加预应力钢拉杆(分水平拉杆和组合式拉杆)或型钢撑杆对结构进行加固的方法。该方法具有加固、卸载和改变结构应力分布的三重效果,适用于大跨度结构加固,以及采用其他方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力应变状态下的大型结构加固。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆预应力使原梁产生反拱抵消部分原梁的荷载挠度,从而改善了钢筋混凝土结构的受力性能,提高了原梁的承载力。缺点是:增加了施加预应力的工序和设备。施工工艺复杂,维护困难,耐久性差,而且还占有一定空间,影响外观与使用,这样显著的缺点导致这种方法现已不受欢迎。
(四)改变结构传力路径法
改变结构传力路径加固法主要是通过构件或结构增设支承点来实现。该方法增设支点可以减少结构构件的计算跨度,大幅度提高结构构件的承载能力,减小挠度,缩小裂缝宽度。当对增设的支点施加预应力时效果更佳。该法简单可靠,通常适用于梁、板、桁架、网架等结构的加固。缺点是:影响原结构的建筑布局或使用空间减少,使用功能受到一定限制,并对生产和生活的影响较大。
(五)置换混凝土加固法
置换混凝土加固法指对原有结构强度低、韧性差的构件材料用强度高、韧性好的混凝土材料置换的方法。该方法适用于承重构件受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的局部加固。施工工艺简单方便,工期短,占用空间小,不影响使用功能,而且造价比较低,经济合理。
(六)化学植筋法
植筋技术是运用高强度的化学粘合剂,使钢筋、螺杆等与混凝土产生握裹力,从而达到预期效果。该方法施工后产生高负荷承载力,不易产生移位、拔出,并且密实性能良好,无需做任何防水处理。它主要的技术特点就是:具有高的承载力(剪力、拉力);对固定的基材不产生膨胀力,适宜边距、间距小的部位;施工简便,时间短。
(七)注浆加固法
注浆加固法主要是针对钢筋混凝土结构物由于各种原因产生的各种裂缝,采用环氧树脂类粘合剂及密封剂灌浆加固修补,在不影响生产运营的情况下可以达到预期的强度,延长结构的使用寿命,施工快捷,加固效果安全可靠。
(八)粘贴钢法
外粘钢板加固钢筋混凝土结构的方法,就是用薄钢板或其它钢衬通过建筑结构胶粘于混凝土结构表面产生三相材料,混凝土—胶—钢板的复合系统。该方法具有方案设计及结构计算简单,不损伤原混凝土构件,施工方法简便,周期短,现场作业量小,对原构件外形尺寸影响小等优点。缺点:施工工艺要求较高,施工操作程序较复杂,一般应由专业队伍施工。掌握不好的话,质量难保证;本方法要求基体混凝土强度等级一般不低于C15,环境温度不超过60e,相对湿度不宜大于70%,后期维护费用较高,不宜用于腐蚀环境中;从破坏试验看,依旧是依靠被加固的混凝土表面来传递剪力以达到协同工作进行加固的目的。其破损机理是最危险的剪切脆性破坏,值得警惕。
(九)外贴碳纤维布加固法
碳纤维布是一种新型的加固材料,外贴纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域,使它与被加固截面共同工作,达到提高构件承载能力的目的。该方法除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、强度高、劳动强度小、耐用、费用较低。但需要专门的防炎处理。碳纤维布的加固方法正在研究当中,据目前研究表明,它可以和外加钢板法,加大混凝土截面法组合加固,加固效果会更好,碳纤维布的加固法前景很好。
二、结束语
在建筑工程中,建筑结构加固技术是延长建筑物使用年限的有效方法,已经引起了学者的高度重视。因此,在实际的建筑工程中,相关工作者一定要加深相互之间的学习和交流沟通,不断学习国外先进的加固技术,逐渐增强建筑结构的加固能力,根据具体的工程情况和特点,科学合理的选择不同的加固技术,有针对性地进行建筑结构加固,选择经济的施工材料,保证结构安全,开发和研制高效的加固材料,加大截面积技术,进而保证居民的正常生活,维护人民的财产和生命安全,为建筑企业增加一定的经济效益。
参考文献
[1]黄微波,姜琳琳,向佳瑜,胡晓.建筑结构加固修复新技术[J].新型建筑材料,2012(12).
[2]刘恒镇.建筑结构加固设计与施工技术研究[J].中华民居,2011(10).
论文作者:高倩
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/20
标签:构件论文; 方法论文; 混凝土论文; 结构论文; 建筑结构论文; 截面论文; 预应力论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;