钢筋混凝土结构建筑加固设计分析论文_张沫

钢筋混凝土结构建筑加固设计分析论文_张沫

黑龙江省建设集团建筑设计研究院有限公司 黑龙江哈尔滨 150000

摘要:随着城市化建设的加快,人们对建筑行业的要求越来越高,在当前建筑工程施工中,钢筋混凝土结构应用十分广泛,但在钢筋混凝土结构建筑施工过程中,由于会受到较多因素的影响,很容易出现质量问题。再加上人们对建筑使用安全提出了更高的要求,因此需要重视钢筋混凝土结构建筑的加固设计,以此来保证建筑钢筋混凝土结构的安全性。

关键词:钢筋混凝土;结构建筑;加固设计

引言

对于钢筋混凝土建筑工程结构的使用寿命来说,其影响因素是多方面的,包括有钢筋混凝土自身使用材料的特性,结构设计,施工技术等,在建筑完成后的风霜雨雪的等自然条件的损害,都会给钢筋混凝土结构的建筑带来不同程度的影响,例如墙皮脱落,楼板有害裂缝的出现,钢筋外漏等现象。这显然给建筑在外观,使用功能性带来损害,甚至降低建筑的安全性。因此需要对钢筋混凝土结构工程进行及时且必要的二次加固,以延长建筑的使用年限,保障建筑的安全性,实用性,和美观性。

1建筑混凝土结构加固设计的基本要求

①对结构的受力特点进行了解和掌握。混凝土结构在加固前后其受力特征、受力效应存在这比较大的差异,在对原有的混凝土结构的受力特点没有掌握和了解的情况下,在对其进行加固设计时,存在着很大的效果差异。加固技术是由新旧两种材料进行结合而成的,主要是增强建筑结构的抗剪强度。②结构加固材料方面的要求。在进行混凝土结构加固设计的过程中,针对材料的选择应当根据不同的加固方式进行选择,对新材料的力学指标以及能力进行分析,对混凝土的收缩性、钢材的比例极限、化学灌浆以及胶粘剂的胶结性等进行分析和了解。③加固结构的构造要求。在对混凝土结构进行加固的过程中,应当促使加固部分和未加固部分在外形上的协调。针对加固材料选择的加固方式应当符合相应的力学原理,在进行加固的过程中,在圆角、焊接、搭接以及弯折等需要满足相应的要求。

2钢筋混凝土结构加固的基本方法

2.1增大截面加固法

混凝土截面增加的加固方法主要是通过在原混凝土结构外叠加浇筑新钢筋混凝土的方式,在原有构件混凝土截面增加的基础上,促进构件承载力等各方面性能的有效提升。混凝土截面增大加固法最大的特点就是其施工方法简便,主要适用于梁、柱等钢筋混凝土结构构件的加固补强中。这一加固方法在实际应用的过程中,必须以原结构的受力特点、薄弱环节、加固目的等各方面性能和要求为基础,采取一侧、两侧或者几面同时增大的设计方式。比如,针对梁、板等受弯构建的加固一般采取的都是增加上、下侧受压或者受拉区混凝土配筋的方式。这一加固方法,在实际应用的过程需要根据加固要求,详细的划分为增大原构件截面加固或者增加配筋加固等几种形式。如果采取增大截面加固方法时,必须根据实际情况配置一定数量的构造钢筋,在有效增大其截面的同时,确保加固施工的顺利进行。为了确保所增加配筋的耐久性以及使用功能的充分发挥,则可以采取增加配筋的加固方式,根据新增钢筋间距与保护层等构造的特点,通过适当增加原构件截面尺寸的方式进行加固。另外,由于混凝土加固施工完成后,结合面主要是依靠两侧新旧混凝土上的粘结强度承担剪应力与法向拉应力的,再加上混凝土结构增大截面加固方法施工的作业量相对较大,且构件需要较长的养护时间才能达到最终设计的承载力要求,其对于建筑物的恢复时间会产生一定程度的影响,所以在钢筋混凝土结构加固补强施工时,必须对加固施工技术的局限性与加固后的使用效果予以充分的重视。

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2.2直接加固法

在直接加固方法中较为常见的方法主要包括粘钢加固法、黏贴纤维增强塑料加固法、置换混凝土加固法、有黏结外包型钢加固法、绕丝法和锚栓锚固法等。在采用粘钢加固法时,通常是在钢筋混凝土受弯构件承载力不足区域,在其外表面进行黏贴钢板,增强被加固构件的承载力。利用黏贴纤维增强塑料加固法施工时,主要是利用胶结材料将纤维增强复合材料黏贴在被加固构件的受拉区域,使其能够与被加固截面共同承担受拉作用力。这种方法不仅具备黏贴钢板的优点,还具备耐腐蚀、耐沾湿、不增加结构自重及维护费用低等诸多优点。但具体要进行专门的防水处理,对于需要承受各种外作用力的混凝土结构构件和一般构筑物具有较好的适用性。采用置换混凝土加固法不会对建筑物的净空带来影响,但施工时湿作业时间较长,在进行受压区混凝土强度偏低或是存在严重缺陷的梁、柱混弹凝土构件的加固施工时具有较好的适用性。利用外包钢加固施工时,主要是将被加固构件外部利用型钢或是钢板进行包裹,通常施工时采用湿式外包法,即利用环氧树脂化灌浆等方法来黏结型钢和被加固构件,加固后,构件受拉和受压能力会大幅度提高。对于混凝土结构构件斜截面承载力不足时宜采用绕丝法进行加固,另外,当对受压构件施加横向约束力的情况下也适宜采用绕丝法进行加固施工。在对混凝圭强度等级为C20-C60的混凝土承重结构改造和加固施工过程中,适宜采用锚栓锚固法。

2.3粘贴碳纤维复合材料法

粘贴纤维布法是指在建筑工程中损伤较为明显的受拉构件部分,使用建筑胶结材料粘贴粘贴碳纤维材料,力例如碳纤维不、碳纤维编织布、碳纤维预浸布等。这些碳纤维材料的受拉强度高于10倍的钢筋抗拉强度,可以起到加固钢板,提高钢筋混凝土结构的抗拉性。并且一般的碳纤维复合材料自重较轻,对建筑的负影响较小,其养护费用较低。但同时由于碳纤维复合材料的自身特性,其防火耐高温能力较差,其弹性模量相对较小,因此很难适用于刚度较高的结构构件。还有,碳纤维复合材料的延性小,一旦钢筋混凝土构件产生较大形变时,碳纤维复合材料会先一步断裂损坏。

2.4改变结构传力途径加固法

改变支座受力方式的方法是在梁的中部增设托梁、托梁(框架)或多跨梁成连续梁法。它可以改变结构的传递路径,大大降低弯矩,从而提高结构构件的承载能力。根据附加枢轴的不同连接方式,可进一步分为湿式连接和套筒式干式连接。当额外的支点是用于湿连接,梁、柱、后浇混凝土应凿之间的接触面,糟粕去掉,并洒水湿润,和微膨胀混凝土通常是用于浇注。当采用钢箍式连接时,钢箍与梁之间的接触面必须用水泥砂浆对水泥浆、箍筋和支柱进行焊接,然后干粉砂浆将全部接触填隙塞。对于楔块的顶升,所有楔板应焊接在一起并用环氧砂浆密封。

2.5预应力加固法

预应力加固法的加固效果较好,能够有效的降低被加固构件的应力水平,还能够比较大程度地提升整个结构的承载力,缺点是加固后会改变原结构的外观,这种方法主要应用于重型结构以及大跨度结构的加固,还适用于处于高应变、高应力状态下的混凝土构件的加固,但是在没有防护存在的时候,不应该应用于混凝土会变大或者收缩的结构上。

结语

今中国建筑事业在近几十年里取得了举世瞩目的成就,各类别建筑在祖国各地蜂拥而其,但明显的一点是建筑的质量,可修复性和使用年限相距发达国家仍有一定距离。因此应对目前我国的情况,发展建筑结构工程钢筋混凝土结构加固技术是一门急需解决和发展的课题,其对我国建筑事业的持续健康发展有着极为重要的意义。就此,本文尝试性的探讨了建筑结构工程钢筋混凝土结构加固设计常用方法,寄希望能为建筑从业人员提供些许参考的意见。

参考文献:

[1]黄妙武.建筑结构设计中的钢筋混凝土构造的主要方法[J].中国建筑金属结构,2013(22):220-221.

[2]杨小怡,王东洁.建筑工程钢筋混凝土结构裂缝原因及处理措施探析[J].河南建材,2013(6):92-94.

[3]韦波波.建筑工程钢筋混凝土结构墙体裂缝防治[J].科技资讯,2010(10):70.

论文作者:张沫

论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期

论文发表时间:2019/4/24

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