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摘要:建筑工程结构中的混凝土加固设计需要事先确立清晰的工作思路,熟悉其工作性能和状况,分析原有结构体系和整个新体系的合理性,这是一项繁琐,技术含量高的工作。改造方案应考虑到合理性和经济效益。根据实际情况应选择适当的加固方式,以最大限度地提高使用要求,并达到理想的加固效果。本文简要介绍了建筑工程结构和混凝土加固的设计原则,探讨了建筑工程结构中的混凝土加固设计方法,以及混凝土加固设计在建筑工程结构中的应用。
关键词:建筑工程;混凝土结构;加固设计;方法;目的;应用
加固设计方案的设计尤为重要。对于需要加固的结构,应根据构筑物的不同情况制定不同的加固方案。计划方案的确定必须遵循安全,经济,速度和施工便捷的原则。只有这样,加固工程才能获得良好的社会和经济效益。
1.建筑工程中混凝土结构加固设计方法及改造配套技术
1.1直接加固的方法。
1.1.1置换混凝土加固法。该方法的优点与加大截面方法相似,并且加固不会影响建筑物的净空。然而,它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。
1.1.2粘钢加固法。钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段(正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)表面粘贴钢板,这样可提高被加固构件的承载力,且施工方便。
1.1.3粘贴纤维增强塑料加固法。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。除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有抗腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构重量、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。1.1.4有黏结外包型钢加固法。外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边,外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式外包法。即采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加固构件黏结成一整体,加固后的构件,由于受拉和受压钢截面面积大幅度提高,因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。
1.1.5绕丝法。该法的优缺点与加大截面法相近,适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固,或需对受压构件施加横向约束力的场合。
1.1.6锚栓锚固法。该法适用于混凝土强度等级为C20-C60的混凝土承重结构的改造、加固,不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。
1.2间接加固的方法。
1.2.1增加支承加固法。增设支点加固法是通过减小受弯构件的计算跨度,达到减小对受力构件的支承效应并增加结构的承载能力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该法简单可靠,但容易损坏建筑物的原貌和使用,并可能减少使用空间。
1.2.2预应力水平拉杆加固法。混凝土预应力水平拉杆钢筋混凝土构件,由于预应力和新增外加载荷的综合作用,拉杆产生轴向拉力。 该力通过杆端锚定偏心地传递到部件上,导致部件偏心压缩。 这种方法的作用是克服部分外部负荷产生的弯矩,减小外部负荷的影响,从而提高部件的抗弯性能。
1.3混凝土结构加固改造配套技术。
1.3.1植筋技术。是一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术,可植入普通钢筋,也可植入螺栓式锚筋,已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。
1.3.2托换技术。就是托梁拆柱,托梁接柱和托梁换柱等技术的概称,属于一种综合性技术。适用于已有建筑物的加固改造。
1.3.3裂缝修补技术。根据混凝土结构中裂缝的原因,形状和尺寸,使用不同的密封方法进行修复,以恢复由于开裂而导致的结构功能和耐久性。该技术适用于现有建筑物中的各种裂缝处理。还有碳化混凝土修复技术,混凝土表面处理技术,混凝土表面密封技术等等。2.建筑工程中的混凝土结构加固设计的目的
钢筋混凝土结构设计的建筑工程其主要目的是增加结构或构件的强度和刚度,稳定性和耐久性,改善安全结构以减少事故风险,保证正常要求。科学技术的发展,各种先进技术、材料和技术的使用,可以使加固方案更加有效。因此,一个优秀的加固方案不仅要在性价比、性能比上下功夫,而且还要体现其工艺技术的先进性和科学性。对于混凝土结构,宜增加一级强度等级,加强构造和连接措施,确保原有结构与新混凝土配合。由于高温、腐蚀、冻融、振动等原因造成的结构损坏,加固时应采取减小、抵御或排除上述不利水因素影响的对策,保证加固后的结构安全可靠,正常使用。结构加固应尽可能考虑经济影响,应尽可能地避免损坏原有组件和减少组件,并保留可使用的组件。加固方案必须考虑使用新技术,新材料和新工艺来满足加固要求。
2.混凝土结构加固设计在建筑工程中的应用分析
2.1混凝土梁、板加固的设计。
2.1.1增大截面加固法。它是指在原始受力构件的一侧或两侧浇筑混凝土层的方法,以增加原始混凝土构件的横截面积并添加一定量的钢筋以提高原始构件的承载能力。 增加截面法的增强效果与多种因素有关。 加固过程中的施工过程以及原结构是否卸下,将直接影响加固工程的成败。
2.1.2增补受拉钢筋法。对于承载力要求增加不大、经验算其截面高度满足要求的梁,只须适当增设受拉主筋即可。后补的钢筋可以直接焊在原梁的钢筋上。增补受拉钢筋法可分为全焊接补筋和半焊接补筋和黏结法三种。
2.1.3黏贴加固法。黏贴加固法是用黏合剂(结构胶)来粘钢或其他高强度材料(如碳纤维,玻璃纤维)中需要加强的部件,以提高部件的抗弯性能,剪切力 能力,同时也提高了部件的刚度和完整性。这种方法始于20世纪60年代,它不仅用于建筑,而且也用于桥梁和公路的加固。
2.2混凝土柱的加固设计。应根据柱子外观表现、现场调查结果和室内工作结果。判明混凝土柱破坏的原因,从而采取各种加固方法,以及时加固损坏的混凝土柱。
2.2.1预应力撑杆加固法。预应力撑杆加固框架柱是一种简单快速的加固方法,可有效提高轴心受压或偏心受压柱的承载能力。预应力撑杆有单侧和双侧两种:单侧撑杆适用于加固钢筋混凝土不足,混凝土强度低,弯矩不变的偏心受压柱。双侧撑杆适用于需变号的偏心受压及轴心受压柱加固。
2.2.2置换加固法。置换法是提高柱体混凝土部分承载力的一种方法,该方法一般不考虑原有钢筋利用率的折减。这种方法通常用于混凝土柱中,由于火柱或其他因柱子的强度下降而引起的强度下降而造成的损坏。
2.2.3增大截面法。增大截面法又称外包混凝土加固法,是一种使用最广泛的加固柱子方法,在允许的条件下,它是最可靠的传统加固方法,它可以同时增加原有柱的截面面积和配筋量,可以大大增加原有柱的承载力和刚度,特别是原柱加固后更符合规范所倡导的强柱弱梁的设计原则,具有较好的抗震性能。
2.2.4外包钢加固法。所谓的外包钢加固是在混凝土的四角或两面包以型钢的一种加固方法,其优点是不增加构件的截面尺寸,但原柱的承载能力大大增加,这种方法特别适用于构件外形受限制,不宜增加太多的情况。对于方形或矩形柱采用四周包角钢并在横向加缀板的方法,而对于圆柱或其它弧形柱则用扁钢加套箍的方法进行加固。
结束语
总之,在选择加固工程方案要有针对性,不同的加固工程应采取相应的加固措施,其方案需要在进行价格比、性能比、质量比的同时,还要体现出其工艺技术的科学性和先进性,这样的加固方案才是优秀的加固方案。
参考文献
[1]杨志强,水灰比和养护温度对硬化水泥浆体渗透性的影响[J].山东科技大学学报,2011(2).
[2]李树,浅谈钢筋混凝土工作原理[J].中国房地产业•理论版,2012(08).
论文作者:王春柱
论文发表刊物:《防护工程》2018年第7期
论文发表时间:2018/8/13
标签:混凝土论文; 构件论文; 截面论文; 结构论文; 方法论文; 适用于论文; 承载力论文; 《防护工程》2018年第7期论文;