工民建结构加固设计探讨论文_孙伟占

工民建结构加固设计探讨论文_孙伟占

中核第四研究设计工程有限公司 河北石家庄 050021

摘要:随着经济的发展和社会的进步,我国综合国力不断提高,城市化速度不断提升。在城市化速度迅速提升的过程之中,出现了许多高层建筑,这在减少建筑用地的同时也带来了一系列的问题,比如安全问题就是建设高层建筑时应该考虑的主要因素。这就需要施工方在建设时运用一定的技术和方法,对受损的高层建筑物的建筑结构进行加固。本文将分析我国建筑结构加固改造的现状,并对以后的发展状况提出设想,力求对建筑物施工方提供一定的帮助。

关键词:工民建;结构;加固设计

1建筑结构加固原则

(1)在对建筑进行实际加固之前,首先应对建筑进行严格、细致的考核鉴定,充分明确需要加固的位置和范围,并结合具体施工情况与条件,以及工程特点选择科学有针对性的加固方案。

(2)在设计、探究加固方案过程中,应对其经济效益进行充分考虑,要求加固与施工方案的设计人员,对施工现场的环境、条件进行认真考察,并对相关设计做出适当调整,进而在充分确保加固质量的基础上,尽可能的选用具有较高经济效益的加固方案。

(3)在加固过程中,应对相关外力因素进行充分考虑,高温、地震等一些具有破坏力的外因,都会对建筑结构的稳定性产生严重的不利影响,而对于这些破坏因素的存在,要想保障这些建筑能够在合理的加固之后,高效、稳定的投入使用,就必须要结合具体情况,恰当的选择能够对这些因素做出有效抵抗的加固设计方案。

(4)综合考虑加固成本。在对工民建工程结构进行科学加固过程中,往往都需要投入大量的费用,而要想对加固成本进行科学控制,相关施工人员在加固过程中,应尽可能的减少对原有构建的损害,合理延长原有构建的使用寿命,降低成本。同时,在实际加固过程中,应保障施工人员的人参安全。在施工中,一旦发现某道工序存在安全隐患,以立即停工,只有将其安全隐患合理排除后,才能够继续加固。

2工民建结构加固设计现状

2.1设计单位加固设计能力不足

由于建筑市场需求的客观主导作用,迄今为止,我国大多数建筑设计单位承揽的项目均以新建建筑为主,通常可能涉及的加固工作是所承揽新建项目中个别构件施工缺陷的处理,例如,施工造成的断桩、局部混凝土强度不足、裂缝修补等。另外,设计单位项目经验的缺乏导致了加固设计人才储备的严重不足;加固设计人才的不足又造成在项目承揽过程中不愿意承揽加固改造类项目,二者相辅相成。甚至有一些设计单位在面对改造类项目时会采用一些设计手法刻意避免结构加固工作。下面以某项目为例进行分析。

某工民建改造项目,设计单位为了避免加固设计,在建筑设计中对原有使用功能未进行任何改变,同时新增加的钢构外廊与原有建筑均设缝脱开,其实无论是业主需求还是外观效果,部分使用功能的改变以及减少部分结构缝对这个项目而言很有必要。但是,目前比较系统地掌握建筑加固设计能力并积累了丰富的加固设计项目经验的设计单位少之又少,市场的迅速膨胀与设计能力储备的不足矛盾已日益凸显。

2.2鉴定支撑能力不足

我国现行《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292—2015)第 3.1.1 条明确指出了应进行建筑可靠性鉴定的范围。现行《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367—2013)第 3.1.1 条也提出:混凝土结构经可靠性鉴定确认需要加固时,应根据鉴定结论和委托方提出的要求进行加固设计。要了解既有房屋结构的安全性、适用性和耐久性是否满足要求,改造加固前必须对结构进行检测和鉴定,并对其可靠性做出正确的评价。结构鉴定的目的是根据检测结果,按照相关鉴定标准对结构进行验算和分析,找出薄弱环节,评价其安全性和耐久性,为工程改造和加固维修提供依据。由此可知,鉴定对结构加固设计的重要意义。

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2.3图纸审查水平良莠不齐

同样由于过去很长时间以新建建筑为主的市场导向,加固设计图审查机构的图审水平良莠不齐,有的审查单位或审查人员对加固设计图的审查经验十分缺乏。目前,我国对建筑加固设计图审并没有设立专项审查资质的准入要求,具备建筑设计图审资质即同时具备结构加固设计图审资质。与设计单位承担工程设计的全部设计责任不同,图纸审查单位只需对设计内容中涉及安全和未严格按照国家强制性标准内容承担失察责任,不承担工程损失的赔偿或经济处罚,即没有直接责任。

3 工民建的加固设计

3.1混凝土结构的加固

3.1.1 直接加固法

在对混凝土进行结构加固时,最直接的方法是在其表面加一层现浇层,以增加截面高度,同时也增加截面的面积,使其抗剪能力大大增强。另外,在一些需要加固的特殊部位,通常采用环氧树脂灌浆法。这种方法的实际使用是把钢材和被加固的构件进行黏和,在增加他们的稳固性的同时也增加了建筑结构的抗剪能力,类似的直接加固法还有很多,其原理大致相同,设计时要根据建筑结构的具体情况采用合适的加固方法。

3.1.2 间接加固法

预应力加固法包括水平拉杆加固法和下撑拉杆加固法。水平拉杆加固法的目的是消除外力荷载作用产生的弯矩,以降低由于外力作用造成的荷载效应,从而达到加固的目的。而下撑拉杆加固法主要是用于抵消外力荷载,从而达到消除荷载的目的,也能对建筑进行加固。

3.2 砌体结构加固

直接加固法,主要用在外墙加固中,这种加固方法的施工比较简单,适用范围广,而且施工不受地域环境等方面的影响,而且加固效果比较显著,可以有效提高建筑的承载能力。另外,增加扶壁柱的加固方法,适应性比较强,但是缺点也同样明显,这种方法对于地震的抵抗能力较差,所以,应用范围比较局限,在地震多发的地带,这种技术应用得较少。间接加固法包括无黏结外包型钢加固法和预应力撑杆加固法。

(1)无黏结外包型钢加固法。这种方法的优缺点也比较明显。优点是:工艺简单,容易操作,工作量不大,可以有效提高施工效率;缺点是施工成本高。因此,在实际工作中,要根据具体情况适当地选择。

(2)预应力撑杆加固法,这种方法最大的优势是在于能明显增强砌体柱的承载能力,效果比较理想,尤其是对承载力要求较高的部位和建筑,应首先考虑这种方法。因此,预应力撑杆加固方法在建筑工程加固当中被广泛应用。

3.3 改变结构计算图形

改变结构计算图形的加固方法。这种方法通过对荷载的分部情况、性质及及边界条件等进行综合分析后,通过改变截面内力和增加中间支座等方法达到加固的作用。

3.4 加大构件截面的加固

该方法对截面形式的选择有较高的要求,而且在施工前要全面掌握各个方面的具体情况,制定合理的施工方案和技术要求。

3.5 梁柱节点的加固

目前,钢结构的连接方式一般有焊接螺栓和锚固等,加工时要根据具体情况和现有条件,对施工方法和施工组织设计进行全面的优化设计。只有保证焊接工艺的有效性,才能达到加固目的。

结语

综上所述,当前很多建筑均存在使用年限超标,或当时建筑质量难以满足设计要求等情况,因此要求相关工作人员依据建筑物实际情况,认真做好相应的建筑整体加固设计工作,这样才能从根本上确保建筑物的使用质量。

参考文献

[1]薛彪.建筑结构鉴定与加固改造技术分析[J].门窗,2017(7):

[2]陈敏.土木工程建设中建筑结构基础的设计分析[J]. 住宅与房地产,2017,(36)

[3]陈鑫.土木工程结构的设计与施工对策[J].工程技术研究,2017,(11)

[4]项剑锋.关于《混凝土结构加固设计规范》(GB50367—2013)若干问题的探讨[J].建筑结构,2016(S1)

论文作者:孙伟占

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第9期

论文发表时间:2018/8/30

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