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摘要:近年来,随着经济的不断发展和国民经济的迅速提升,我国建筑事业的发展也取得了明显的进步。但是,由于人们生活水平和生活质量也在这一发展过程中得到了明显提升,其对建筑物的功能设置也有了新的要求。建筑物功能的变化,在对其进行施工建设时,必须要对建筑结构进行重新规划和处理,对钢筋混凝土结构进行加固处理及优化设计。
关键词:钢筋混凝土,结构加固,优化研究
引言
当今社会,人民的生活水平逐渐的提高外加我国的建设方面发展得也比较迅速,逐渐的建造了许多民用的和工业用的建筑物。紧接着建筑物结构建造的年代、建筑物使用的年限、建筑物的设计和建筑物实际使用功能上的一些区别、并且遭受人为的或者自然灾害等等一些因素的影响,大量的已经完工的或者是正在建设中建筑物产生了或多或少程度的破坏,为此,我们必须进行一些结构的改造或者是结构的加固,从而延伸建筑物的使用年限。当下,我国的钢筋混凝土结构设计和钢筋混凝土结构的施工比较规范,也比较标准,这样就会大范围的应用在建筑物的设计中去,同时作为一名钢筋混凝土结构设计的人员,在这方面碰到一些技术方面的问题,这就会值得我们来进一步的探讨和研究。
1 钢筋混凝土结构的概念
钢筋混凝土结构是指由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构。而钢筋混凝土是建筑工程中普遍应用的一种材料,它是由两种力学性能完全不同的材料- 钢筋和混凝土结合成的整体,因此,钢筋混凝土在建筑中的作用实际上是有两种材料共同发挥的。日常生活中,钢筋和混凝土本来是两种毫无关联的材料。众所周知,钢筋比重较大,能同时承受压力和张力;而混凝土是一种脆性材料,比重小,只能承受其中一种力—压力,不能承受张力。在实际的建筑工程中,不能只使用钢铁,因为造价较高,保暖性能也不行。对于高大的建筑物,地面压力大,而仅有钢铁,是不能完全承受的。但是,如果只使用混凝土的话,造价上便宜很多,但是坚固性能不达标,可能对人们的生命财产造成威胁。既然不安全,人们也不敢居住,这样的建筑物毫无意义。鉴于两种材料的优缺点,建筑工作者把两者巧妙地结合起来,在混凝土中加进钢筋,这样可以扬长避短,既能降低造价,同时坚固耐用,保温性能也好。随着社会的快速发展,耕地资源逐渐减少,建筑物的高度也要随之提升。当今的建筑物,不仅要满足人们居住的基本要求,还要能抵抗狂风暴雨,尤其是抗地震。普通的混凝土已经不能达到要求,于是在建筑工程技术人员的辛勤努力下,纤维混凝土、聚合物混凝土、轻质混凝土等一系列新型高强度混凝土应运而生。为社会主义现代化建设保驾护航。
2 钢筋混凝土结构加固优化设计
2.1 直接加固
(1)增大截面法。
在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层,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。加大截面加固法在设计构造方而必须解决好新加部分与原有部分的整体工作共同受力问题。试验研究表明,加固结构在受力过程中结合面会出现拉、压、弯、剪等各种复杂应力,其中关键是剪应力和拉应力。
(2)粘贴钢板加固法
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)表面粘贴强度高的钢板,使原有混凝土和钢板作为一个新的整体共同受力,约束混凝上变形,提高了加固构件的刚度和抗裂度,有效发挥了粘贴钢板的抗弯、抗剪、抗压性能,且不会在混凝土中产生应力集中采用该方法加固时,要求被加固的混凝土结构构件,其现场实测混凝土强度等级不得低于C15,且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于 1.5 MPa,并且应将钢板设计成仅承受轴向应力作用,钢板表面应进行防锈蚀处理,表面防锈蚀材料对钢板及胶粘剂无害。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它的特点是施工简单、速度快、上期短;现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小;传力直接,加固效果好,耐久性好;且加固后对原结构外观和原有净空无显着影响,但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平;适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。
(3)粘贴纤维增强塑料加固法。
该方法和粘钢加固法类似,使用的补强材料是高强度纤维增强复合材料。该材料主要由胶黏树脂和纤维材料组成,具有重量轻、强度大的优点,相对于金属板,纤维增强复合材料抗腐蚀,防潮,经久耐用,价格低廉。较大的缺点是比较容易燃烧,需要经过专门的耐火处理才能使用,才适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。
2.2 间接加固法
(1)预应力加固法。
预应力加固法主要适用于钢筋混凝土腐蚀相对比较严重,建筑物主体受承载力较大的情况。所以我们在使用预应力加固方法对建筑物进行加固的时候,要先对其有一个充分的了解。预应力加固方法对混凝土结构的强度有较高的要求,如果混凝土结构的强度标准没有达到预应力加固要求的话,就要采取其他的加固方法进行加固。
(2)水泥压浆补强加固。
水泥灌浆的强度相对来说较高,材料的来源还非常广泛,价格也是比较低,直到现在也是建筑行业运用最为广泛的灌浆材料之一。但是这种方法也是有一定的限制条件,它需要使用专门的施工设备才可以对其进行使用。现阶段由于时间限制,目前主要运用的施工部分在因地震或者是温度等原因引起的砖墙裂缝修补中。
(4)喷射混凝土补强加固技术。
喷射混凝土加固技术主要的工作原理是用混凝土喷射机将混凝土材料以高速运动的形式喷射在混凝土结构上,一旦喷射上去就会快速成型,这种加工技术也是目前建筑领域使用最为广泛的加固方法之一,主要是因为这种技术的特点比较明显,施工方便、工期很短、黏结能力强。但是这种方法需要专门的设备才能够使用,而且这种技术方法经常会用在梁、板等构件的下面来增补混凝土。
(5)改变受力体系的加固技术
在房屋建筑结构的加固中,改变受力体系的加固技术是一种非常重要的加固技术,这种加固技术是在房屋的建筑结构中增加必要的托梁及托架,来起到房屋建筑结构的承受力增大的作用。在房屋加固的过程中,我们应该先将不同的加固状况进行不同的专业分析,然后再进行汇总施工,改变受力体系的加固技术的受力点分为两种,一种是弹性支点,另一种是刚性支点。依据房屋结构的受力情况来将支撑的形式区别开,分为预应力支撑形式及非预应力支撑形式两种支撑形式。预应力的支撑形式是将支撑杆在支撑杆件的基础上增加预应力,通过这种支撑方式来增加房屋建筑结构的预应力。房屋建筑结构的受力体系加固技术,可以将房屋的整体承受力加大,并且加大的效果非常明显,但是这种房屋加固技术对房屋建筑的外观的改变有一定的影响。
结束语
钢筋混凝土结构在长期的自然环境和使用环境的作用下,它的功能肯定会慢慢的下降,钢筋混凝土结构的工程的任务不仅要做好建筑物刚开始的设计工作,而且还要能科学的去评估结构受损坏的客观规律和损坏程度,而且一定要采取一些有效的方法来为结构的安全是用作保障,从而使得钢筋混凝土结构的加固以后会成为一项非常重要的工作。
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论文作者:王仁燕,范帅,郑翔
论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/29
标签:混凝土论文; 钢筋论文; 建筑物论文; 混凝土结构论文; 预应力论文; 截面论文; 钢筋混凝土论文; 《防护工程》2017年第22期论文;