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对建筑加固结构设计的探析

发布时间:2017/12/09 点击量:

  经专业论证确实需要加固的受损建筑 , 就必须进行加固处理 , 可以是对整体建筑结构的加固, 也可以是对特定部分的加固。进行加固结构设计时需要全方位考虑, 在全面了解已有结构和承载能力等方面的基础上 , 尽量减少损坏原结构 , 充分保留并利用原有构造的承载力 , 做到方法简单可靠 , 同时便于施工。 最终确定加固方案时要考虑经济效益高 、 效果可靠、施工安全的方案 , 而且工程简单, 施工工期短 , 避免复杂性施工工艺、拖延工程工期、安全系数不高及不必要的资源浪费情况。

建筑加固

  结构概念设计的重要性

  概念设计的关键是在给定的建筑空间和地理环境下, 充分认识并利用结构总体系与分体系间的力学特性和关系, 用整 体概念设计建筑加固总方案。对于现行的结构设计与计算理论 , 存在一定的缺陷或者是不可计算性 。 例如运用混凝土结构设计时 , 基于塑性理论极限状态的截面设计方法与基于弹性理论计算方法的内力计算方法 , 计算结果和结构实际受力状态在这一对矛盾的影响下相差甚远 。强调结构设计的重要性, 就是为了弥补此类计算理论缺陷以及设计出实际中许多难以计算的结构构件。

  混凝土结构加固改造技术

  植筋技术

  植筋技术植人的可以是普通钢筋 , 也可以是螺栓式锚筋 , 这是一项连接和锚固混凝土较为简便有效的方法 , 目前植筋加固技术已广泛应用到建筑加固改造工程中。

  托换技术

  托换技术是一种综合性技术 , 包括托梁 、拆柱或墙 、托梁接柱和托梁换柱等技 术 , 由加固相关结构、顶升与复位上部结 构和拆除废弃构件等技术构成 , 适用于对原有建筑的加固与改造。相较传统建筑加固做法 , 托换技术经济费用低、施工工期短 、对正常生产生活影响小,不过对技术 要求较高, 为确保施工安全 , 必须由熟练工人来进行。

  裂缝修补技术

  裂缝修补加固技术是一种恢复结构因混凝土开裂而降低的耐久性和使用用途的专门技术。此技术适用于建筑物中各种裂缝的修补, 根据混凝土裂缝的起因、裂缝大小和性状 , 使用对应的封护方法进行处理。 但是除了修补受力性裂缝外 , 仍未采用相应的加固措施。

  内部修补法

  内部修补法就是在压力泵的压力作用下将胶结材料压人混凝土裂缝中, 胶结 材料的胶结性能使建筑原结构恢复整体性 , 并且结硬后能起到填补裂缝的作用。此技术对于结构的安全性、耐久性和整体性都有较大影响, 一般运用于有较大裂缝宽度的建筑物。

  混凝土结构加固方法

  直接加固法和间接加固法都类属于混凝土结构加固方法 , 结构设计时应根据 实际状况和使用条件采用合适的方法及配套技术 。

  增大截面加固法

  增大截面加固法是采用与原有建筑相同建筑材料 , 在钢筋混凝土受弯部件受 压区加上混凝土现浇层, 增大构件截面面积, 从而提高截面抗弯抗剪能力及其刚度, 达到加固效果。同时, 在适筋范围内截 面受压区现浇混凝土增加构件截面, 使新浇部分与建筑物原构件共同作用, 有效提 高构件承载能力, 起到增强建筑物动力性能和使用性能的作用。增大截面加固法在我国已是一种传统加固方法 , 具有较为成 熟的设计和施工经验 , 并且试工工艺简 捷、适用性强, 可用于墙、柱、梁等一般建筑物混凝土的加固, 适用范围广。 但同时存在施工工作量大、工期长 、建筑养护时间长和进行过大截面面积加固后建筑物净空减少等缺陷 , 对生活和生产带来一定不便的影响。

  外包钢加固方法

  外包钢加固方法分为加固分湿式和加固干式两种 , 是采用型钢或是钢板加固被加固建筑部分的四个角 , 此法一般采用湿式外包法, 即用环氧树脂化灌浆或乳胶水泥等材料将钢板和被加固部分粘接为一个整体。通过提高受拉和受压钢截面面积 , 正截面承载能力和截面刚度得到大幅提高。但不足的是工作量相对较大,干式外包钢法则不需要在钢板和构件间添加粘接材料 , 而且施工简单。外包钢加固法在我国应用较为广泛 , 极大保障了建筑物受力。用钢量较大, 在70 ℃以上高温并无防护的施工工地不宜采用 。对于不适宜采用增大截面面积加固法但又要求提高混凝土结构承载能力的受损建筑 , 该技术比较适合 。

  外部粘钢加固技术

  粘钢加固技术在构件承载能力不足之处 , 用专门的粘结剂将建筑物和加固板 粘在一起。这种方法能够提高被加固构建的承载能力 , 而且施工方便 , 大大缩短工 期 , 对生产生活影响小 , 并在加固后对原 建筑的外观和净空无多大影响, 极大提升了构件的承载能力。但此技术需要较高的施工工艺, 要求在 ℃以下的正常湿度环 境才能进行加固工作 , 而且加固效果关键 在于操作水准和粘胶工艺。

  预应力加固技术

  预应力加固技术主要是使用外加预应力钢拉杆加固原建筑物 , 其中, 有多种钢拉杆方式 , 包括预应力下撑拉杆、预应力水平拉杆和组合式拉杆等。此技术不仅可以降低被加固建筑物应力水平 , 同时也能提高构件截面承载力。预应力下撑式拉杆加固技术在加固混凝土构件后 , 将会形成一个由被加固建筑物和下撑式拉杆共同组成的超静定结构体系, 在外荷载和预 应力作用下, 拉杆产生的轴向力通过构件 结合处传递至被加固建筑物 , 减少部分外荷载 , 从而改变原建筑物截面内力特性, 极大提高构件承载力。受预应力水平拉杆 加固技术加固的混凝土受弯建筑物 , 在外 荷载和预应力作用下 , 拉杆产生的轴向力 通过杆端锚固偏心力传递到建筑物上 , 因 此产生的偏心受压作用将会抵消部分外荷载弯矩 , 从而减小墙体外倾度 , 缩小甚至完全闭合混凝土裂缝宽度 , 提高建筑物的抗弯力。

  预应力加固技术主要适用于高应力、高应变状态的结构加固施工 , 其优点是能 极大提高砌体柱的承载力, 并且加固效果显著 , 对原有构件空间影响小。

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