浅谈混凝土结构抗震加固方法

张晓慧 杨海林 郭瑞

摘 要:近年来随着房地产项目的不断增多,改造工程也日益增多,原有建筑物已经不能再适应现代的生产与生活,需要对其进行加固,本文介绍了几种钢筋混凝土抗震加固技术,适用于框架结构,框架抗震墙结构,以及抗震墙结构的抗震加固,并对各自的特点进行简单阐述,以提高社会效益和经济效益。

关键词:混凝土结构抗震加固技术

中图分类号:TU723.3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(b)-0078-01

混凝土结构在现今应用最为广泛,在施工和使用中出现的各种问题也层出不穷,因此混凝土加固技术也得到了很大的发展,加固技术被看作一种现代技术并取得了较大的成绩,近年来,高强度的碳纤维,玻璃纤维等聚合物材料作为钢板的替代物正在被发展和应用,钢筋混凝土结构经常进行的是受弯加固。

抗震加固事应根据房屋的实际情况选择加固方案,在房屋加固总体决策上,应从房屋的实际情况出发,侧重于提高承载力,或提高变形能力,或二者兼有,必要时,也可采用增设墙体,改变结构体系的集中加固,而不必每根梁柱普遍加固。一般来说,加固后结构大多属于组合结构或组合截面,同时往往是二次受力结构,新旧两部分存在着应变滞后和应力超前的现象,受力情况比较复杂,因此,结构加固设计与施工方法紧密结合,并采取有效措施。加固体系的确定,应符合抗震鉴定结论所提出的方案,当改变原有结构体系时,应注意模型是否符合实际,整体影响系数和局部影响系数的取值方法应明确。结合以上的理论研究及在混凝土改造加固工作中的实践,建议工程人员应根据实际条件和使用要求,选择一下适宜的方法和配套的技术。

钢筋混凝土房屋的结构体系和抗震承载力不满足要求时,可选择下列加固方法。

单向框架应加固,或改为双向框架,或采取加强楼、屋盖整体性且同时增设抗震墙,抗震支撑等抗侧力构件的措施。框架梁柱配筋不符合鉴定要求时,可采用钢构套,现浇钢筋混凝土套或黏贴钢板,碳纤维布,钢绞线网-聚合物砂浆面层等加固,房屋刚度较弱,明显不均匀或有明显的扭转效应时,可增设钢筋混凝土抗震墙或翼墙加固,也可设置支撑加固;当钢筋混凝土抗震墙配筋不符合鉴定要求时,可加厚原有墙体或增设端柱,墙体等;当楼梯构件不符合鉴定要求时,可黏贴钢板,碳纤维布等措施,下面具体介绍一下简单的几种加固方法。

1增大截面法

当混凝土梁,板设计与实际承载力相差较大且其刚度也不满足要求时,采用加大截面来加固较为有效。加大截面加固法在构造方面必须解决好新加部分与原有部分的整体受力问题。增大截面的材料,一般为原构件的同种材料,当遇到混凝土不仅强度等级低,而且密实性较差,甚至还有蜂窝,空洞等缺陷时,不应直接采用增大截面法进行加固,而应先置换有局部缺陷或密实性太差的混凝土,然后再进行加固。

增大截面法是一种工艺比较简单,使用经验较为丰富,受力可靠,加固费用小队比较低的传统加固方法,并且采用增大截面法加固钢筋混凝土结构构件时,按现场检测结果确定的原构件混凝土等级不应低于C10,有关调查表明,其加固工程量主要集中在一些中小城市一般混凝土结构梁柱板方面。

2粘碳纤维复合材料、粘钢加固

当结构的抗弯,抗剪承载力不够或建筑抗震达不到要求时,引起原因有:设计失误,施工失误,混凝土强度过低等,都可以采用在混凝土结构外面粘结碳纤维布或者钢筋的方法进行补强。粘钢板的施工方法已被业内广为熟悉。

钢构套加固,是在原有的钢筋混凝土梁柱外包角钢,扁钢等制成的构架,约束原有构件的加固方法,这种方法是提高梁柱承载力,改善结构延性的切实可行的方法;当仅加固框架柱时,还可提高强柱弱梁的程度,黏贴钢板的方法是降钢板与混凝土面粘结使其共同工作来提高构件承载力,粘结质量的好坏直接影响到加固效果,故需专业队伍施工,确保加固结果,黏贴碳纤维是本次修订增加的,近年来已经使用成熟的加固方法,但对胶黏剂的质量和黏贴工艺要求较严,同粘钢一样,黏贴质量的好坏直接影响到加固效果,故需由专业队伍施工,确保加固效果,另外,还要进行防火处理。

3喷射混凝土技术

建筑物加固也经常使用加大原有结构截面积的方法来提高结构的承载力,其优点是结构的刚性提高较多且施工成本较低,缺点是增大了原结构的体积和重量,施工比较繁琐。增大截面的混凝土层通常较薄,采用一般的混凝土施工方法很难做到混凝土自身密实,也很难达到和原有混凝土面结合牢固,因此经常使用喷射混凝土的方法,由于喷射混凝土粘结性强,有较高的强度,从喷射方式划分施工可以分为两种:(1)干式喷射混凝土,(2)湿式喷射混凝土。

4钢绞线网-聚合物砂浆面层加固

钢绞线网-聚合物砂浆面层加固梁柱的钢绞线网片,聚合物砂浆的材料性能,应符合国家规范的规定,界面剂的性能符合现行行业标准《混凝土界面处理剂》JC/T907中关于I型的规定。钢绞线网的受力方式应设计成仅承受拉力的作用,当提高梁的受弯承载力时,钢绞线网应设置在梁顶或底面受拉区,当提高梁的受剪承载力时,钢绞线网应采用三面围套或四面围套的方式,提高柱受剪承载力时,钢绞线网应采用四面围套的方式。

由于篇幅有限,仅对结构加固常用的几种方法进行简单的介绍,另外在结构改造时经常要拆除混凝土的某些部分,也可使用无振动的静态切割方法,总之,作为钢筋混凝土改造和加固前工程设计人员应有针对性的研究加固的措施,例如加固设计中考虑经历加固与抗震加固受力特点的不同而采用不同的方法,根据具体工程具体分析,在整体计算和构件截面承载力验算的基础上,考虑新旧结构的连接构造要求和施工技术的可实施性,一般来说,直接加固方法较为灵活,便于处理各类加固问题,间接加固法较为方便,对原结构损伤较小,便于今后的更换与拆卸。随着现代建筑科学技术的不断发展,结构改造加固方法也会日新月异,加固方案的选择范围也讲具有更为广阔的空间。

参考文献

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