李琴连
石家庄企源机械制造有限公司 河北石家庄 050000
摘要:随着社会经济的飞速发展,建筑业也在飞速的发展之中,建筑业的建筑结构的加固工程就显得非常的重要了,严格遵循工作程序和加固原则,不仅要安全可靠,还要经济合理,同时了解分析现阶段建筑结构领域的新技术新材料情况,充分利用各种加固方法特点优势互补,根据各种各样的加固材料特点取长补短,使得加固的技术越来越合理,加固的效果越来越好。
关键词:建筑;结构;加固技术
1.房屋建筑结构加固的概述
房屋建筑结构的性能一般可采用可靠度来表征,我国的建筑结构设计统一标准中规定:结构的可靠度是结构在规定的时间内,在规定的条件下完成结构预定功能的概率。结构的可靠度设计基准期为5O年。结构的可靠度是随时间的延长其材料的可靠性逐渐降低。在房屋建筑中应用结构加固技术不仅可以保证房屋建筑工程质量,而且一定程度上还降低了房屋建筑成本,具有重要意义。
但是,在现实中,由于受到施工原材料、施工人员、施工设备以及施工环境等多种因素的影响和制约,很多建筑工程的质量得不到保证,使房屋建筑中容易出现裂缝、变形以及错位等各种问题,不仅造成了巨大的经济损失,而且威胁到房屋住户的人身安全。因此,为了确保房屋结构的可靠性,就要对其结构及构造进行必要的检测、鉴定、维修、加固,从而提高和确保房屋结构的可靠度。
2.房屋建筑结构加固技术的基本原则
2.1先鉴定,后加固原则
一般情况下,首先应对需要加固的房屋建筑结构或构件进行检查,对其进行可靠性的鉴定分析;全方位地了解现有结构材料的性能、结构与构造、结构体系、结构存在的缺陷、结构及构件受损程度、结构受力状况及持力水平等相关信息,为确定建筑结构的加固方案奠定前期基础性准备工作,例如:
某楼房屋为框架结构。经建设工程质量安全检测中心现场抽芯检测,二层柱部分存在混凝土强度等级不足的情况,原设计混凝土强度等级为C30,而检测发现混凝土强度最低的仅为21.9MPa。设计院对该建筑物进行结构复核计算,复核计算结果表明该建筑物二层的E柱不满足承载力要求,须对其进行加固补强处理,以满足柱的承载力要求,保证结构的安全使用。
2.2结构力学体系的总体效应原则
通常情况下,加固都是对于危险构件而言的,即有针对性的加固。但是为了考虑加固后不影响建筑的整体结构,因此,必须考虑总体效果。如,在对建筑墙体或某根柱子进行加固时,经常会出现改变整个建筑结构的动力特性的情况发生,从而造成薄弱层,影响建筑结构的整体抗震性;对楼顶或屋面进行维修或改造时,容易使基础结构所承受的荷载增加。因此,在对加固方案进行制定时,必须考虑建筑结构的总体情况,绝对不可以简单地采取哪里有问题加固哪里的方法。
2.3材料的选用和取值原则
进行结构加固设计时,应按规定取用原有结构的材料强度,若原有材料种类及其性能都与原设计相一致,那么则可根据原设计值的范围进行取用。如果无法获得原有结构材料强度时,需采取实测法对当前要加固结构的材料强度等级进行评定,然后按照现行的规范标准进行取值。加固材料中,钢材通常选用Ⅱ级或是Ⅲ钢;水泥多为普通硅酸盐水泥,且标号425#;如需要使用混凝土则应较之原有结构混凝土强度高出至少一级,用于建筑上部结构加固的混凝土等级不得低于C20级。
2.4结构加固要与抗震设防相结合的原则
由于我国是一个多地震国家,6度及以上的地震区几乎遍及全国各地区。从我国房屋建筑过程分析来看,在1976年以前的建筑物大多数都没有考虑抗震设防问题。1989年以前我国的抗震规范也还是对7度以上震区才进行抗震设防。从2008年汶川地震及后面的多次地震灾情来看,我国地震引发的灾害与程度等已不能小视,它已严重干扰了我国的社会经济发展和现代化建设。
3.房屋建筑结构加固技术
3.1增大截面加固法
加大截面加固法是我国常见的传统加固方式之一,具体做法是在构件的外部涂抹混凝土,对构件达到包裹效果,从而使构件截面的面积得以增大,同时也使构件的配筋量增多,使构件的承载力增大。加大截面法操作技术相对简单,适应范围广泛,对于梁、板、柱、墙等混凝土结构的加固都有明显的效果。值得注意的是,在采用这种方法的同时应该处理好原截面和新包裹层的受力问题,保持新旧两个截面的紧密贴合。
3.2外包钢加固法
外包钢加固法是以型钢(一般为角钢)外包于构件四角(或两角)以加强其受力性能的加固方法。外包钢加固法分湿式和干式两种情况。湿式外包钢加固:外包型钢与构件之间是采用乳胶水泥粘贴或环氧树脂化学灌浆等方法粘结,以使型钢与原构件能整体工作共同受力;干式外包钢加固:原构件与外包型钢之间无任何粘结,有时虽填有水泥砂浆,但彼此只能单独受力,承载力提高不如湿式外包钢加固有效。该方法施工简便,现场工作量较小,受力较为可靠,适用于在使用上不允许增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度地提高截面承载能力的混凝土结构,主要用于钢筋混凝土柱、梁、桁架弦杆和腹杆的加固。
3.3喷射混凝土技术加固法
我国现阶段的科技水平有了显著的提高,技术在建筑结构加固中的应用也有所进展。喷射混凝土是一种新型的加固技术,其具体方法是把施工材料与混凝土紧密结合在一起,从而传递应力,并且其具有很好的填补裂缝的作用,可以通过对裂缝的修补来增加建筑结构的牢固性和整体强度。在操作过程中,需要保持水泥、砂浆和外加剂等材料的合理比例,然后将这些材料混合搅拌成均匀液体,利用喷灌技术喷射到需要加固的建筑结构的外表面。这种方法的优势在于,在喷射技术的作用下,混合液体可以在较短的时间内硬化,而且其耐久性好,维持时间长,强度高,能够达到很好的建筑结构加固效果。
3.4预应力加固法
预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或撑杆对结构进行加固的方法,即通过施加预应力使拉杆或撑杆受力,影响并改变原结构内力分布,从而降低结构原有应力水平并提高结构的承载能力。特点是通过预应力手段强迫后加拉杆或撑杆受力,改变原结构的内力分布,降低原结构的应力水平,使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除,具有加固、卸载和改变结构内力的三重效果,后加拉杆或撑杆和原有结构能够较好地共同工作,结构承载能力能够得到较大的提高。
3.5粘贴碳纤维材料加固法
粘贴碳纤维材料加固是一种新的加固方法,纤维增强复合材料也是建筑工程建设者积极研究探索的新材料。纤维材料通常具有强度高、质量轻、抗腐蚀性强、非磁性等优点。近年来,随着科技的发展和产量的提高,纤维及其复合材料在土木工程中得到了越来越多的应用,尤其是应用于结构物的修补和加固中。
3.6粘贴钢板加固法
粘钢加固法是在混凝土构件表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板,使其共同工作、整体受力,以提高结构承载力的一种加固方法。它实质是一种体外配筋,提高原构件的配筋量,从而相应提高结构构件的刚度、抗拉、抗压、抗弯和抗剪等方面的能力。因此,采用此法加固对结构胶的要求较高,结构胶必须具有强度高、粘结力强、耐老化、弹性模量高、线膨胀系数小的特点,并且具有一定弹性。相对于传统加固方法,粘钢加固法更为简单、快速,对结构的外形、凈空等影响较小,其施工过程对生产和生活影响较小,因而在建筑领域和公路桥梁领域中都得到了普遍应用。
4.结语
总之,随着建筑科学技术的不断进步,新型建筑材料不断出现,更好的加固施工方法将会有更大拓展,因此,相关工作者一定要加深相互之间的学习和交流沟通,有针对性地进行建筑结构加固,选择经济的施工材料,保证结构安全,而保证居民的正常生活,为建筑企业增加一定的经济效益。
参考文献:
[1]刘振广.建筑结构加固技术的分析和应用[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(19).
[2]朱惠.对建筑结构工程中粘钢加固技术的探讨[J].建材发展导向,2012,(8).