祝剑
摘要:本文主要结合建筑结构加固的概述,简要分析了房屋建筑结构加固的原因,并且就其加固方法进行研究。
关键词:房屋建筑;加固方法;原因
前言
现如今,在建筑工程建设过程中,房屋加固越来越引起人们的足够重视,尤其对位于地壳活动比较频繁、未达到使用年限,但因生产等使用使房屋破坏严重, 由于生产工艺的要求而不允许在别的地方建造的房屋加固显得更加重要。
一、建筑结构加固概述
随着现代建筑产业的不断发展,已经可以满足不同要求的建筑标准,同时建筑的类型也越来越丰富,基于此,建筑工程必须要利用足够稳定的结构对建筑进行加固,才能提高建筑综合质量。
二、房屋建筑结构加固的原因
在大多数的情况之下,房屋的建筑结构都要进行重新加固,房屋的建筑结构加固施工,根据不同的实际条件,有不同的加固特点。这些不同的特点主要是体现在以下几个方面:(1)房屋的建筑用途产生了改变;(2)房屋建筑在验收时出现了设计不合理的地方;(3)由于房屋的设计标准及设计规范的不断更新,使现有房屋建筑的标准和规范达不到要求。随着近些年房地产行业的兴起及发展,建筑工程的项目逐年增多,建筑工程的占地也随之增加,这样就导致了我国的城市用地的大量减少。
三、房屋建筑结构加固中的常用的加固技术
1粘贴钢板加固法
(1) 特点。粘贴钢板加固法指的是以薄钢板用结构胶粘贴于构件主要受力面,以提高截面受弯及受拉承载力的方法,优点是施工期短,不改变构件外形和使用空间。缺点是有机胶的长期持荷强度较低及耐老化性能较差,不耐火;环境温度湿度要求较严。(2) 适用范围。适用于因配筋量不足的简支梁板及无障碍的连续
梁板加固。若無附加锚固及可靠防腐措施,不适宜于承受动力疲劳荷载及设计使使用年限较长(大于等于50年)的新建工程加固;因节点处理困难,不宜用于框架结构加固对于高温、高湿及存在有害介质环境,以及直接暴露于阳光下的室外条件,应采用特种胶,或有专门的防护措施。
2.化学植筋技术
化学植筋技术是通过一种化学粘合剂,把加固用螺杆、钢筋等在混凝土中进行加固,这样也可以起到加固房屋建筑结构的作用。需要注意的是,在应用此技术进行加固施工时,要先找好正确的加固位置,加固位置选定之后,再进行钻孔并及时将钻孔进行清理,最后将预备好的钢筋在混凝土中进行填充,经过化学粘合剂的应用,对钢筋在混凝土中的方向及角度进行控制及矫正。加固施工一段时
间后,加固钢筋就会稳定住,可以进行后续养护施工和检查施工质量。化学植筋技术主要应用在陈旧房屋的建筑结构的变革及增建施工中,此加固技术可以对房屋的剪力墙、柱头和楼板等进行结构改造,通过这些改造施工,对房屋的建筑结构进行加固。
3碳纤维加固技术
这项技术主要是指通过树脂胶结合擦聊将碳纤维板粘贴在结构的表面上,通过这种方式促进结构承载力得到提高,这种技术的优点主要在于它的强度比较高、 材料的重量比较小,在使用过程中不需要对材料腐蚀等问题进行考虑,此外适用的领域也非常广,施工材料价格比较低,因此成为现代结构加固设计中比较常用的一种加固技术。但是因为这种技术的耐高温性能并不强,一般来说要求在温度环境 60℃ 以内使用,否则就需要采取一些保护性的措施.
4.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。
四、混凝土结构工程实例
下面就混凝结构工程加固实例进行分析,某学校原有三层框架结构教学楼,总建筑面积约3100m2,各层混凝土强度等级分别为:梁柱均采用C30,板采用C25,基础采用柱下独立基础,基础埋深2.2m,该教学楼于2002年建成后投入使用,现在由于使用功能的需要,拟对原结构增加一层,作为学生及教师的阅览室。
1.加层的可行性。对既有建筑物加层主要应满足以下几方面的要求:一是必须满足地基基础强度及变形的要求;其次是上部结构构件必须满足承载能力及正常使用极限状态的要求;其三,必须处理好新旧结合面的连接问题,使新旧结构之间能够协同工作。这几方面的要求应分别通过结构计算分析结构检测以及使用新型建筑材料施工工艺的方法来综合解决。 使用结构计算软件 PKPM进行计算,并在计算过程中做了以下假设:不考虑楼梯间对结构整体刚度的贡献;新旧结构构件按整体现浇考虑计算结果表明,加层后大部分结构构件承载力满足要求,仅底层转角位置柱的承载能力不能满足要求;同时,由于新增层的使用功能要求(阅览室),部分楼面的荷载较大,原三层肋梁楼板中部分梁的承载力也不能满足要
求。 故在加层的同时,必须对上述构件进行加固处理。 同时通过对原结构基础及主体结构进行检测观察,检测结果表明:原结构梁、 柱、 板等构件的配筋数量及截面尺寸等均符合设计要求;且混凝土构件外观完好,地基无不均匀沉降问题,结合结构计算分析,确定基础可继续直接使用,不需加固。
2.加固方案。鉴于目前常用的加层改造和结构加固方法,对原结构采取了下述加层加固方案:新加层的柱钢筋采用钻孔植筋技术,直接将钢筋从原柱的节点位置引出;对底层柱采用截面增大的方法,即通过增加原构件的受力钢筋,同时在外侧重新浇筑混凝土以增大构件的截面尺寸,来达到提高承载力的目的;对原结构的三层梁则采取黏贴碳纤维布加固的方法处理:(1)底层柱加固。 采用增大截面法加固底层柱,将柱从原截面 400mm×400mm,增大到500mm×500mm,其中纵向受力钢筋仍采用植筋技术,植入底层柱的基础上。其植筋下部锚入基础长度≥20d,外露长度≥40d 和1000mm,并分两批焊接纵筋。同时,为了保证增加截面部分与原柱子间的共同工作,沿柱高度方向四面布置锚拉筋(直径10,间距600),在柱侧面的植入深度为15d。(2)三层梁加固。对梁的加固采用了碳纤维加固的方案。以上建筑物经加层和加固处理后,现已投入使用,经检测与观察,框架柱和无明显的变形和破坏的迹象,加固处理效果良好,能满足结构安全要求。
结语
总之,房屋建筑结构加固能够延长房屋的使用寿命,促使建筑更加安全。所以在实际工作中要以建筑结构的不同特点和要求制定科学合理的加固方法,确保建筑的使用安全。
参考文献
[1]徐振凯,袁志军,胡吉群.建筑结构检测与加固方法[J].工程力学.2006.
[2]谢建军.浅谈房屋建筑结构加固技术[J].广东建材.2012.