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摘要:隨著我國經(jīng)濟業(yè)快速發(fā)展,建筑業(yè)也飛速發(fā)展,目前,由于一些老舊的建筑年代已久,會出現(xiàn)一些安全隱患但又不能隨便拆除,所以只能進行建筑加固改造,這樣以來把建筑的安全隱患減少到最低。同時伴隨著加固改造技術(shù)不斷更新創(chuàng)造,未來建筑業(yè)會有更為開闊的發(fā)展空間。本文闡述了目前我國建筑物改造加固技術(shù)之, 并對各類型建筑物加固的新型材料、新技術(shù)進行了簡單的介紹,希望能夠給同行帶來積極的影響
關(guān)鍵詞:建筑設(shè)計師論文發(fā)表,發(fā)表論文期刊網(wǎng),建筑,結(jié)構(gòu),加固,改造技術(shù)
一、前言
20世紀50、60年代國家開始建造了大批鋼筋混凝土廠房和公建、辦公樓。這些房屋使用至今也有三十四十年的歷史,由于使用維修不當或者建造質(zhì)量原因,許多房屋存在這樣或那樣的問題,有些相當嚴重,危及結(jié)構(gòu)安全。由于土建投資大,所以盡管房屋存在一些問題,往往不會因此拆除重建,采用結(jié)構(gòu)加固改造的辦法,只要花少量的投資來維修、加固就可以恢復其承載力,確保安全使用,另外由于新的使用要求,房屋要改變用途或進行夾層等也需要對原結(jié)構(gòu)進行加固,所以,今后的加固工程量是很大的。從事加固行業(yè)是有很大的發(fā)展空間的[1]。
二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常用的加固技術(shù)
一般所需加固的結(jié)構(gòu)大都存在由于結(jié)構(gòu)自身的承載能力因災害(如火災、腐蝕、凍害)或施工質(zhì)量不到位或功能改變等因素的影響而導致結(jié)構(gòu)承載能力不足的現(xiàn)象,所采用的加固方法多是從提高結(jié)構(gòu)的有效受力面積出發(fā)(如加大載面法等)減小截面的應(yīng)力,或者直接改變結(jié)構(gòu)的受力體系,改變其傳力途徑(如增加支撐法等)從而降低結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力,最終達到加固的目的。
2.1、混凝土結(jié)構(gòu)加固方法[2]
混凝土結(jié)構(gòu)加固方法包括直接加固和間接加固兩大類,設(shè)計和施工時可根據(jù)環(huán)境、實際條件以及使用要求選擇合適的加固方法。
直接加固方法:直接加固的一般方法有:加大截面加固法,該方法具有已經(jīng)成熟的設(shè)計方案和足夠的施工經(jīng)驗可循,并且施工工藝適應(yīng)性強,操作簡單易行,適用于板、梁、墻、柱以及一般構(gòu)筑物混凝土加固,但不適用于已嚴重風化的上述結(jié)構(gòu)及輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土外加層加固法:該方法是一種復合截面的加固法,加固改造之后可以提高建筑載力;鋼筋水泥砂漿外加層加固法:也是屬于復合截面加固法的一種,施工簡單,并且技術(shù)成熟,但是建筑加固之后,在提高承載力方面不如鋼筋混凝土外加層加固法;增設(shè)扶壁柱加固法,是加大截面加固的一種方法,其優(yōu)缺點與鋼筋水泥砂漿外加層加固相差很小,但是此種加固法難以滿足建筑抗震的要求,所以一般僅應(yīng)用于非地震區(qū)[3]。
間接加固的方法有:預應(yīng)力加固法,使用該加固方法降低加固構(gòu)件的應(yīng)力水平,增強了加固改造的效果,并且大大提高了建筑結(jié)構(gòu)的承載力,但這種方法影響建筑結(jié)構(gòu)的外觀,一般加固于跨度較大或是大型結(jié)構(gòu);增加支撐加固法。該法簡單可靠,但易損害建筑物的原貌和使用功能,并可能減少使用空間;適用于具體條件許可的混凝土結(jié)構(gòu)加固;結(jié)構(gòu)體系加固法,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在缺陷時,這種加固方式能夠改善建筑整體設(shè)計缺陷,提高建筑結(jié)構(gòu)的剛度。承載能力甚至是滿足抗震要求。
2.2、砌體結(jié)構(gòu)間接加固方法
砌體結(jié)構(gòu)簡潔加固法分為:無粘結(jié)外包型鋼加固法、預應(yīng)力撐桿加固法、Helifix無應(yīng)力加固修復系統(tǒng)。
無粘結(jié)外包型鋼加固法屬于傳統(tǒng)加固方法的一種,其便于現(xiàn)場施工,相比于其他的施工方法,更適合于在建筑結(jié)構(gòu)不允許增大原構(gòu)件截面的情況,施工作業(yè)少,同時又能提高截面承載力的砌體柱的加固,需要指出的是,采用這種加固方式必須采用鋼結(jié)構(gòu)的防護措施,所以導致加固成本高。
預應(yīng)力撐桿加固法[4]
該法在提供砌體柱的承載能力方面大大提高,加固效果明顯,但是不能在高于60攝氏度的環(huán)境中施工,更多的適用于高應(yīng)變以及高應(yīng)力的加固結(jié)構(gòu)。
Helifix無應(yīng)力加固修復系統(tǒng)
Helifix無應(yīng)力加固修復系統(tǒng)是一種新型的結(jié)構(gòu)加固修復系統(tǒng),在自然中地震等惡劣的自然環(huán)境或是荷載引起的應(yīng)力突然增加,導致建筑結(jié)構(gòu)承載力,結(jié)構(gòu)開裂或是失效的情況下進行加固修復,此種加固技術(shù)特點是迅速、靈活又比較經(jīng)濟。Helifix無應(yīng)力加固修復系統(tǒng)可提供多種連接技術(shù),廣泛應(yīng)用于房屋、教堂、橋梁等的加固改造施工過程中。
2.3、鋼結(jié)構(gòu)加固方法
鋼結(jié)構(gòu)加固的主要方法有:減輕荷載、改變計算圖形、加大原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。經(jīng)鑒定需要加固的鋼結(jié)構(gòu),根據(jù)損害范圍一般分為局部加固和全面加固,當有成熟經(jīng)驗時,也可采用其他的加固方法。局部加固是對某承載能力不足的桿件或連接節(jié)點處進行加固,有增加桿件截面法、減小桿件自由長度法和連接節(jié)點加固法。全面加固是對整體結(jié)構(gòu)進行加固,有不改變結(jié)構(gòu)靜力計算圖形加固法和改變結(jié)構(gòu)靜力計算圖形加固法兩類。增加或加強支承體系,也是對結(jié)構(gòu)體系加固的有效方法。增加原有構(gòu)件截面的加固方法是最費料最費工的方法。
目前,我國在建筑結(jié)構(gòu)加固的技術(shù)水平上加強了基礎(chǔ)承臺和錨固、鋼筋等,在實施加固過程都要做到技術(shù)專業(yè)。特別能承受拉力、載力不僅這樣材料不會引發(fā)膨脹力,實施起來方便也省力。
三、新型建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)[5]
3.1、SRAP加固技術(shù)
加固目的提高或恢復建筑結(jié)構(gòu)的承載力和剛度,加固方式是利用AP 樹脂砂漿和SR 增強材料, 用預應(yīng)力的概念對橋梁實施加固的方法。為了充分發(fā)揮高強SR 加固材料的強度,SRAP 加固方法導入了預應(yīng)力的概念,通過膨脹螺栓錨固于結(jié)構(gòu)兩端, 軟鋼絲的兩端用螺旋扣環(huán)固定于膨脹螺栓上, 通過把絲扣反向的螺旋扣環(huán)旋緊施加預應(yīng)力。SRAP 加固技術(shù)可以應(yīng)用于橋梁、隧道、渡水槽、工業(yè)與民用建筑等方面的加固改造過程中。
3.2、消能減震加固技術(shù)
傳統(tǒng)的抗震方法是房屋上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)牢牢地連接在一起,地震時,地面運動能量經(jīng)過基礎(chǔ)輸入到房屋結(jié)構(gòu),致使房屋結(jié)構(gòu)發(fā)生振動、變形,甚至倒塌。耗能減震加固技術(shù)的主要思想是把結(jié)構(gòu)物中的支撐、剪力墻等構(gòu)件設(shè)計成耗能部件或在結(jié)構(gòu)物的節(jié)點或連接處裝設(shè)阻尼器,在風載或小震作用下,耗能桿件和阻尼器處于彈性狀態(tài),當在強烈地震作用下,耗能桿件或阻尼器率先進入非彈性狀態(tài),結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大阻尼,耗散大量地震能量,使主體結(jié)構(gòu)避免進入明顯非彈性狀態(tài),從而保護主體結(jié)構(gòu)在強震中的大幅度的損壞。
3.3、碳纖維加固技術(shù)
碳纖維加固包括碳纖維布加固和碳纖維板加固兩種。碳纖維與傳統(tǒng)的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補強相比,具有節(jié)省空間,施工簡便,不需要現(xiàn)場固定設(shè)施,施工質(zhì)量易保證,基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重,耐腐蝕、耐久性能好等特點。另外,采用該工法,可大大提高建筑物的使用壽命,降低加固成本。因此,碳素纖維作為劃時代的補強材料,而備受青睞和關(guān)注。
四、總結(jié)
作為建筑結(jié)構(gòu)方面新型技術(shù),結(jié)構(gòu)的改造加固對建筑物的使用壽命具有很大的影響,同時,對促進舊城改造,建設(shè)資源節(jié)約型等具有重要意義,對可靠性不足或業(yè)主要求提高可靠度的承重結(jié)構(gòu)、構(gòu)件及其相關(guān)部分采取增強、局部更換或調(diào)整其內(nèi)力等措施,使其具有現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范及業(yè)主所要求的安全性、耐久性和適用性,加固改造技術(shù)日新月異,體現(xiàn)了現(xiàn)代新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝、新設(shè)備的最新成就, 無可否認, 任何一種加固方法都是在原有結(jié)構(gòu)上作用的, 其目的是恢復或提高橋梁的承載力, 每一種的加固方法都不是萬能的,只有考慮實際施工情況才可以將風險降到最低,。我國的建筑加固業(yè)伴隨著市場的需求迅速發(fā)展起來, 預計今后相當長的一個時期, 對既有建筑物結(jié)構(gòu)的改造加固工程的發(fā)展?jié)摿Ψ浅4蟆?/p>
參考文獻:
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