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建筑工程结构加固工程探究

2021-03-24年诗文

科学与生活 2021年29期
关键词:加固技术结构建筑工程

年诗文

摘要:随着经济社会的快速发展,建筑工程的范围越来越广泛。建筑结构加固技术已成为建筑行业结构工程的研究重点。本文主要分析了建筑结构加固的原因,讨论了各种加固方法的特点和适用范围。

关键词:建筑工程;加固技术;结构

引言

本工程加固的主要目的是通过加固方法对本工程进行加固、修复,提高使用能力,提高承载能力。因此,在选择加固方案时,应注意提高工程质量,以工程达到优质量为根本目标,并对不同工程的施工方法和质量进行评价。

1建筑结构需要加固的原因

1.1自然灾害的侵袭

自然灾害是结构后天损伤的一个主要原因:地震、火灾、水灾、风灾、爆炸、冰灾等灾害都会遗留下来大量遭受破坏或损坏的建筑物,需要通过技术手段对其进行修复和加固。

1.2结构老化

在结构物的使用期内,中国50年代之前建造的建筑物中有相当一部分超过了预定的设计基准期。机构在长期使用过程中,由于使用环境造成的结构缺陷和损坏,在外部环境和使用环境的作用下,外部介质一直在侵蚀结构材料,使其组成材料劣化,而工程结构的功能将逐渐衰退甚至完全丧失。根据变质的性质,一般可分为以下三类:化学作用:沿海城市含盐量高;化工厂排放的含有化学物质的不达标污水;各种工厂排放的各种有毒气体侵入结构内部,产生化学反应,并改变材料的原始组织成分。物理效应:高温、高湿度、碰撞、温度和湿度变化、冻结和解冻、霜冻和振动、水冲刷和灰尘等导致构成建筑物的材料变得脆弱。生物效应:如水生生物、蠕虫、藻类、某些微生物和多细胞作物真菌对工程建筑材料的破坏。

1.3施工缺陷

工程建设中所出现的质量事故同样需要通过技术手段进行处理。造成施工缺陷的因素很多,比如监察部门的失职和不作为、购置的建筑材料质量不达标、使用的建筑设备落后老旧、建筑施工的各个部门职能安排不合理、建筑工人的技术不过关等等因素都将导致建筑物的质量达不到设计要求。

1.4规范标准的提高

随着设计规范的修订,设计标准的提高,按照现行规范标准设计的结构将不能满足今后设计标准的要求,以前设计的结构同样也不能满足现行设计标准的要求。从保障人民生命财产安全的角度出发,相当数量的建筑结构需要加固。

1.5使用不合理

对工程结构的损害也表现在对其使用的不合理上。针对现在正在使用的建筑物的结构来说,使用不合理造成建筑物损伤的原因是多方面的。例如:厂房改建成学校的校舍、厂房改成民居、平房上加盖二层;装修时为了好看拆除个别承重柱(墙);为了达到某种个人的喜好效果没有经过重新设计对建筑物进行二次扩建等等。

1.6使用功能变化

虽然建筑设计师会在一定程度上考虑建筑使用功能的适应性变化,但一定数量的建筑将在功能上滞后。解决办法之一是对旧建筑进行技术改造。随着社会的发展,业主会根据自身工业发展或生活的需要,不断调整建筑物的使用功能。与此同时,人们对生活、工作、休闲、娱乐的水平不断追求,对建筑的舒适性、美观性和经济适用性的要求也越来越高。这样,大量的旧建筑就不能满足人们的新要求。在其他建筑物中,例如工业建筑物,旧建筑物不能满足新的要求。这些使用功能和要求的变化将导致原始结构可靠性的变化。有时,只有在加固后才能顺利进行功能变更。

2建筑结构加固的常用方法和技术措施

2.1直接加固法

一是增大截面法,用与原建筑结构相同的材料加大构件截面积,提高结构承载力,具有操作简单、适应性强的特点,在加固构件承载力的同时,还可以增大截面刚度,改善结构使用性能,可以广泛应用于板、梁、柱、墙和一般建筑混凝土的加固,但是该项加固方法现场工作量大、施工周期长,还会加大建筑物的自身重量,并对周围环境造成一定影响。二是外包钢加固法,主要是针对建筑结构四个边角以钢材进行加固的方法,分为干式和湿式外包钢两种方法,能够在不增大构件截面尺寸的前提下提高结构承载力,增大结构的刚度和延伸性,适用于混凝土梁、柱、屋架和烟囱等构筑物加固,具有工作量小、施工周期短的优点,且性能可靠,但是需要耗费大量钢材,加固成本较高。三是预应力加固法,是指增加预应力钢拉杆或型钢撑杆,提高建筑结构的承载力和刚度,可用于加固砼梁、砼板等受弯构件和砼柱,具有独特的卸荷和改变结构受力情况功能,对大跨度结构和采用其他技术措施达不到理想加固效果的大型结构的加固。该方法具有在不改变使用空间的前提下改变建筑结构内力分布并降低结构预应力水平的特点,提高来结构承载力,但在施工中需要增加相应设备,施工技术要求高,特别是预应力杆与被加固构件连接处的处理比较复杂,施工难度较大。四是外粘钢加固法,将钢板或纤维复合材料用粘结剂粘帖到加固部位,提高了结构承载力,能约束混凝土裂缝,提高混凝土强度,通常用来加固砼等受静力影响的结构,但施工过程要求温度在60℃以下、湿度在70%以下,且不能有化学腐蚀物质影响。

2.2综合加固法

随着建筑物使用功能和内部结构的日益复杂,以及建筑结构加固需求的日益增加,单一的加固方法越来越不适用于建筑结构加固,通过综合采取多种加固措施,成为建筑结构加固的常用方法。综合加固法主要有两个目的,一个是充分利用各个单一加固方法的技术优点,整合优点提高加固成效,另一种就是弥补某一单一加固方法的缺陷,从而提高整体的加固成效,前者比如应用预应力加固法具有克服应力应变滞后以及减小挠度和裂缝宽度等优点,钢材加固法的抗腐蚀能力强,适应于腐蚀性环境下的加固施工;后者比如增设支点加固的方法会减少建筑使用空间,所以在使用时要考虑辅助其他方法弥补这一缺陷。

2.3间接加固法

不直接在建筑结构或构件上加固,而是通过采取其他措施达到加固目的。一是增设构件加固法,在原有建筑结构基础上增加新构件,改变构件刚度比,达到加固的目的,该方法便于施工,且不会损害原有建筑结构构件,但是需要增加新构件,可能会对原有构件的部分功能产生不利影响。二是增设支点加固法,通过在建筑结构上增加更多的荷载受力支撑点减小结构的支撑跨度,以此来减小结构内力,提高结构承载力,按照增加的支撑结构是否可以变形分为弹性支点加固和刚性支点加固两种,该加固方法操作简单,但会影响建筑物外观,有时还会影响建筑部分使用功能并占有一部分建筑使用空间,所以只适合于板、梁、桁架等水平建筑结构加固。三是增强建筑结构整体性加固,通过多点支撑、连接等措施使建筑结构构件形成整体,共同承受荷载,整体建筑结构承载力比单个构件承载力要高,所以可以达到加固的目的。

3结束语

综上所述,选择加固的方案要有针对性,针对不同加固工程的特点,选择不同的加固方法和措施,使选择的最优方案在性能、质量和价格等方面都具有优势,使工艺的先进性和科学性都得以充分体现。混凝土和砌体等的加固工程方案还有不足,有待相关技术人员在实践中不断探索和研究,充分利用先进的科技,将新型材料和技术工艺用于加固工程中,使加固工程的方案和方法有更大的拓展空间。

参考文献:

[1]韓旭伟.试论混凝土结构工程加固的过程和方法选择[J].中国科技博览,2011(34).

[2]赵磊.混凝土结构工程加固的优化[J].城市建设理论研究(电子版),2011(36).

[3]李军.试谈混凝土结构工程加固施工方案[J].黑龙江科技信息,2010(21).

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