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不同类型加固工程与加固方案分析

时间:2015-03-16 来源:学术堂 所属分类: 建筑工程论文
论文摘要

  随着国家大力推进钢铁行业结构调整和产业转型,钢铁企业淘汰落后产能、节能减排的技改工程逐步增多,工业建筑结构的改造工程也越来越多。 如何选择合适的加固方法对旧有工业建筑结构进行改造,节约工程投资,缩短建设周期,减少施工对正常生产的影响,为用户带来最大的经济效益是结构设计人员面临的新问题。

  1建筑工程加固技术应用的重要性

  在建筑结构工程的发展进行分析,当工程建筑施工达到一定阶段之后,作为主要的建设方式,工程结构的维修得到有效运用。在我国的建筑工程结构中,由于历史及发展方式的特殊性,在多数方面要求对既有建筑物实施加固及维修改造。而鉴定作为建筑物加固及维修改造的前提得到使用, 随后结合鉴定结果对有效的加固处理措施进行确定。随着城市化发展进程的逐渐加快,造成设计、施工及管理方面存在一定的不足之处,同时,受到火灾、地震等自然灾害的影响,我国基本建设中建筑结构鉴定及加固改造作为急需解决的问题得到应用。现阶段,我国发展生产中,生产力重心的提升已逐渐从新建工业企业向已有企业的技术改造转移,促使更大的投资效益得到获取。另外,我国也急需对民用建筑的改造进行加大。

  2不同类型加固工程与加固方案分析

  2.1 混凝土结构加固方法与技术

  混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类,设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。

  2.1.1 直接加固的一般方法

  (1)置换混凝土加固法。 该法的优点是加固后不影响建筑物的净空 但同样存在施工的湿作业时间长的缺点适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。

  (2)有粘结外包型钢加固法。 该法也称湿式外包钢加固法.受力可靠、施工简便、现场工作量较小,但用钢量较大且不宜在无防护的情况下用于 600℃以上高温场所: 适用于不显着增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。

  (3)粘贴钢板加固法。 该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小,且加固后对原结构外观和原有净空无显着影响, 但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平;适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。

  (4)粘贴纤维增强塑料加固法。 除具有粘贴钢板相似的优点外.还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点.但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。

  (5)锚栓锚固法。 该法适用于混凝土强度等级为 C20~C60 的混凝土承重结构的改造、加固;不适用于已严重风化的这些结构及轻质结构。

  2.1.2 间接加固的一般方法

  (1)预应力加固法。 该法能降低被加固构件的应力水平,不仅使加固效果好,而且还能较大幅度地提高结构整体承载力,但加固后对原结构外观有一定影响。适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固,但在无防护的情况下,不能用于温度在 600℃以上环境中 也不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。

  (2)增加支承加固法。 该法简便可靠,但易损害建筑物的原貌和使用功能,并可能减小使用空间:适用于具体条件许可的混凝土结构加固。

  2.2 钢结构加固方法

  钢结构加固的主要方法有:减轻荷载、改变结构计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等。

  改变结构计算图形:

  改变结构计算图形的加固方法是指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件 增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法。改变结构计算图形的一般加固方法有:

  (1)对受弯杆件可采用下列改变其截面内力的方法进行加固:改变荷载的分布:改变端部支承情况:增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构;调整连续结构的支座位置:将结构变为撑杆式结构施加预应力。

  (2)对结构可采用下列增加结构或构件的刚度的方法进行加固:增设支撑或辅助杆件使结构的长细比减少以提高其稳定性。

  (3)桁架可采取下列改变其杆件内力的方法进行加固 :增设撑杆变桁架为撑杆式结构.加设预应力拉杆。

  2.3 加大构件截面的加固

  采用加大截面加固钢构件时 所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损伤的状况。 连接的加固与加固件的连接。 钢结构连接方法.即焊缝、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓连接方法的选择,应根据结构需要加固的原因、目的、受力状况、构造及施工条件,并考虑结构原有的连接方法确定。砌体结构加固方法砌体结构的加固分为直接加固与间接加固两类。 设计时,可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法。

  2.3.1 适用于砌体结构的直接加固方法一般为:

  (1)钢筋混凝土外加层加固法 。 其优点是施工工艺简单 、适应性强,砌体加固后承载力有较大提高,并具有成熟的设计和施工经验;适用于柱、带壁墙的加固;其缺点是现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。

  (2)钢筋水泥砂浆外加层加固法。 该方法优点与钢筋混凝土外加层加固法相近,但提高承载力不如前者,适用于砌体墙的加固,有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。

  (3)增设扶壁柱加固法。 该法优点亦与钢筋混凝土外加层加固法相近,但承载力提高有限,且较难满足抗震要求,一般仅在非地震区应用。

  2.3.2 适用于砌体结构的间接加固方法一般为:

  (1)预应力撑杆加该法能较大幅度地提高砌体柱的承载能力,且加固效果可靠:适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构的加固:

  其缺点是不能用于温度在 600℃ 以上的环境中。

  (2)无粘结外包型钢加固法。 该法属于传统加固方法,其优点是施工简便,现场工作量和湿作业少,受力较为可靠;适用于不允许增大原构件截面尺寸, 却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固,其缺点为加固费用较高,并需采用类似钢结构的防护措施。

  2.4 砌体结构构造性加固。

  2.4.1 增设梁垫加固。

  当大梁下砖砌体被局部压碎或大梁下墙体出现局部竖直裂缝时,应增设梁垫进行加固。

  2.4.2 增设圈梁加固

  当圈梁设置不符合现行设计规范要求,或纵横墙交接处咬搓有明显缺陷,或房屋的整体性较差时,应增设圈梁进行加固。

  2.5 隔震加固技术

  该方法是隔震技术在抗震加固领域中的应用,通过隔震层的设置将地震变形集中到隔震层上,以减小上部结构地震反应,从而保证建筑物内人员、设备的安全。 目前已研究出的隔震方法有:橡胶垫隔震、滑移隔震、滚珠或滚轴隔震、摆动隔震、悬吊隔震、弹簧隔震等。目前较多的做法是将隔震层放在原结构基础上,即基础隔震。 隔震加固法用于现有建筑抗震加固在美国、日本等国已有成功的工程实例,如美国对盐湖城大厦、洛杉矶政府大楼等几十栋建筑就是采用此法进行了加固。 日本对一些办公楼、机场等大型公共建筑也是采用此方法进行了加固,效果十分明显。

  3结束语

  综上所述,人们的生命及财产的安全直接受到建筑结构的安全性的影响,所以,在进行加固改造的过程中采用有效的加固措施进行施工。 在对加固改造方法进行选择时,应先对建筑物的布局及结构等细节进行充分考虑,促使建筑物的质量得到保证。 进一步提升建筑物对自然灾害的抵抗能力,从而在根本上将建筑物的整体使用寿命得到提升。

  【参考文献】

  [1]何志吉.谈建筑结构的加固方法与施工[J].中国高新技术企业,2009(06).

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