建筑结构加固的原则及方法探讨
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建筑结构加固的原则及方法探讨

文章出处:人气:-发表时间:2017-04-11 09:37【

建筑结构加固的原则及方法探讨

建筑结构加固,顾名思义就是加强建筑结构的稳定性。随着现代经济的飞速发展和生活水平的不断提高,人们对建筑的数量、质量和使用功能提出了越来越多的要求,科学技术的进步也促使各种新型结构、新型材料以及新的施工工艺不断出现。人们在满足建筑物数量的同时,对建筑物的造型、安全性、适用性和耐久性也提出了越来越高的要求。

建筑结构加固原则

建筑结构加固是一项复杂的工作,要考虑的因素很多。加固方法应从施工方便、不影响生产、经济合理、效果好等方面来选择,一般原则如下:

1.加固应尽可能做到不停产或少停产,因停产的损失往往是加固费用的几倍或几十倍。能否在负荷下不停产加固,取决于结构的应力应变状态。一般构件的内应力小于钢材设计强度的80%,且构件损坏变形等不是太严重时,可采用负荷不停产加固方法。

2.加固方案要便于制作、施工,便于检查。

3.结构制造组装应尽量在生产区外进行。

4.加固应尽可能采用高强螺栓或焊接。采用高强螺栓加固时,应验算钻孔截面削弱后的承载能力;采用焊接加固时,实际荷载产生的原有杆件应力最好在钢材设计强度60%以下,极限不得超过80%,否则应采取相应的措施才能施焊。 

建筑结构加固分类

建筑结构加固分类

1.基础结构加固

基础结构加固主要是地基承载力的建筑物进行加固,其主要方法有:

(1)抬墙梁法。采用预制的钢筋混凝土梁或钢梁穿过原建筑的基础梁下。置于原基础两侧的桩或墩基础上,支承新增结构荷载。抬墙梁的平面位置应避开一层门窗洞口,不能避开时,应对抬墙粱上的门窗洞口采取加强措施,并应验算梁支承处砖墙的局部承压强度。

(2)墩式加固法。是直接在基础下分段挖空至持力层浇筑墩式混凝土基础,最后使分段基础联成一整体,承受增层结构荷载。

(3)当原建筑基础底面积不足时,可采用基础加宽法。对条形基础可采用一侧加宽或两侧加宽,对柱基可沿基础四边加宽,加宽时可每隔1000~1500mm设置一根钢筋混凝土减荷梁。

2。混凝土结构加固

(1)加大截面加固法。该法施工工艺简单、适应性强,并具有成熟的设计和施工经验;适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固;但现场施工的湿作业时问长,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)置换混凝土加固法。该法的优点与加大截面法相近,且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。

(3)植筋技术法。这是一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术;可植入普通钢筋,也可植入螺栓式锚筋;已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。

(4)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,不宜用于混凝土收缩与变大的结构。

(5)裂缝修补技术。根据混凝土裂缝的起因、性状和大小,采用不同封护方法进行修补,使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的一种专门技术;适用于已有建筑物中各类裂缝的处理,但对受力性裂缝,除修补外,尚应采用相应的加固措施。

钢结构加固

3.钢结构加固

(1)改变钢结构计算图形的加固法。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方法为:增加支撑形成空间结构并按空间结构验算:加设支撑增加结构刚度,或者调整结构的自振频率等,以提高结构承载力和改善结构动力特性;增设支撑或辅助杆件,使结构的长细比减小以提高其稳定性;在排架结构中重点加强某一列柱的刚度,使之承受大部分水平力,以减轻其它柱列负荷。

(2)增设支点加固法。增设支点加固法是通过增设支承点来减小结构计算跨度,改变结构内力分布并提高其承载能力的加固方法。梁、板在跨中增设支点后,减小了跨度,从而能较大幅度地提高承载能力,并能减小和限制梁、板的挠曲变形。适用于房屋净空不受限制的大跨度结构中梁、板、桁架、网架等水平结构的加固。增设支点加固法优点是简单可靠,缺点是使用空间会受到一定影响。

(3)有粘结外包型钢加固法。外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边,外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式外包法,即采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加固构件粘结成一整体,加固后的构件,由于受拉和受压钢截面面积大幅度提高,因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。

(4)粘贴纤维增强塑料加固法。除具有粘结外包型钢加固法相似的优点外,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。注意的是,加固工程完成后,应用小锤轻轻敲击粘贴钢板,从响声判断粘接效果或用超声波法探测粘贴密度。如锚固区粘贴面积少于90%,非锚固区粘贴面积少于70%,则此粘贴无效,应剥下重新粘贴。对于重大工程,为真实检验加固效果,尚需抽样进行荷载试验,一般仅作标准使用荷载试验,即将卸去的荷载重新全部加上,其结构的变形和裂缝开展应满足设计使用要求。

总之,建筑物结构加固与改造工程是人类历史发展的客观需要。它符合科学发展观所倡导的可持续发展战略。就目前来看,上述结构加固技术还有待在实践中进一步探索,随着建筑科学技术的不断进步,新型建筑材料不断出现,更好的加固方法将会有更大拓展。

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