钢筋混凝土结构建筑加固设计分析论文_王振义

钢筋混凝土结构建筑加固设计分析论文_王振义

王振义

郑州工业应用技术学院 河南郑州 451150

摘要:在当前建筑工程施工中,钢筋混凝土结构应用十分广泛,但在钢筋混凝土结构建筑施工过程中,由于会受到较多因素的影响,很容易出现质量问题。本文分析了当前对钢筋混凝土结构加固的意义,介绍了国内常用的几种钢筋混凝土结构加固办法及其在实际工程中的使用范围和加固的特点。提出选择钢筋混凝土结构加固方法的建议。

关键词:钢筋混凝土;加固设计

引言

在建筑工程设计的过程中,没有最好的工程措施,我们需要针对具体的建筑“对症下药”,以追求达到最佳的建筑质量。在实际生活中,我们所居住的建筑物不仅要面临我们日常的居住问题,还要考虑风力侵蚀以及自然灾害等对它的损耗程度,要想做到建筑物质量过硬,耐得住自然以及人为的考验,我们必须对其进行必要的加固。其中,混凝土作为建筑的重要材料,也在建筑物的加固中发挥着重要作用。以混凝土为主要原料出现了许多工艺先进的加固方法,来提升建筑物的质量,保证了建筑物的牢固以及居住人员的人身安全。

1、加固的意义

钢筋混凝土结构从诞生至今已有一百余年的发展历史,是当今工程领域运用最为广泛和成熟的一种结构体系。这种结构体系具备人们对建筑物需求的三项基本功能:安全、适用和耐久。若建筑物受到外力破坏后它的受力或围护结构构件存在安全隐患或者建筑物的使用功能需要改变时,就需要对建筑物整体或局部进行加固。通过相应的技术手段进行加固从而使受力结构或围护结构的刚度、强度、稳定性和耐久性得到加强,使建筑物满足它的三项基本功能。对钢筋混凝土结构的加固包括:(1)对受到损伤的部位的加固,使其能继续承受建筑物的设计承载力;(2)对未受损的部位进行加固,满足建筑物对新荷载的安全要求。在实际工程中几种常见的需要加固补强的建筑结构:(1)由于建筑结构快要或是已经超过设计使用年限且出现结构损伤,造成使用功能受限或安全隐患。(2)在设计或施工时出现失误导致建筑物无法承受设计荷载。(3)由于地震、风暴、火灾和泥石流等灾难性事件造成的建筑物产生损坏时。(4)对一些有价值的建筑物进行保护时。(5)对现有建筑进行改、扩建,原结构不能满足后续使用荷载时。(6)建筑物装修需要改变原设计结构。我国从1949年建国至今马上要70年了,按我国建筑设计50年的标准,70年代前建的房屋已经达到了使用寿命,改革开放初期的建筑也已经进入老龄化。对这些超龄或马上到达设计使用年限的工业、民用建筑进行必要的加固和改造是非常必要的。目前,建筑结构的检测、鉴定、加固和改造项目在建筑市场中的占比也是逐年提高。

2、钢筋混凝土结构建筑加固设计的基本原则

2.1、经济性原则

对于钢筋混凝土结构建筑加固设计而言,其作为一项工程,在对其进行有效性评价时经济效益也是其中一项重要指标,因此在具体设计过程中,在保证建筑正常性能的基础上,需要尽可能地利用原有的建筑条件来进行加固处理,这样有利于降低加固成本。

2.2、整体性原则

在具体加固设计过程中,加固件与加固对象之间需要实现较好的连接,具有良好的协调性,这样才能保证钢筋混凝土结构建筑在整体上的一致性。

2.3、综合性原则

在具体的钢筋混凝土结构建筑加固方案编制过程中,需要综合考虑加固技术选择要素、施工成本要素和经济效益要素等,确保加固设计具有较强的科学性和经济性。

3、钢筋混凝土结构建筑的加固设计方法

3.1、增大截面加固构件

所谓的增大截面就是增大混凝土构件的横截面,增大截面加固法具体的定义是在待加固构件的表层浇筑新的钢筋混凝土,这样一来,旧混凝土构件的横截面便大大增加,横截面的增加可以有效的提升原结构各方面的性能,尤其是在构件的承载能力方面。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆新旧混凝土结合面是最脆弱的地方,而这个加固方法最为重要的一点便是一定要保证加固后的构件能以一个整体的形式去承受压力和剪力,这就要求施工人员一定要处理好加固结合面,这是重中之重,是此加固方法成功与否的关键所在。通过增加横截面的方式加固混凝土建筑方便简单,在几种加固方法中增大截面积加固构件法很受施工人员的喜爱,它的适用范围也很广。在混凝土建筑的某些部位所需承载的压力和剪力非常巨大,这种地方相比其他部位会更容易弯曲甚至折断,这无论是在施工时期还是建筑使用时期都是非常危险的,极易发生意外对人们的生命财产安全造成损坏,因此,对于这种地方我们需要提前通过增大截面法去巩固好建筑的承载力,确保施工人员和使用者等的安全问题。

3.2、粘贴碳纤维布加固法

粘贴碳纤维布加固法是利用碳纤维复合材料对混凝土结构进行加固的技术,这是利用新材料技术解决建筑领域问题的尝试。首先是上世纪80年代初,日本做了大量碳纤维加固混凝土的研究,随后欧洲、美国等国家也迅速深入该领域并取得了一定的研究成果。这种加固技术实质上是将碳纤维布与树脂材料粘结在被加固构件的表面,并利用碳纤维布的拉伸强度来提高原构件的承载力。该加固方法具有操作简单、施工门槛低、周期短、材料耐腐蚀性和耐久性好、原结构重量和构件尺寸不增加等优点。缺点是目前施工费用比较高,专业队伍少,对荷载要求增加较大的构件不能采用。

3.3、间接加固法

在具体应用间接加固法中,具体包括预应力水平拉杆和增加支承2种加固方法。对于混凝土受弯构件的施工,通常会利用预应力水平拉杆进行加固,基于预应力和外部荷载共同作用下,拉杆会产生轴向拉力,并由杆端锚固偏心传递到构件上,在构件上产生偏心受压力,对克服部分外荷载产生的弯矩具有较好的效果,可以有效增强构件的抗弯性能。在增加支承加固法中,需要计算减少受弯构件的跨度,有效地降低作用在被加固构件上的承载效应。这种方法较为简单和可靠,但容易对建筑物的原貌和使用功能带来损坏,而且在采用过程中还可能会造成使用空间减小。

3.4、植筋技术

在掌握了待加固构件受力特点的前提下,经过仔细分析、弹线定下钢筋植入的位置后将钢筋植入混凝土结构中的方法就是钢筋植入加固法,钢筋植入后还需要粘结剂的固定作用和再次加入混凝土将钢筋和旧混凝土固定为一个整体。它的主要作用是加固补强,可以大大的提高混凝土结构的强度。建造一幢楼房时,工人首先在地基上用钢筋做好框架,再通过浇筑混凝土形成房子的面,我们可以将这个过程看看作植筋加固法的逆过程,这里的钢筋于楼房就好像骨头于人体,是这些植入混凝土里的钢筋让一幢幢高楼能拔地而起。

3.5、粘贴钢材

粘贴钢材的加固方法比较简单,在加固方法中也比较实用、常见。所谓粘贴钢材,就是在建筑物构件中比较脆弱的地方用粘贴钢材,以此来提高相对脆弱构件的质量,提高其承载能力。粘贴钢材的加固方法灵活性比较大,可以在施工中或是施工检查时进行,所需技术性低、成本低、效率高,可以在较短的时间内完成施工。但是其弊端也显而易见,粘贴钢板的加固方法是在构件外部进行施工,并不能保证内部的稳定性,所以需要对相关构件进行定期维护,这会增加相关建筑人员的工作量以及维护费用。

结束语

近年来科学技术取得了较快的发展,在建筑工程行业产生了一些新技术、新工艺、新材料,这也有效地促进了加固技术水平的提升,而且加固方法也越来越科学。但对于钢筋混凝土结构建筑而言,在具体使用过程中还需要做好预防工作,以加固控制为辅,确保建筑结构的可靠性,有效地延长建筑的使用年限。

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[5] 刘昌恩.浅谈混凝土结构建筑抗震结构设计[J].居舍,2018(35):98.

论文作者:王振义

论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第1期

论文发表时间:2019/3/26

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