摘    要:建筑工程的堅固與否直接關(guān)系到人們的生命和財產(chǎn)安全,為確保建筑工程結(jié)構(gòu)的安全和正常使用,加強建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)的研究是十分必要的。

關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu) 加固 改造技術(shù)

1  建筑結(jié)構(gòu)加固應(yīng)遵循的基本原則

1.1  結(jié)構(gòu)體系總體效應(yīng)原則

通常情況下,加固都是對于危險構(gòu)件而言的,即有針對性的加固。但是為了考慮加固后不影響建筑的整體結(jié)構(gòu),因此,必須考慮總體效果。如,在對建筑墻體或某根柱子進行加固時,經(jīng)常會出現(xiàn)改變整個建筑結(jié)構(gòu)的動力特性的情況發(fā)生,從而造成薄弱層,影響建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性;對樓頂或屋面進行維修或改造時,容易使基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)所承受的荷載增加。因此,在對加固方案進行制定時,必須考慮建筑結(jié)構(gòu)的總體情況,絕對不可以簡單地采取哪里有問題加固哪里的方法。

1.2  先鑒定后加固

在確定具體的加固方案之前,應(yīng)對建筑進行全面檢查及可靠性鑒定,詳細(xì)了解結(jié)構(gòu)的實際情況,如材料性能、結(jié)構(gòu)體系、基本構(gòu)造、結(jié)構(gòu)缺陷以及損壞程度等,并對結(jié)構(gòu)的持力水平和受力現(xiàn)狀加以分析,借此為方案的制定打下堅實的基礎(chǔ)。因此,必須遵循先鑒定后加固的原則,防止在加固過程中發(fā)生安全事故,或為工程埋下安全隱患。

1.3  材料的選用和取值原則

進行結(jié)構(gòu)加固設(shè)計時,應(yīng)按規(guī)定取用原有結(jié)構(gòu)的材料強度,若原有材料種類及其性能都與原設(shè)計相一致,那么則可根據(jù)原設(shè)計值的范圍進行取用。如果無法獲得原有結(jié)構(gòu)材料強度時,需采取實測法對當(dāng)前要加固結(jié)構(gòu)的材料強度等級進行評定,然后按照現(xiàn)行的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行取值。加固材料中,鋼材通常選用Ⅱ級或是Ⅲ鋼;水泥多為普通硅酸鹽水泥,且標(biāo)號 425#;如需要使用混凝土則應(yīng)較之原有結(jié)構(gòu)混凝土強度高出至少一級,用于建筑上部結(jié)構(gòu)加固的混凝土等級不得低于C20級。

1.4  加固方案的優(yōu)化原則

由于建筑結(jié)構(gòu)加固方案具有多樣性的特點,即并非僅有一種加固方案,如構(gòu)件承載力不足時,可以采取的加固方法有:增大截面積法、體外配筋法以及增加支點法等等,此時則應(yīng)按照優(yōu)化原則加以確定。優(yōu)化的主要因素包括以下幾個方面:其一,加固方案技術(shù)的可靠性;其二,施工便捷性;其三,經(jīng)濟合理性;其四,原有結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀及加固后的受力特點。此外,還需充分考慮施工過程中對周邊環(huán)境及居民的影響。

2  現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)加固改造的現(xiàn)狀

由于國民經(jīng)濟的不斷提高,人們對建筑物的要求也越來越高,在現(xiàn)有的建筑中,原來的設(shè)計早已無法滿足人們現(xiàn)在的需求,因而人們會對建筑的平面布置和使用功能進行改變,以滿足人們多功能以及多樣化的發(fā)展需求。另外,我國近年來自然災(zāi)害時有發(fā)生,特別是近幾年,由于特大地震的頻繁發(fā)生,對建筑結(jié)構(gòu)加固的問題受到了建筑工程界的廣泛關(guān)注。而我國建筑大多數(shù)都采用混凝土結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)的抗震性能更是至關(guān)重要的,尤其是對于高層建筑的加固。而混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能問題就是其中一種最為常見的問題。由于混凝土結(jié)構(gòu)建筑往往會出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象,有些變形和裂縫是允許出現(xiàn)的,有些變形和裂縫是不允許發(fā)生的或者有一定限度的。

3  建筑結(jié)構(gòu)加固改造的原因

建筑結(jié)構(gòu)需要加固改造的原因有許多,其主要表現(xiàn)在以下幾個方面:

(1)由于建筑設(shè)計的不當(dāng),其包括抗震設(shè)計以及非抗震設(shè)計的不當(dāng)。

(2)設(shè)計人員在進行設(shè)計時是按照建筑的極限狀態(tài)設(shè)計法進行設(shè)計的,而建筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以及砌體結(jié)構(gòu),由于種種原因,例如設(shè)計規(guī)范要求提高以及施工缺陷而造成的結(jié)構(gòu)承載力與剛度不足等,不能滿足建筑結(jié)構(gòu)強度、剛度以及耐久性的要求,因而需要對建筑結(jié)構(gòu)進行鑒定和加固。

(3)由于建筑的使用不當(dāng)或者年久失修而造成建筑結(jié)構(gòu)的損傷以及破壞,或是因災(zāi)害性事件的發(fā)生而造成建筑結(jié)構(gòu)的破壞,使現(xiàn)有的建筑結(jié)構(gòu)不能滿足目前使用要求,或是建筑的安全度不高,這時需對建筑要進行鑒定和加固。

(4)由于原來的設(shè)計早已無法滿足住戶現(xiàn)在的需求,因而住戶要求會對建筑的平面布置和使用功能進行改變,但是一旦建筑物改變用途,就會導(dǎo)致其建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而出現(xiàn)了與原先設(shè)計初衷的不一致,進而造成原結(jié)構(gòu)的強度以及剛度不能滿足現(xiàn)在要求,因而要對結(jié)構(gòu)進行鑒定以及加固。

(5)為了滿足有些用途,建筑隨便改造,改變了建筑原有的功能。例如增加房屋層數(shù)、增加房屋負(fù)載等。

(6)由于建筑所處的環(huán)境問題,構(gòu)件或者結(jié)構(gòu)的性能提前老化。最明顯的例子就是木結(jié)構(gòu)遭到白蟻破壞,使得結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能下降,而不得不對房屋進行加固。

4  建筑結(jié)構(gòu)加固改造的基本原則

(1)制定方案的總體效應(yīng)原則。在房屋建筑結(jié)構(gòu)加固的方案制定時,不僅要考慮鑒定結(jié)論問題,還要考慮委托人或使用人要求和加固后房屋建筑的總體效應(yīng),包括形狀、體量、造價、安全、工期、工藝以及施工的可能性等。要在房屋整體無損益或損益較小的前提下,消除房屋建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)件存在的隱患。

(2)加固材料的選用和強度取值原則。

(3)荷載計算取值原則。

(4)承載力驗算原則。

(5)與抗震消防結(jié)合的原則

5  常用的建筑施工結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,我國的科學(xué)水平得到了不斷的提高,與此同時,建筑業(yè)也發(fā)生了巨大的變化,傳統(tǒng)的建筑工藝和建筑技術(shù)也不能滿足現(xiàn)在人們的發(fā)展需求,在這樣的情況之下,建筑業(yè)就必須進行多元化、多方位的發(fā)展,我們要將傳統(tǒng)的建筑工藝和建筑技術(shù)進行創(chuàng)新和改良,將新建筑材料、新建筑工藝以及新建筑技術(shù)進行科學(xué)合理的利用,在新技術(shù)和舊技術(shù)的交融之下,建筑結(jié)構(gòu)加固有了更好的發(fā)展空間。在對建筑結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)進行討論時,目前,建筑行業(yè)主要存在以下幾種建筑加固技術(shù)。

5.1  預(yù)應(yīng)力加固法

預(yù)應(yīng)力加固法是指,在建筑原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,增加一定的預(yù)應(yīng)力器件,從而分擔(dān)一部分原有建筑結(jié)構(gòu)所承載的負(fù)荷,以達到增加原有結(jié)構(gòu)的承載能力的目的的加固方法。目前,建筑結(jié)構(gòu)中最為常見的是體外預(yù)應(yīng)力加固法,即在混凝土外的預(yù)應(yīng)力鋼筋等處,設(shè)置施加在原有混凝土上的預(yù)應(yīng)力,該方法施工方便,并且加固效果好、經(jīng)濟可靠并防腐,可以較大程度地提高建筑結(jié)構(gòu)的整體承載力。但是采用該方法加固之后,會對原有建筑結(jié)構(gòu)的外觀以及形象造成一定影響。因此,這種加固技術(shù)適用于重型結(jié)構(gòu)以及大跨度建筑的加固。

5.2  外包鋼加固法

外包鋼加固法是指,用型鋼外包于建筑構(gòu)件的四角,從而實現(xiàn)加強建筑結(jié)構(gòu)受力性能的加固方法。該方法具有施工簡便、現(xiàn)場工作量較小以及受力較為可靠的特點,主要適用于不允許增大原構(gòu)件截面尺寸而又要求大幅度地提高截面承載能力的建筑結(jié)構(gòu)。

5.3  增大截面加固法

增大截面加固法是指,在原有的建筑構(gòu)件的上部或下部另外澆筑一層新的混凝土和鋼筋,從而增加原建筑構(gòu)件的承載能力的加固方法。該種方法是一種最傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)加固法,主要適用于鋼筋混凝土受彎以及受壓構(gòu)件。該方法具有成本較低的優(yōu)點,適用于混凝土結(jié)構(gòu)的梁口拄構(gòu)件以及一般構(gòu)筑物的加固。

6   結(jié)語

總之,隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提高以及城市化建設(shè)的加快,各種建筑工程不斷增多,與此同時,不斷有大量的建筑由于設(shè)計、施工質(zhì)量、使用功能以及自然災(zāi)害等原因,導(dǎo)致其被嚴(yán)重?fù)p壞,基于這一現(xiàn)狀,必須對這些建筑進行加固處理。本文主要介紹了建筑結(jié)構(gòu)加固應(yīng)遵循的基本原則,并在此基礎(chǔ)上提出一些建筑結(jié)構(gòu)的主要加固技術(shù)。

參考文獻:

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