時間:2013年09月10日 分類:推薦論文 次數:
摘要:隨著我國經濟業快速發展,建筑業也飛速發展,目前,由于一些老舊的建筑年代已久,會出現一些安全隱患但又不能隨便拆除,所以只能進行建筑加固改造,這樣以來把建筑的安全隱患減少到最低。同時伴隨著加固改造技術不斷更新創造,未來建筑業會有更為開闊的發展空間。本文闡述了目前我國建筑物改造加固技術之, 并對各類型建筑物加固的新型材料、新技術進行了簡單的介紹,希望能夠給同行帶來積極的影響
關鍵詞:建筑設計師論文發表,發表論文期刊網,建筑,結構,加固,改造技術
一、前言
20世紀50、60年代國家開始建造了大批鋼筋混凝土廠房和公建、辦公樓。這些房屋使用至今也有三十四十年的歷史,由于使用維修不當或者建造質量原因,許多房屋存在這樣或那樣的問題,有些相當嚴重,危及結構安全。由于土建投資大,所以盡管房屋存在一些問題,往往不會因此拆除重建,采用結構加固改造的辦法,只要花少量的投資來維修、加固就可以恢復其承載力,確保安全使用,另外由于新的使用要求,房屋要改變用途或進行夾層等也需要對原結構進行加固,所以,今后的加固工程量是很大的。從事加固行業是有很大的發展空間的[1]。
二、建筑結構設計中常用的加固技術
一般所需加固的結構大都存在由于結構自身的承載能力因災害(如火災、腐蝕、凍害)或施工質量不到位或功能改變等因素的影響而導致結構承載能力不足的現象,所采用的加固方法多是從提高結構的有效受力面積出發(如加大載面法等)減小截面的應力,或者直接改變結構的受力體系,改變其傳力途徑(如增加支撐法等)從而降低結構構件的受力,最終達到加固的目的。
2.1、混凝土結構加固方法[2]
混凝土結構加固方法包括直接加固和間接加固兩大類,設計和施工時可根據環境、實際條件以及使用要求選擇合適的加固方法。
直接加固方法:直接加固的一般方法有:加大截面加固法,該方法具有已經成熟的設計方案和足夠的施工經驗可循,并且施工工藝適應性強,操作簡單易行,適用于板、梁、墻、柱以及一般構筑物混凝土加固,但不適用于已嚴重風化的上述結構及輕質結構。鋼筋混凝土外加層加固法:該方法是一種復合截面的加固法,加固改造之后可以提高建筑載力;鋼筋水泥砂漿外加層加固法:也是屬于復合截面加固法的一種,施工簡單,并且技術成熟,但是建筑加固之后,在提高承載力方面不如鋼筋混凝土外加層加固法;增設扶壁柱加固法,是加大截面加固的一種方法,其優缺點與鋼筋水泥砂漿外加層加固相差很小,但是此種加固法難以滿足建筑抗震的要求,所以一般僅應用于非地震區[3]。
間接加固的方法有:預應力加固法,使用該加固方法降低加固構件的應力水平,增強了加固改造的效果,并且大大提高了建筑結構的承載力,但這種方法影響建筑結構的外觀,一般加固于跨度較大或是大型結構;增加支撐加固法。該法簡單可靠,但易損害建筑物的原貌和使用功能,并可能減少使用空間;適用于具體條件許可的混凝土結構加固;結構體系加固法,建筑結構設計存在缺陷時,這種加固方式能夠改善建筑整體設計缺陷,提高建筑結構的剛度。承載能力甚至是滿足抗震要求。
2.2、砌體結構間接加固方法
砌體結構簡潔加固法分為:無粘結外包型鋼加固法、預應力撐桿加固法、Helifix無應力加固修復系統。
無粘結外包型鋼加固法屬于傳統加固方法的一種,其便于現場施工,相比于其他的施工方法,更適合于在建筑結構不允許增大原構件截面的情況,施工作業少,同時又能提高截面承載力的砌體柱的加固,需要指出的是,采用這種加固方式必須采用鋼結構的防護措施,所以導致加固成本高。
預應力撐桿加固法[4]
該法在提供砌體柱的承載能力方面大大提高,加固效果明顯,但是不能在高于60攝氏度的環境中施工,更多的適用于高應變以及高應力的加固結構。
Helifix無應力加固修復系統
Helifix無應力加固修復系統是一種新型的結構加固修復系統,在自然中地震等惡劣的自然環境或是荷載引起的應力突然增加,導致建筑結構承載力,結構開裂或是失效的情況下進行加固修復,此種加固技術特點是迅速、靈活又比較經濟。Helifix無應力加固修復系統可提供多種連接技術,廣泛應用于房屋、教堂、橋梁等的加固改造施工過程中。
2.3、鋼結構加固方法
鋼結構加固的主要方法有:減輕荷載、改變計算圖形、加大原結構構件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。經鑒定需要加固的鋼結構,根據損害范圍一般分為局部加固和全面加固,當有成熟經驗時,也可采用其他的加固方法。局部加固是對某承載能力不足的桿件或連接節點處進行加固,有增加桿件截面法、減小桿件自由長度法和連接節點加固法。全面加固是對整體結構進行加固,有不改變結構靜力計算圖形加固法和改變結構靜力計算圖形加固法兩類。增加或加強支承體系,也是對結構體系加固的有效方法。增加原有構件截面的加固方法是最費料最費工的方法。
目前,我國在建筑結構加固的技術水平上加強了基礎承臺和錨固、鋼筋等,在實施加固過程都要做到技術專業。特別能承受拉力、載力不僅這樣材料不會引發膨脹力,實施起來方便也省力。
三、新型建筑結構加固改造技術[5]
3.1、SRAP加固技術
加固目的提高或恢復建筑結構的承載力和剛度,加固方式是利用AP 樹脂砂漿和SR 增強材料, 用預應力的概念對橋梁實施加固的方法。為了充分發揮高強SR 加固材料的強度,SRAP 加固方法導入了預應力的概念,通過膨脹螺栓錨固于結構兩端, 軟鋼絲的兩端用螺旋扣環固定于膨脹螺栓上, 通過把絲扣反向的螺旋扣環旋緊施加預應力。SRAP 加固技術可以應用于橋梁、隧道、渡水槽、工業與民用建筑等方面的加固改造過程中。
3.2、消能減震加固技術
傳統的抗震方法是房屋上部結構和基礎牢牢地連接在一起,地震時,地面運動能量經過基礎輸入到房屋結構,致使房屋結構發生振動、變形,甚至倒塌。耗能減震加固技術的主要思想是把結構物中的支撐、剪力墻等構件設計成耗能部件或在結構物的節點或連接處裝設阻尼器,在風載或小震作用下,耗能桿件和阻尼器處于彈性狀態,當在強烈地震作用下,耗能桿件或阻尼器率先進入非彈性狀態,結構產生較大阻尼,耗散大量地震能量,使主體結構避免進入明顯非彈性狀態,從而保護主體結構在強震中的大幅度的損壞。
3.3、碳纖維加固技術
碳纖維加固包括碳纖維布加固和碳纖維板加固兩種。碳纖維與傳統的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補強相比,具有節省空間,施工簡便,不需要現場固定設施,施工質量易保證,基本不增加結構尺寸及自重,耐腐蝕、耐久性能好等特點。另外,采用該工法,可大大提高建筑物的使用壽命,降低加固成本。因此,碳素纖維作為劃時代的補強材料,而備受青睞和關注。
四、總結
作為建筑結構方面新型技術,結構的改造加固對建筑物的使用壽命具有很大的影響,同時,對促進舊城改造,建設資源節約型等具有重要意義,對可靠性不足或業主要求提高可靠度的承重結構、構件及其相關部分采取增強、局部更換或調整其內力等措施,使其具有現行設計規范及業主所要求的安全性、耐久性和適用性,加固改造技術日新月異,體現了現代新技術、新產品、新工藝、新設備的最新成就, 無可否認, 任何一種加固方法都是在原有結構上作用的, 其目的是恢復或提高橋梁的承載力, 每一種的加固方法都不是萬能的,只有考慮實際施工情況才可以將風險降到最低,。我國的建筑加固業伴隨著市場的需求迅速發展起來, 預計今后相當長的一個時期, 對既有建筑物結構的改造加固工程的發展潛力非常大。
參考文獻:
[1]尹躍剛;;簡述建筑結構的加固方法與施工[J];科技與企業;2011年11期
[2]鄭先元;;既有建筑結構鑒定與加固技術概述及應用[J];現代物業(上旬刊);2011年01期
[3]徐忠根,周福霖,孔玲;國內外建筑隔震改造加固概述[J];華南建設學院西院學報;1999年02期
[4]吳學紅;建筑結構加固方案的模糊優化設計及其應用研究[D];西安建筑科技大學;2003年
[5]肖桂清;建筑結構抗震設計的若干對策及改進建議[D];武漢大學;2004年