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我国经济建设迅速发展,人们对建筑的要求日益提高。建筑物出现裂损现象,一方面会降低美观度,另一方面若情况严重,还会影响人们的正常生产和生活。建筑物中存在裂缝,意味着结构承载力可能不足,过大的裂缝会使钢筋生锈旧钢结构,降低结构耐久性,还会导致房屋渗透,影响建筑物美观,进而影响人们生活。
哪些建筑物需要进行结构加固:
上世纪六七十年代建成的教学楼和住宅楼工程,随着运行时间不断推移。有些工程设施出现老化失修的情况,有些工程设施因受当时客观条件限制,存在设计考虑不够周全以及规范标准较低的缺陷,故而需要对这些建筑物进行除险加固。
1、质量较差
为对原建筑的构件质量进行鉴定,在原结构的一些主要受力构件部位凿开了部分抹灰层。经查看发现,主要受力构件的砼质量不佳,存在较多蜂窝、麻面等缺陷旧钢结构,局部位置有露筋现象且已发生锈蚀,砼的整体密实度较为松散。所以,必须首先对结构进行补强。
2、补强项目多,施工难度大
每层需要补强的柱有一定的根数,多层总共的根数是确定的。补强的要求是从基础部位开始开凿,将各楼面柱角凿通,一直凿到楼面(原屋面),然后与加层结构相连接。梁的补强主要是针对支承新增梁柱的部分进行补强,在放线之后,把新增部分位置的楼板混凝土打掉,同时保留该位置各层间的梁。
建筑物结构加固的分类和方法
1、基础结构加固
基础结构加固主要是针对建筑物的地基承载力进行加固,其主要方法包含:
抬墙梁法是这样操作的:使用预制的钢筋混凝土或者钢梁,让其穿过原建筑的基础梁下方。接着把它放置在原基础两侧的桩或者墩基础之上,以此来支承新增结构的荷载。抬墙梁的平面位置要避开一层的门窗洞口,如果无法避开,就需要对抬墙梁上的门窗洞口采取加强措施,并且还要验算梁支承处砖墙的局部承压强度。
墩式加固法,就是直接在基础处进行分段挖空操作,一直挖到持力层,然后在此处浇筑墩式混凝土基础,最后将分段的基础连接成一个整体,以此来承受增层结构所产生的荷载。
当原建筑基础的底面积不够时,能够运用基础加宽法。对于条形基础,既可以采用一侧进行加宽,也可以采用两侧进行加宽。对于柱基,能够沿着基础的四边进行加宽。在加宽的时候,每隔 1000 到 1500 毫米可以设置一根钢筋混凝土减荷梁。
2、混凝土结构加固
加大截面加固法施工工艺较为简单,适应性较强,同时拥有成熟的设计和施工经验。此方法适用于对梁、板、柱、墙以及一般构造物的混凝土进行加固。然而,其现场施工的湿作业时间较长,会对生产和生活产生一定的影响,并且加固后的建筑物净空会有一定程度的减小。
置换混凝土加固法:这种方法的优点跟加大截面法差不多,并且在加固之后不会对建筑物的净空造成影响。不过,它也有一个缺点,那就是施工的湿作业时间比较长。此方法适用于受压区混凝土强度偏低或者存在严重缺陷的梁、柱等这类混凝土承重构件的加固。
植筋技术法是一项对混凝土结构较为简捷且有效的连接与锚固技术。它既可以植入普通钢筋,也能够植入螺栓式锚筋。并且这项技术已经广泛应用于已有建筑物的加固改造工程之中。
预应力加固法:这种方法能够降低被加固构件的应力水平。它不仅能使加固效果良好,还能较大幅度地提升结构整体的承载力。然而,加固后会对原结构的外观产生一定的影响。此方法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。但在没有防护的情况下,不宜用于混凝土收缩与变大的结构。
裂缝修补技术:要根据混凝土裂缝的起因、形状以及大小,来采用不同的封护方法进行修补。通过这种方式,能够让结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复,这是一种专门的技术。它适用于已有建筑物中各类裂缝的处理。不过,对于受力性裂缝,除了进行修补之外,还应该采用相应的加固措施。
3、钢结构加固
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来对结构进行加固的方法,就是改变钢构件计算图形的加固法;一般来说,改变结构计算图形的方法是增加支撑从而形成空间结构,并按照空间结构进行验算;通过加设支撑来增加结构的刚度,或者调整结构的自振频率等,以此来提高结构的承载力并改善结构的动力特性;增设支撑或辅助杆件,能够使结构的长细比减小,进而提高其稳定性;在排架结构中,重点加强某一列柱的刚度,让其承受大部分水平力,以此来减轻其他柱列的负荷。
增设支点加固法的方式是增设支撑点,这样可以减小结构的计算跨度,改变内力的分布,还能提高其承载能力。当梁、板在跨中增设支点后,跨度就会减小,因此能够较大幅度地提高承载能力,同时也能减小和限制梁、板的挠曲变形。这种加固方法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。增设支点加固法的优点在于它简单可靠。同时,它的缺点是会对使用空间造成一定的影响。
外包钢加固法有粘接的情况:把型钢或钢板包裹在被加固构件的外边。对于外包钢加固钢筋混凝土梁,一般应采用湿式外包法,也就是运用环氧树脂化灌浆等方式,将型钢与被加固构件粘结为一个整体。经过加固后,由于受拉和受压钢截面面积大幅提升,所以正截面承载力和截面刚度也大幅提高。
粘贴纤维增强塑料加固法:它除了具备粘结外包型钢加固法相似的优点之外,还有耐腐浊的优点,也耐潮湿,几乎不会增加结构自重,很耐用,维护费用比较低。不过,它需要专门的防火处理,这种方法适用于各种受力性质的混凝土结构构件以及一般的构筑物。注意,加固工程完成后,要用小锤轻轻敲击粘贴钢板。通过响声来判断粘接效果,或者用超声波法探测粘贴密度。如果锚固区粘贴面积少于 90%,非锚固区粘贴面积少于 70%,那么此粘贴无效,应剥下重新粘贴。对于重大工程而言,要真实检验加固效果的话,就需要进行抽样的荷载试验。通常只是做标准适用荷载试验,也就是把之前卸去的荷载重新全部加上,并且其结构的变形以及裂缝开展都应该满足设计适用的要求。
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