论高层建筑的结构加固技术
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【摘 要】在我国经济飞速发展的现在,城市化进程不断的加快,许许多多的高楼有着不同程度上的破损。由于自身的老化以及各种各样的问题,修补加固已经成为不可忽视的问题。随着政府提出的新型建筑的要求规范,现如今环保节能理念深入人心。这对我国的建筑行业有着重大的发展影响。对于大厦的结构加固更加的重视起来。安全,质量以及工程造价和进度都是被关注的重点。以求达到理想的加固效果。
【关键词】建筑;结构加固;改造;研究
高层钢结构建筑在国外已有110多年的历史,钢筋混凝土结构在超高层建筑中由于自重大,柱子所占的建筑面积比率越来越大,在超高层建筑中采用钢筋混凝土结构受到质疑;同时高强度钢材应运而生,在超高层建筑中采用部分钢结构或全钢结构的理论研究与设计建造可说是同步前进。高层和超高层建筑的发展体现了一个国家的建筑科技水平、材料工业水平和综合技术水平,也是建设部门财力雄厚的象征。但是,近年来在建筑领域里,不断出现越来越多的混凝土建筑物由于设计变更、施工质量、使用功能改变或经受灾害破坏等原因,导致必须对原建筑物进行加固改造。
1 房屋建筑中各种加固技术及其分析
1.1 提高支承的加固技术
在条件允许的情况下,这一技术适用于钢混结构加固工程,即是指通过增加建筑支点进行加固来减少房屋结构受弯范围的跨度,从而降低作用在被加固结构上面的承载效应,达到使结构承载水平有所提高的目的,该技术便捷可靠,缺点在于对建筑的使用功能、原貌有所影响,会降低建筑的使用空間。
1.2 预应力加固技术
即是用预应力来水平加固混凝土的受弯结构,在新增的外力荷载以及预应力的作用下,水平拉杆产生的轴向拉力在杆端传递到建筑构件,梁板底端与拉杆贴合,部分压力向构件底端传送,可以缓解、控制建筑构件产生裂缝的速度,增加建筑整体的承载能力,另外还可以产生偏心受压效果,克服来自外界的荷载弯矩,增加了建筑构件抗弯水平。
1.3 增加横截面加固技术
在建筑的钢混受弯、受压部位浇筑一层混凝土,来增加这些部位的横截面受压高度,使截面面积增大,加强斜面刚度、截面抗弯能力、斜面抗剪作用,达到加固结构的目的。若房屋建筑的钢筋配置程度不高时,在增加起主要作用钢筋的面积时,也可能使原受压、受弯构件的横截面承载能力得到有效提高。在房屋建筑的混凝土受压部位扩大受压构件截面,也能够使建筑的使用性能提高,增加构件的承载能力。横截面加固技术应用简便、条件简单,加固设计成熟,施工经验丰富,尤其适用于混凝土方面的加固以及柱、板、梁、墙等普通的建筑构造物加固,缺点在于完成加固后,建筑物使用面积会减少,且施工工程中湿作业的工时较长,对生活及生产都会造成一定影响。
2加固施工前的准备工作
2.1熟识施工方案及图纸,充分理解设计意图和要求;熟悉施工现场和被加固构件混凝土的实际状况,拟定保障主体结构安全的施工措施和方法;对所使用的各种加固材料,提前做好选定品牌、取样送检工作。
2.2复检合格后报审、采购等各项施工前准备工作;对加固构件,进行打凿、打磨处理,有缺陷部位按要求进行修补;根据加固设计施工图,加固改造部位进行初步划线定位和各方检查确定后,准备好进入下道工序施工。
3 高层建筑结构的加固部位与方法
3.1 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1000mm~1500mm设置一根钢筋混凝土减荷梁。
3.2 混凝土结构加固
主要有:(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。
3.3 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结语
在经济快速发展的现代建筑物在我国各个地方都在逐步增多。同时因为环境的问题对于建筑物的腐蚀以及侵害更加的严重。在过去10多年中就出现了很多次的地质灾害这样就更加的加重了对于建筑的破坏性。所以,要提高各种建筑物的相关标准,采取合理的工作手段来进行加固改造。这样才能保证建筑物的安全性。
参考文献:
[1]孙建,许家鹏,邵云.混凝土-砌体混合结构教学楼抗震鉴定与加固[J].建筑技术,2013(11)
[2]张辛.某高层库房楼板裂缝普查分析及处理方案[J].中国建设信息,2012(23)
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