淺談建筑工程加固設計的要點(diǎn)研究論文
隨著(zhù)社會(huì )發(fā)展的需求，對原有建筑的改建或擴建將日益增多。其中鋼筋混凝土結構加固將會(huì )越來(lái)越多，其對于建筑整體性能的改善有著(zhù)十分重要的現實(shí)意義。本文針對建筑工程中鋼筋混凝土結構加固設計的基本原則進(jìn)行了概述，并對鋼筋混凝土結構加固的方法進(jìn)行了分析。
前言
隨著(zhù)人們生活水平與生活質(zhì)量的不斷提高，其對于居住環(huán)境也有了更高的要求，因而，其對于建筑結構的使用功能同樣也提出了更高的要求，所以，對鋼筋混凝土結構的加固設計進(jìn)行分析，并不斷提高相關(guān)工作人員的專(zhuān)業(yè)技能與專(zhuān)業(yè)素質(zhì)具有十分重要的現實(shí)意義。
1.建筑工程結構加固的意義
結構加固技術(shù)，就建設中通過(guò)采用各種技術(shù)措施提高建筑物的可靠性，滿(mǎn)足結構的要求，提高建筑工程安全、耐久性和適用性。主要意義是反映在建筑結構加固，滿(mǎn)足結構強度的要求。按照規范，建設建筑設計應按照極限狀態(tài)設計，混凝土結構需要滿(mǎn)足應用程序的需求結構，保證剛度、強度和耐久性滿(mǎn)足設計要求。然而，在構建應用程序，可能會(huì )改變建筑功能，使載荷分布，和負載值變化和設計沖突，導致建筑結構的剛度和強度不能滿(mǎn)足應用需求，或建筑結構在施工過(guò)程中由于施工質(zhì)量不符合設計圖紙的要求，存在安全隱患。在自然災害或人為破壞，容易導致建筑結構的損壞，造成財產(chǎn)損失，甚至造成人員傷亡。要做到這一點(diǎn)，就需要采取加固措施。
2.建筑工程加固的原則
2.1全面考慮
建筑工程加固方案設計時(shí)，必須全面地考慮與分析整個(gè)建筑的現狀及加固的效果，并綜合考慮，防止出現局部加固后影響整體的抗力。
2.2結構與構件加固并重
當建筑的部分構件出現安全問(wèn)題時(shí)必須對其進(jìn)行加固，同時(shí)要考慮結構體系的加固。有時(shí)某個(gè)特定構件加固完成后，其強度與剛度的分布會(huì )發(fā)生巨大的改變，從而影響整體結構的安全性。另外，構件連接點(diǎn)的加固同樣會(huì )影響結構的整體性。
2.3局部與整體加固并重
當單個(gè)組件鋼筋加固不會(huì )影響整個(gè)結構的安全，可以部分強化。建筑結構的安全發(fā)現問(wèn)題時(shí)，需要建筑結構的整體核算，重視結構的完整性。首先評估組件的整體性能，從整體的角度強化設計，確保建設加強整體的安全性。
2.4臨時(shí)與永久加固區分
建立臨時(shí)加固效果保持時(shí)間短，可以適當減少在設計加固方案的要求。但是對于那些需要永久性加固的施工部位，必須保持一個(gè)更高的水平，實(shí)現加固耐久性的設計效果。
2.5簡(jiǎn)易實(shí)用、安全可靠
加固應做到簡(jiǎn)易可行、安全可靠、經(jīng)濟實(shí)用和外觀(guān)規整，有一定的美觀(guān)效果。
2.6經(jīng)濟合理與趨利避害
加固應考慮經(jīng)濟合理、縮短施工周期，降低影響正常使用時(shí)間，保留有用的結構和組件的同時(shí)，減少和抵抗不利因素的影響(如高溫、腐蝕、凍融、振動(dòng)、結算等)，保證加固后結構的耐久性。
3.建筑工程加固設計方法
根據加固施工機理不同，混凝土結構加固施工可以分為直接加固法和間接加固兩類(lèi)，在實(shí)際工作中要根據現場(chǎng)具體情況選擇合適的技術(shù)和方法進(jìn)行加固施工，具體情況如下。
3.1直接加固法
3.1.1加大截面
加大截面加固方法也稱(chēng)為外包增強法，它是增加截面面積等措施，使得增加部分和原來(lái)的部分能更好協(xié)調工作，最大限度地提高承載力。填補鑄造部位在一個(gè)變拉區中，為增加的鋼筋起到強化保護和粘結效果，一方面，增加了構件等有效高度，使組件的抗剪和抗彎承載力得到提升，同時(shí)也增加剛度，加固的效果是非常明顯的。我們通常采用植筋錨固對新增添的鋼筋結構進(jìn)行加固。這種加固方法是經(jīng)濟、有效，具有廣泛的適用范圍，但是施工比較困難復雜，工作量也較大，工期的延續時(shí)間長(cháng)，對房屋的外觀(guān)、凈化會(huì )造成一定的影響。
3.1.2粘鋼
該方法主要用于建筑物中構建承載力不能滿(mǎn)足實(shí)際載荷的位置，比如正截面受拉區、正截面受壓區或斜截面等處的加固處理。其原理是通過(guò)在加固位置表面黏貼鋼板的方法來(lái)提高構件承載能力，具有施工簡(jiǎn)單易行的優(yōu)點(diǎn)。
3.1.3粘貼纖維增強塑料
和鋼筋的粘度方法類(lèi)似，該方法用于加固材料高強度纖維增強復合材料。材料主要由膠水粘合樹(shù)脂和纖維材料，具有重量輕、強度大的優(yōu)點(diǎn)，相對于金屬板、纖維增強復合材料腐蝕、防潮、耐用，價(jià)格低廉。較大的缺陷是很容易燃燒，需要經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的耐火處理才能使用，適用于各種混凝土結構構件的力學(xué)性能和結構。
3.1.4有黏結外包型鋼
有黏結外包型鋼，是在加固位置外邊緣包覆型鋼或鋼板，再使用環(huán)氧樹(shù)脂灌漿處理，將鋼和需加固的對象密切聯(lián)系為一個(gè)整體，經(jīng)這樣處理的組件，拉伸和壓縮面積大大增加，對于正面載荷的承受力同步提高，截面剛度也明顯增加。
3.1.5繞絲法
此技術(shù)主要用于混凝土構件斜截面承載力低的鋼筋的一部分，也可以使用在需要對受壓構件施加橫向約束力的情況下。
3.1.6錨栓
此技術(shù)對需加固對象的鋼筋混凝土強度要求較高，一般用于強度等級為C20至C60的混凝土承重結構的改造和加固處理。不能用于輕質(zhì)結構或風(fēng)化嚴重、強度下降的混凝土構件。
3.1.7置換混凝土
該方法具有加固處理后對建筑物凈空沒(méi)有影響的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是作業(yè)時(shí)間較長(cháng)，主要用于受壓區混凝土強度不足或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固處理。
3.1.8碳纖維布
碳纖維布材料，具有耐腐蝕、強度高、重量輕、溫度穩定性和抗疲勞性等屬性，由專(zhuān)業(yè)人士的關(guān)注，成為當前研究的熱點(diǎn)。實(shí)踐研究表明：碳纖維布能進(jìn)行抗震加固的鋼筋混凝土結構，可以提高梁抗剪和抗彎承載力，從而達到梁加固和改善機械的結果。碳纖維布強度高、彈性大，橫向加固時(shí)，可以有效提高結構的伸展性和承載力。其機制主要是以下兩個(gè)方面：(1)碳纖維布橫向包(類(lèi)似于抗剪鋼筋)，與鋼筋共同承受剪力。碳纖維具有較強的抗拉強度、比鋼的抗拉強度好，這相當于提高配筋率和剪切能力，出現開(kāi)裂后構件的變形程度也能得到一定程度的改善。(2)碳纖維橫包，還能夠對內部的鋼筋混凝土起到束縛作用，受壓部分的鋼筋混凝土達到最大值應力后，橫向變形將大幅增加，使得環(huán)向約束力增大，混凝土的應力應變曲線(xiàn)逐步平緩下降，以減輕混凝土的破壞程度，明顯改善部件等的延展性。
3.2間接加固法
3.2.1預應力水平拉桿
使用預應力水平拉桿對混凝土受彎構件進(jìn)行加固。在預應力和外部載荷的作用下的增加同步效果，在沿軸向張力桿形式，通過(guò)桿端錨固力，傳遞給組件使其受到偏心壓縮作用。偏心壓縮的影響下，構件所受外部載荷彎矩部分抵消，構件所受凈外部載荷下降，提高了安全穩定。
3.2.2增加支承
構件受外部負載力臂長(cháng)度和負載的大小的影響，通過(guò)增加支點(diǎn)，減少桿的長(cháng)度，從而有效降低組件加載彎矩。增加錨固加固方法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單和容易使用，缺點(diǎn)是最初的建筑結構，削弱建筑勞動(dòng)力，減少使用空間。
3.3混凝土結構加固改造配套技術(shù)應用
3.3.1植筋技術(shù)
該技術(shù)用于對混凝土構件進(jìn)行連接和錨固，方法簡(jiǎn)便易用，高效可靠，即可使用普通鋼筋也可使用螺旋式錨筋，是當前房屋建筑混凝土加固改造工作中的主要方法。
3.3.2托換技術(shù)
該技術(shù)常見(jiàn)的具體實(shí)施形式有托梁拆柱、托梁接柱和托梁換柱等幾種。技術(shù)綜合性較高，也是目前常用的鋼筋工程的建筑技術(shù)之一。
3.3.3裂紋修復技術(shù)
該方法針對混凝土結構開(kāi)裂的問(wèn)題應當修復技術(shù)進(jìn)行處理。具體的處理，針對混凝土開(kāi)裂，嚴重形式的形成原因，采取適當的方法進(jìn)行修復，保持建筑物的正常使用，保證其使用壽命。裂紋修復技術(shù)適用性廣泛，對當前建筑混凝土裂縫問(wèn)題具有很好的效果。
4.結語(yǔ)
建筑工程鋼筋混凝土結構加固設計中所涵蓋的內容十分豐富，對于設計人員的技術(shù)水平有著(zhù)較高的要求，因此，需要設計人員在全面把握工程具體需求和實(shí)際情況的前提下，明確設計目標，對加固對象的原有結構和新增體系進(jìn)行細致分析，科學(xué)規劃施工方案，綜合考慮方案技術(shù)指標和經(jīng)濟指標，最大限度地達到使用要求，實(shí)現預期的加固效果。
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