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房屋结构加固设计范文

发布时间:2023-09-27 15:04:30

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房屋结构加固设计

篇1

1引言

当前的房屋建筑结构的设计和施工质量,直接决定了房屋建筑工程的整体稳定性和耐久性。我国当前的房屋建筑工程中,老旧混凝土结构开始出现诸多问题,严重威胁了房屋建筑结构的稳定性与安全性,如不能及时采取处理措施,势必严重影响居住者人身安全,因此,采用合理的混凝土结构加固技术至关重要。

2建筑工程中的混凝土结构加固设计

2.1基本原则

建筑施工中,通常需要综合运用多种科学技术,而混凝土结构加固技术的运用就是其中之一,在结合大量先进技术、材料、施工方法的情况下,有效提高了混凝土加固的实际效果,提高了工程建设的经济效益。在设计混凝土加固工程时,也需要综合考虑相关的技术指标、经济指标等因素,从而确保工程设计能够具备相应的科学性与先进性。在实施混凝土加固时,通常选用强度相较于加固对象更高的混凝土材料,并注意做好加固结构、加固对象连结等细节施工,保证加固件与加固对象能够维持协调的运作,从而维护建筑结构整体上的一致性。如果将混凝土结构加固技术应用于由于高低温、化学反应、机械震动等因素所造成的建筑结构破损问题,应当结合破损的实际原因,选择相应的处理方法,以减轻甚至消除破损原因,达到提高建筑结构安全稳定性的效果。衡量一项工程活动整体质量的重要指标之一,在于其经济效益的评价,在实际的工作中,混凝土加固施工应当尽可能避免影响到原建筑的正常使用,从而减少加固施工可能对原建筑带来的负面影响,因此建议尽可能以原本建筑条件为基础,降低加固施工的成本。

2.2常见建筑结构加固方法的缺陷

直接加固法缺陷直接加固法中有置换混凝土加固法,这一方法的使用不会影响到建筑物净空,但施工需要花费非常多的时间,将严重影响到混凝土强度,并使梁、柱混凝土承重加大,影响建筑结构稳定性;还有一种大截面加固法,这一施工方法现场湿性作业时间长,影响到正常生产与生活,还会使净空减少;粘结外包型钢加固法现场需要使用大量钢筋,需要将混凝土结构强度增大,加固效果与胶黏工艺水平相关,在湿度环境下会使构件出现弯曲或者变形;黏贴纤维增强塑料加固法的使用需要设置防火层,不适合应用在所有的建筑构件中;绕丝法的不足与截面法相似,需要对构件施加较大约束力;锚固法需要对构件混凝土承重改造。

3房建结构新型加固技术

3.1间接加固技术

间接加固技术,通常是根据房屋建筑工程实际的受力情况,合理选择的加固技术。如果混凝土构件出现受力不均的情况,将会破坏房屋的结构,必须采取相应的调整措施,进行房屋结构加固设计,例如,通过对受弯混凝土构件采取预应力加固的方法,有效限制外荷载可能对混凝土构件造成的损坏,从而达到防止荷载过大致使房屋结构破坏的目的;或者通过降低外荷载效应的方式,提高混凝土结构本身的抗弯能力。间接加固法中,最为常用的是预应力水平拉杆加固技术,其主要是在混凝土结构上施加预应力,以改善工程混凝土结构抗裂性能,限制裂缝宽度、长度,进而改善混凝土构件的施加预应力,延长房屋结构的使用寿命。另外,预应力拉杆加固技术也是常用的间接加固技术之一,在房屋建筑混凝土结构加固中的应用通常采用卧式组装,该种方式具有很强的抗压性和稳定性。

3.2直接加固技术

3.2.1增大截面加固法

当混凝土材料处于三向应力状态时,三向应变将受到约束,进而将混凝与承载力增强;当侧向压力增大时,约束混凝土构件也会出现横向变形的增大,促使结构承载力增大。按照三向受力原理,新、旧混凝土结合构件将共同受力,使构件刚度与强度增大,进而使整体承载力增强。这种加固方法优势是能够在构件外表面增加一个钢筋混凝土套箍层,进而将原来的混凝土强度与延伸性增强,提升混凝土抗压性能。

3.2.2外贴型钢加固法

外贴型钢加固法具有现场工作量少、受力稳固、工期短的特点,能够对原有构件除锈以后应用,湿性作业减少,构件在加固后的1d时间内都可以应用;外贴钢技术受环境与截面面积影响,能够将刚度与承载力提高,并且使用成本较低。黏贴过程中对粘结强度与弹性模量有较高要求,如果周围环境有腐蚀介质时需要使用可靠的耐久性防护措施。

3.2.3黏贴碳纤维复合材料加固法

使用碳纤维复合材料加强混凝土构件稳定性能使新、旧构件后期强度增大,并提升加固速度,加固以后的结构构件会有更高耐腐蚀性与耐久性,对结构影响小,几乎不会使截面面积增加,耐久性良好,大大提升结构构件受力性能。碳纤维加固技术使用的越来越多已经渐渐取代了粘钢加固技术,鉴于碳纤维弹性模量低,一般在220GPa左右,高弹性模量在340~560GPa之间,将碳纤维复合材料外贴会使构件加固效果提升.

3.3钢丝网砂浆加固技术

钢丝网砂浆加固技术优势在于自身含有较高钢材与复合水泥砂浆,并且砂浆具有较强的分散性。研究证明,当钢丝网水泥砂浆含钢量达到300kg/m3时,会比普通的水泥砂浆更容易增强砂浆特性。钢丝网砂浆加固使用的材料弹性好、抗拉强度大、抗渗性与抗裂性好。在实际工程中使用普通钢筋混凝土构件容易出现开裂、断裂等问题,并使预应力构件自重降低,延性较弱。而使用钢丝网水泥复合砂浆则能增强混凝土构件的整体承载力,增强结构稳定性。

3.4注浆加固法

注浆加固法主要针对的是混凝土结构物开裂问题,原理是利用环氧树脂粘合剂或密封剂,实施加固修补,以不影响实际生产为基本前提,尽可能达到预期的强度要求,从而延长结构使用寿命,效果安全可靠。这种方法主要有以下特点:①灌浆时应延续且慢速,保证树脂尽量都注入开缝的部位;②这种方法可控制注入量,在需要时也能及时增加灌浆料;③可以依据注入的需要、开裂的大小调整注浆压力;④能直接用肉眼观察到注入的情况以及注入量。这种方法主要适用于隧道、桥梁等混凝土结构建筑物的开裂修补上。

4建筑混凝土结构加固工程实例分析

4.1工程概况

某高校体育场占地面积约为11562.2m2,附属建筑面积达4532.72m2,建筑耐火等级为2级,建筑使用年限为40年,结构类型为框架式结构,抗震度为Ⅶ度,其结构布置如图1所示。鉴于设计出现变更,原有结构的稳定度与钢筋混凝土承载力不能满足标准。该工程需加固钢筋混凝土柱,高为8.2m,另有一根长度在11.2m的钢筋混凝土框架柱,如图2所示。

4.2混凝土结构加固设计

工程使用了外贴钢加固法,在混凝土构件外贴一层型钢,与原有混凝土构件一起工作,受力整体均匀,进而将建筑结构的抗弯性能与抗剪性能增加。在使用外贴钢加固法以后,使混凝土构件刚度与承载力明显增强,减少了配筋量,使用胶黏剂与黏贴工艺,增强了黏贴稳固性。本工程是一个看台结构,使用两个柱作为加固构件,使用外贴型钢将构件加固,造价低廉,高分子材料使用比套箍加固法少。此外,本工程还使用了套箍加固技术,将原有钢筋量输入,使用PKPM软件对参数分析,加固原配筋面积为3562.2mm2,在不改变截面面积情况下需要加固的配筋面积为1230.63mm2,使用套箍加固技术间距控制在120,考虑到厚度,需要在原有截面面积上增加配筋量。使用PKPM软件中混凝土构件加固设计软件,对混凝土构件进行验算。取中间纤维的设计拉应变取值;纵向受钢筋极限设置为0.02,单层纤维厚度为10mm直径。使用不同加固软件对套箍加固技术进行分析。

5结语

房屋建筑工程中,混凝土结构属于基本骨架,因此其稳固性将直接关系到整个建筑的坚固。在进行房屋混凝土结构设计的过程中,应当注意切实加强整个设计过程中各个设计环节,严格按照相应设计文件开展施工,充分保证房屋建筑的施工质量水平,满足房屋建筑建设的相应功能。

作者:刘笛 单位:中机中联工程有限公司

参考文献:

篇2

中图分类号:TU3文献标识码: A

随着各方面的提升,对房屋建筑结构加固设计以及施工技术的要求也逐渐提升。为了提升建筑物结构的稳定性,减少人员的伤亡和财产的损失,我们应该对房屋建筑结构的设计进行改进,改良房屋建筑结构的施工技术。

一、房屋建筑结构施工中的问题

1、房屋建筑结构施工的设计不合理

房屋建筑结构施工要想提高质量,按时竣工,就必须依靠作为建筑工程灵魂的工程设计。周密合理的工程设计是建筑施工的首要因素。建筑施工工作能否按期正常进行,施工质量质量能否提高,都必须以建筑施工的工程设计作为先决条件。在建筑施工过程,有关技术人员对建筑工程性质和内容了解不够深入和透彻,也未到建筑工地进行考察,和相关工作人员及时进行交流和讨论,导致设计出的建筑方案不切实际,如同废纸一张,不能很好地对建筑工程进行指导。这使得建筑工程从根本上就存在问题,对大到建筑的内部结构和装修风格,小到建筑材料,施工场地等带来很严重的后果,极大的减慢了工程的进度,导致建筑工作中诸多问题的出现,影响建筑施工质量。

2、房屋建筑结构施工人员专业技术水平和素质不高

在建筑施工时,对劳动力的需求相当大,因此,施工人员的技术和素质问题是影响建筑施工质量的最重要的指标,建筑施工人员的专业技术是否精湛,综合素质是否重影响着建筑施工质量。然而,由于聘用的劳动力需求很大,因此在技术和质量方面难免会有所差别。再加上科学技术的飞速发展,这就对施工人员的技术要求越来越高了,但是施工单位并不能达到社会所要求的那样,这就造成了相关技术人员并不能充分了解有关施工设计的要求,对选用的建筑施工新材料的材质和使用方法了解也不够,更有甚者完全不了解新兴的建筑施工技术,其低下的建筑施工技术严重推迟了建筑施工的工程进度,给建筑施工的后续工作带来很多不利的影响。另外,有些技术人员虽然技术很好,但对建筑施工工作的责任心不够,在施工中偷工减料,询私舞弊,对建筑施工质量带来很大的安全隐患。因此,加强对施工人员的技术培训,培养他们的综合素质,是建筑结构施工首先应该关注的问题。

3、房屋建筑结构中所使用的钢结构设计不合理

在房屋建筑结构施工中通常会采用钢结构,这是由钢结构的特殊特点所决定的。在对钢结构进行设计时,对于钢结构的选型以及布置是十分重要的。特别是对于分析难以精确的内容以及对没有规范过的问题进行规范时,更应该加强重视,通过查阅相关资料,分析相关的力学关系以及出现的破坏机理或试验现象去构思新的设计。

二、房屋建筑结构比较常见的一些加固技术

(1)增加钢筋截面法

类似于混凝土的加固方法,以增加了截面积的方式来加强房屋的坚固度,此应用己经非常成熟,适应范围广,具体操作方面也是必较容易的。但是,更换混凝土加固方法,操作需要很长的时间,所以影响建筑物的使用。此外,这种加固方法后,建筑物内的净空面积会有所缩小。此方法适用于一般混凝土结构的建筑。

(2)有粘结外包型钢加固法

该方法具有良好的加固作用,建筑的优点就是施工的环节相对较少,由于这种方法对钢筋的需求量太大,导致更高的成本和费用。因此不适合使用在加固一般的建筑物上,主要用于结构强度高的建筑物,同时需要被加强的区域不能扩展等的建筑上。使用钢板的缘故,这种方法并不适用于加固高温场所的建筑结构。

(3)粘贴纤维加强塑料加固法

钢筋加固法顾名思义与粘贴有关,与粘贴钢板加固的方法有些许类似,但也存在一些差异,主要是材料方面。用于进一步加固材料是塑料的,所以不用担心相对湿度和腐蚀性,由于材料本身重量比较轻,而且成本比钢低得多。然而,塑料材料具有明显的缺点,温度不能太高,容易出现火灾。因此,使用过程中这个方法应该使结构坚固并妥善处理高温易燃的问题。

三、实施中的施工技术

一切准备工作就绪之后,就可以考虑施工时到底该做些什么了。工程实施中也要有很多的注意点,要掌握技术要点和施工方法。

(1)对原有旧钢结构考察、取样、实验、评定,这些工作看起来简单,其实非常的重要,所以这个工作一定要认真的对待,尽量做的细致一些。而且必须要有专业的实验室对原旧钢结构以及新钢材进行取样实验,出具权威评定报告,明确出符合条件的原料、需采购新钢材、焊条规格型号、焊接连接工艺的技术。

(2)对原旧钢结构进行喷砂除锈、除去在旧钢表面残留下来的所有氧化层和渣物,然后根据这些钢结构的使用年限和损毁程度,与设计一起研究,通过一系列专业的计算和讨论,整理出切合实际并且能够实施的处理、加固方案。

(3)原有旧钢结构只要生锈或者有一定的残渣等就会逐渐的被破坏下去,所以一定要将钢锈及在旧钢表层残留的腐蚀氧化层及渣物清除干净,用空压机连接专用的喷砂除锈机来进行彻底的清除工作,个别腐蚀严重的部位要提高警惕,必要的话可以投入相应的劳动力,人工用工具进行凿、磨工作。此外用来喷砂除锈的砂子应采用中细黄砂,并且在施工前一定要晒干。

四、房屋建筑结构加固施工时应注意的问题

(1)尽量减少破坏原有结构,充分利用原有结构的承载能力。在建设工程设计制造时应充分考虑钢筋目前的情况,确定钢筋加固方案,尽量保留建筑的原有结构,以尽量减少损失和伤害,尽量减少甚至取消拆除,这更适合原配的就是最好的这一原则。应该认真分析和探索现有的结构应,经过适当的测试和结构可靠性分析测试,准确判断原有房屋的结构和承载能力,以尽可能保持原貌或者保留它不应该忘记的地方,尽量按照原来的工程设定加固的特点,不要使得新旧之间有很大差距。

(2)加强改造过程中,经常使用的加固连接技术的是植筋和锚栓技术,这种技术对于混凝土结构的建筑来说简单而有效的。按照《混凝土结构加固设计规范》的明确规定,对于一般的梁柱等构件,难以满足的锚所需要的厚度宽度长度,采用植筋锚栓技术时需要注意最小边距和最小距离,还要注意的是原有构件钢筋密集部位钻孔和定位的可能性,尽量小心,不要损坏原来的截断和构件。

(3)在前期工作在,需要认真调查,检测,分析工程设计的细节,并与施工单位积极协调和配合,共同设计出实惠,安全,合理,可行的和适当的加固方案,并选择可行的替代品,以避免重复设计,加强监督检查工程,加强执行力度,并消除任何风险,以确保项目的顺利进行。

五、结束语

综合全文来说,房屋建筑结构加固是一项系统性的工程,本文中讲到的是加固方法、设计及施工技术方面。除此之外还应该从根本上找问题,加强施工管理,提高工程质量也是可以有效避免损坏的发生。总之,在正常情况下建筑都会老化,在自然灾害的影响下会造成有较高程度的破坏,尤其是在多地震的国家,因此,加强房屋和其他建筑物的稳定性显得十分重要。加固住房的结构,需要高技术,只有居住在稳定性好的住宅内,确保住房建设安全性,才能真正促进中国建筑行业的健康和可持续发展。

参考文献:

篇3

中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:1007-3973 (2010) 07-014-01

砌体结构是我国目前应用最为广泛的一种结构形式,该结构施工简单,在我国的临街建筑及居民住宅小区的带商店的建筑中使用较多,经济欠发达的中西部地区尤为普遍。但由于砌体是一种脆性材料,其抗拉、抗剪、抗弯强度均较低,若未经过合理抗震设计和加固,抗震性能较差。在汶川地震中,位于高烈度区的砌体结构房屋在地震中极易造成脆性破坏,带来了巨大的灾难和损失。因此,对砌体结构房屋的抗震设计及加固研究一直是抗震加固工作的重点。

1汶川地震中常见砌体房屋震害破坏情况及其原因

1.1 底部框架――抗震墙砌体房屋

相关震害调查研究表明,当底层无抗震墙(或抗震墙数量很少时),该类型房屋的震害主要集中在底层框架(或框架―抗震墙)部分。同时破坏程度墙比柱重,柱比梁重,内框架结构比全框架结构严重。

破坏形态为:抗震墙沿对角线方向发生剪切破坏(出现交叉裂缝),框架柱上下端产生水平裂缝并局部压溃,形成塑性铰,个别框架梁两端出现竖向裂缝。

原因:由于结构钢度上刚下柔,抗侧力刚度上强下弱,同时底层所收地震力相对较大,造成底层框架(或框架―抗震墙)变形过分集中,位移较大或丧失承载力。当底层设置的抗震墙太多时,其震害与多层砌体房屋的震害相似。

1.2多层砌体房屋

多层砌体房屋的主要震害表现为:墙体开裂、房屋局部倒塌、房屋整体倒塌三类。

1.2.1墙体开裂

(1)交叉斜裂缝。水平地震剪力在墙体中引起的主拉应力超过墙体的抗拉强度所致。当地震反复作用时,即形成交叉斜裂缝。主要发生在建筑物的横墙、山墙及纵墙的窗间墙。

(2)竖直裂缝。发生在纵横墙交接处,由于受力复杂,应力集中所致。

(3)水平裂缝。发生在纵向窗间墙的上、下截面处以及楼盖与墙体的连接处。前者是由于地震作用引起窗间墙受弯及受剪所致;后者是由于锚固差,在地震作用下发生水平错动所致。

(4)窗间墙沉降斜裂缝。由于沙土液化,导致不均匀沉降,从而导致窗间墙两侧出现约斜裂缝。

1.2.2 房屋局部倒塌

(1)墙角倒塌。是墙角位于房屋尽端,房屋整体对其的约束力较弱,地震引起的扭转作用较大而导致。

(2)纵墙倒塌。原因是在双向地震的作用下,纵横墙交接处应力集中严重。

(3)楼梯间墙体倒塌。楼梯间墙体受楼板的约束作用减弱,空间稳定性差,当地震烈度较高或连接不可靠时,楼梯间墙体易出现倒塌。

(4)变形缝两侧墙体倒塌。由于在地震作用时变形缝宽度不足,两侧墙体发生碰撞挤压。

(5)非结构构建倒塌。由于其与建筑物连接薄弱,加之“鞭端效应”,地震时易出现倒塌。

(6)其他:如平面凹凸引起的应力集中、连接构造不可靠的室外走廊都易导致房屋局部破坏。

1.2.3房屋整体破坏

(1)底层先倒,上层随之倒塌;(2)中上层先倒,砸踏底层;

(3)上、下层同时倒塌;(4)楼面板整体塌落。

以上是此次汶川地震中砌体房屋的主要破坏形式及原因,可分为三类:一是由于房屋结构布置不当引起的破坏;二是由于结构和构件承载力不足引起的破坏;三是由于构造和连接方面存在缺陷而引起的。下文将针对此情况提出相应的抗震加固对策。

2我国砌体结构抗震概念设计

我国房屋设计的总原则为“小震不坏,中震可修,大震不倒”。因而对于多层砌体房屋的抗震设计,为了保证该原则,必须要进行概念设计。按照我国现行抗震规范的统一要求,结合以上分析,笔者就砌结构抗震概念设计的要点归纳如下。

2.1结构选型与布置

(1)建筑物形状力求简单规则、布置均匀、对称;房屋平面突出部分的长度和宽度必须符合规范要求,长宽比不宜过大。

(2)建筑物立面的刚度和质量分布力求均匀对称,不只是尽量减小刚度偏心,尽量避免楼梯单独布置在房屋的端部。

(3)在选择机构体系时因优先采用横墙承重体系或横纵墙承重体系,对体型复杂的建筑物,宜根据相关的规范采用防震缝。

2.2按照抗震技术规范要求进行设计

(1)控制房屋高度、层高和层数,限制房屋的局部尺寸,特别要注意一点,对房屋高度必须用层数和高度两方面来进行控制。

(2)限制总高度和总宽度的比值,以保证砌体结构房屋的整体稳定性。

(3)限制抗震墙的最大间距,一方面可以加强纵墙的横向支撑,另一方面可以起到控制横向变形的作用。

2.3改善结构和构件之间的耗能能力和变形能力

(1)设置钢筋混凝土构造柱。

(2) 合理布置钢筋混凝土现浇圈梁。

(3)采用配筋砌体。

(4)对于软弱地基在采用砖墙条形基础时,还应在基础相应部位设置闭合圈梁一道且该处圈梁高度应适当的加大。

2.4加强墙体纵横墙交接处的拉接

(1)纵横墙交接处咬槎砌筑或留坡槎,不应预留直缝槎和马牙槎。

(2)严格按照规范要求设置纵横墙交接处、构造柱与后砌墙体间的拉结钢筋

2.5其他构造措施

如在阳台转角处和女儿墙每隔半开间设置一后浇钢筋混凝土小柱;突出墙外的附属结构可以配置双向构造钢筋;门窗洞口最好采用钢筋混凝土过梁等。

3结语

砌体结构房屋在城乡建设中量大面广,在灾后重建中,囿于经济能力,此种结构更是被广泛采用。因此加强砌体结构房屋的抗震概念设计,重视砌体房屋的抗震结构设计和加固方法,对保障人民群众的生命财产具有重要的意义。

参考文献:

[1]郑山锁,薛建阳,王斌等.砌体结构抗震[M].北京:中国建材工业出版社,2008.11.

篇4

引言

伴随着社会经济的不断变化,尤其是自然灾害的频繁发生。现代人们不仅要求居住房屋美观舒适,还要求其安全稳固。随着年限的增长,我国目前有很多存在着质量隐患和安全隐患的建筑物,而这些对人们的生命安全存在着挑战。因此,研究探讨房屋建筑结构鉴定和加固设计具有非常重要的现实意义。

一、房屋改造应根据房屋材料施工,现场勘查实际情况

房屋改造应根据已有结构灵活施工,尤其是对现场进行实际的勘查。

1.1 建筑结构鉴定技术现状 。

目前,我国已形成三种结构鉴定技术:

(1)有关混凝土结构的结构鉴定技术。我国的结构鉴定技术是从六十年代中期研究混凝土强度的非破损检测方法开始的。到今天,关于混凝土强度和缺陷检测技术已日趋成熟,相关的检测仪器和检测设备完全可以由我国自主生产,全国性的检测技术规程也慢慢形成。特别是混凝土强度的检测仪器,在技术性能方面已达到了国际领先水平,还有些甚至超过了发达国家的研制水平。七十年代末,我国又研发了钢筋混凝土构件的检测技术,特别是关于混凝土结构的耐久性技术受到了国家重视,相关的检测技术也有了非常明显的突破。而在八十年代后,我国又开始着手关于钢筋锈蚀速度以及锈蚀量测定的研究,而且又很快研发出可以判别钢筋是否锈蚀的一些技术。

(2)有关砌筑结构的检验鉴定技术。我国对于砌筑结构检测鉴定研究略晚于对混泥土结构的检测技术。在七十年代时,砌筑结构抗震鉴定和加固的评定指标主要是砌筑砂浆的强度。为了改变这种传统的判定方法,国内建筑业开始致力于研究回弹法砌体结构检测强度。经过十几年的努力,就研发出了砂浆强度检测技术。近年来,还有一些新的检测方法问世。虽然砌筑结构检验鉴定技术研究的起步比较晚,检测技术还没有非常成熟。但是它的发展势头在国内外,目前已形成了非常强大的竞争优势。

(3)有关钢结构的检验鉴定技术。与前两中检测技术相比,在工程建设中关于钢结构的检测技术的研发比较滞后。因为工业部门对一些钢材的力学性能、内部的缺陷以及焊缝探伤的检验方法要求特别严格,但是国内相关技术比较缺乏。因此对钢结构的检验鉴定只有学习其他行业的技术方法。在这种借鉴学习的基础上,经过发展钢结构的检验鉴定技术已取得了一定的发展,基本上可以解决一些建筑结构中存在的实际问题。但该技术的发展还不是很成熟,仍然有很大的发展空间可以开拓,还需要继续研究。

1.2 检验鉴定技术的发展前景。

虽然我国在建筑结构检验鉴定技术研发上的已取得了一些发展。但是高精尖、低损伤、快捷方便仍是这一领域不断追求的目标。而开发新的检测项目,完善检验测试技术仍是我们的研究方向。具体来说可以在以下三个方面进行努力。

(1)提高检测仪器和设备的质量和性能。仪器设备是进行检测的必要工具,质量过硬、性能好,操作便利的仪器是保障高质量检测工作的必要条件。与发达国家相比,我们的检测仪器设备在总体上还存在着比较明显的差距,在设备的稳定性、功能性、和寿命等方面仍存在很大的差距。

(2)注重检测理论和检测数据分析方法。不管是哪种结构的检验测试,它所面临的难题都是如何检测出更精确的数据和精确的位置。只有注重提高检测理论和检测方法才能使检测更合理,从而让检测结果更加准确。

(3)让国外的先进技术与国内原有的成熟技术相结合。伴随着工程技术的发展和检测要求的提高,不断出现显得问题。例如,如何进行高强度的混凝土强度检测、如何判定混凝土的缺陷、如何评定新型建材的质量问题,只有通过引进新技术为我所用,才能解决实际问题。

二、房屋改造加固设计的具体措施

1.增设抗震横。当已有墙体不能满足抗震需要时,可考虑增设抗震横墙,数量通过计算抗震横墙的面积率来确定。为了让增设的抗震横墙能分担地震荷载,抗震砖横墙的厚度一般不小于240mm,墙的下面做基础,墙顶要用细石混凝土和大梁顶紧,并与原纵墙妥善的拉结。增设抗震墙是提高建筑抗震能力的有效措施,特别对于原建筑的抗震墙较少,抗震墙间距超过抗震鉴定标准要求时更为合适。

2.钢筋网水泥砂浆面层加固技术。该法属于复合截面加固法的一种,当砖墙的抗震承载力不足时,可采用水泥砂浆抹面或配有钢筋网片的水泥砂浆抹面层进行加固,这种方法通常称为夹板墙加固法。

3.混凝土墙加固技术。砖房的混凝土板墙加固与钢筋网水泥面层加固法类似,都属于复合截面加固法,它的优点是:施工工艺简单、适应性强,砌体加固后承载力有较大提高,可控制墙体裂缝的开展,且具有成熟的设计和施工经验,适用于柱、带壁墙的加固;其缺点是:现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,而且加固后的建筑物空间减少了一些,但具有较大的灵活性。

4.增设扶壁柱的加固技术。该技术属于一种加大截面的加固法,其优点也与钢筋混凝土外加层加固法相似,但承载力提高比较有限,并且较难满足抗震要求,一般在非地震地区用到,它属于间接加固砌体结构的方法。一般有两种做法,第一种为无黏结外包型钢加固法,该法属于比较传统的加固方法,其优点是:施工简便、现场工作量和湿作业少,受力较为可靠,比较适用于没有比较大的截面,但是可以加大承载力的方法。其缺点为:加固成本较高,需要采用类似钢结构的一些防护措施;第二种为预应力撑杆加固法,其优点是:能大幅度地提高砌体柱的承载力,且加固效果安全可靠,适用于加固处理应力高、应变高的砌体结构的加固;其缺点是不能使用于温度在 600℃ 以上的环境中。

5.联结与拉结技术。联结和拉结是砌体结构抗震加固中的一个非常重要的内容,联结和拉结的主要措施是连与锚。通过连与锚,后加构件(如外加柱、后加圈梁)与原有构件(如墙体)连成一个整体,把原来联结不好的构件连成整体,并提高了某些构配件(如山墙、非承重构件、瓦等)的抗震强度,防止地震坠落伤到人。实现联结和拉结的主要使用工具有钢筋、销键、螺栓和锚杆,可按照不同条件和需要采用不同工具。

6.隔震及减震消能加固技术。目前最常用的隔震材料是叠合橡胶隔震垫,其作用为使地面水平地震加速度在隔震层处中断,或让向上传递的地震加速度减小。在设计计算中,其表现形式为上部结构周期加长,因此地震作用减小,结构反应也减小,进而达到抗震加固的目的。该方法的原理非常简单,但是用于加固时的技术难度却非常大。首先要将上部结构与基础完全切断开,还要放入有一定阻尼叠合橡胶垫。其必要条件是上部结构整体性较好,因此不是所有结构都能用此方法进行加固。

三、结束语

在房屋改造设计中,首先,应与业主了解建筑物改造后的相关功能,确定一些改造后的后续设计使用年限,制订一些合理的抗震设防目标,确定改造设计适用的规范体系。其次,结合方案可靠性鉴定、抗震鉴定和改造要求,确定其与完成预定目标的可能差距。最后,根据已有工程情况和各项加固方法的适用性,结合经济技术条件,确定使用的计算程序及改造加固的方法,来完成改造加固设计。

参考文献

[1]混凝土结构设计规范GB50010-2002.中国建筑工业出版社,2002.

[2]赵西安.钢筋混凝土高层建筑结构设计.中国建筑工业出版社,1998/5.

[3]周靖.混凝土结构加固设计规范算例[M].中国建筑工业出版社,2008.

篇5

房屋建筑是人们重要的生活环境,建筑结构的质量会直接影响居民的人身财产安全。只有保证房屋建筑结构的稳定性,才能让居民更加安心的居住。对房屋建筑结构的加固设计是十分必要的,完善施工技术,有效提高建筑的耐久性,延长其使用寿命,给居民的生活提供安全保障。

1房屋建筑结构加固的重要性

首先,有效延长了房屋建筑的使用寿命,保持建筑功能的完整性。地基沉降、超载以及火灾等状况,会对房屋建筑结构的稳定性造成一定的影响,而建筑结构加固将不良影响降至最低,避免造成对建筑结构的损害。其次,结构加固技术有效提高了房屋使用的耐久性。房屋建筑的使用,需要一个坚固稳定的结构予以支撑。对房屋建筑结构进行加固,对房屋在使用当中所产生的损耗进行维护。而对于新建建筑而言,结构加固技术则能有效避免多种因素的影响,降低结构损耗,增加建筑结构的耐久性。第三,增强房屋建筑抗击自然灾害的能力。地震是直接影响房屋建筑结构的自然灾害,破坏性极大。

2房屋建筑结构加固的应用现状

2.1施工管理落后

在房屋建筑施工当中,施工管理对于房屋建筑结构加固技术的重视程度不够。房屋建筑结构加固技术的推广与应用得不到有力的支持。受到传统建筑施工体制的影响,以及相关政策的限制,施工新技术的开发与应用的进度缓慢。房屋建筑工程的专业化程度不高,技术体系不完善。在房屋建筑施工当中,施工管理的侧重点主要落在房屋建筑工程的收益方面,不重视房屋建筑结构加固。房屋建筑结构加固技术不能在建筑当中得到应用,就无法充分体现其对于房屋建筑安全稳定的重要性,在施工管理中得不到认可,依然受到忽视。结构加固技术在房屋建筑工程的推广应用,就要打破落后的传统施工管理的局限,加强体制创新,并提供相应的政策支持。在提高房屋建筑施工效率的同时,有效保证建筑的安全稳定性。

2.2施工技术落后

随着建筑业的发展,在管理、技术等层面都需要进一步的创新和改进,才能良好的适应当前的市场需求。但实际在房屋建筑施工当中,施工技术的开发与应用滞后,缺乏创新。对于房屋建筑结构加固技术来讲,同样需要根据建筑行业的发展而进行创新和完善。房屋建筑结构的加固,缺乏创新的理念和思路,而是沿用传统的技术手段,对于建筑工程的实际情况缺乏考虑,加固技术得不到创新,其功能性被极大的限制。由此可见,加固施工技术的创新是十分必要的,对保证房屋建筑结构的安全稳定具有重要的意义。

3加固施工的要点以及技术应用

3.1加固施工的要点

在房屋建筑结构加固施工当中,要注意一些问题,严格按照加固施工的要点进行。首先,在进行房屋建筑结构加固施工之前,要对于建筑进行严格的调查和检测。施工部门要予以相应的支持,有效掌握建筑加固施工的每一个环节,对影响因素要加以考虑,以此为参考依据,设计出合理可行的施工方案,并严格进行审查,降低风险,为加固施工创造良好的条件。其次,在加固施工当中,要在不破坏原有建筑原有结构的前提下进行,在原有结构的基础上,进行钢筋加固施工,适用于旧建筑的改造当中。对建筑结构要进行相关的测试,根据相关数据结果进行综合性分析,对房屋建筑结构及承载能力进行有效的判断,从而选择最佳的加固施工方案,保证房屋建筑更加稳定的结构。第三,房屋建筑结构加固施工要严格按照现行的加固设计标准和规程进行,应用植筋和锚栓的加固连接技术。对相关构件的规格要满足植筋锚栓技术的实际应用,保持正确的边距和距离,在施工当中,要避免造成对构件的损坏。

3.2粘贴钢板加固

粘贴钢板加固是应用最为广泛的一种建筑结构加固技术。在施工过程中使用粘贴钢板进行加固,其过程不需要进行加湿处理,需要保证建筑结构胶的质量,以确保材料粘合的效果,达到加固的效果。粘贴钢板与钢筋混凝土结构的粘合效果,决定着建筑结构的稳定性。粘贴钢板加固能够有效弥补钢筋混凝土构件部位薄弱的缺陷,提高钢筋混凝土结构的稳定性。

3.3增补受拉钢筋加固

在房屋建筑的混凝土结构当中,受力分布不均匀,集中受力的区域容易发生损耗,从而导致混凝土结构的安全稳定性降低。增补受拉钢筋技术的应用,通过增加受拉钢筋,提高结构受力集中地区的承载能力,采用焊接的方式对钢筋和梁体结构进行连接。根据实际情况,对外包型钢进行选择,以获得最佳的加固效果。

3.4加固施工辅助技术

外包型钢加固同样也是有效的房屋建筑结构加固技术。为了提升钢筋混凝土构件的承载能力,需要采用外包型钢加固技术,将角钢外包在结构的四角进行缀板连接。根据房屋建筑结构加固施工的实际情况,可选择干式和湿式两种加固技术。干式方法不需要对钢筋混凝土构件与型钢进行粘结,使其能够单独受力,有效提高钢筋混凝土构件的刚度,增加承载力。多应用于屋架、梁柱、间墙等结构当中,具有良好的加固效果。湿式方法则是利用乳胶水泥对构件和型钢进行粘结,以保证构件和型钢整体的工作。

4结束语

房屋建筑的安全性与居民的人身财产安全息息相关,在房屋建筑施工当中,需要更加先进和稳定的房屋建筑技术,对建筑的安全稳定性提出了更高的要求。加强建筑的维修与改造,强化现房屋建筑结构的加固。利用加固施工技术,对房屋建筑结构进行设计,以有效保证房屋建筑结构的质量安全。结合结构加固施工的要点,合理应用相关施工技术,实现有效的加固设计,以保障房屋建筑的结构安全。对建筑业的平稳有序的发展具有重要的意义。

参考文献:

[1]牛鸣非,张颖.房屋建筑结构加固设计及施工技术应用研究[J].科技创业家,2014,(3):48.

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在我国的现有建筑房屋工程中,尤其是早期建成的建筑房屋工程,其对于房屋结构的抗震性能都有相对比较高的要求。随着近年来,我国地震灾害的频发,在进行建筑房屋工程设计中,对于房屋结构的抗震性能设计尤为严格,而作为我国早期建成的一部分建筑房屋工程中,由于房屋结构本身的抗震性能指数并不是很高,而重新进行房屋的设计建设又需要花费比较高的成本代价,对于这部分既有框架结构的建筑房屋工程,为了在节省施工成本的基础上,提高建筑房屋的抗震性能作用,应用隔震加固技术进行既有框架结构房屋工程的抗震加固施工,是比较有效并且广泛普遍的方法措施。在进行建筑房屋结构加固中,进行加固施工应用的方法比较多,但是,使用隔震技术进行建筑房屋结构的加固实现,不仅进行加固的房屋结构具有比较好的抗震性能,并且在加固施工过程中对于房屋原有结构功能的使用影响也非常小,具有比较突出的加固施工应用优势。

1、隔震技术的加固工作原理分析

在进行建筑房屋工程的结构加固施工中,隔震技术主要是通过在建筑房屋结构的上部以及下部之间,进行隔震支座的设置,来实现对于既有框架结构的加固实现。如下图1所示,即为隔震技术进行建筑房屋结构加固施工中,在建筑房屋结构的上下部分之间所设置的隔震支座示意图。

图1 既有框架结构加固施工中的隔震支座示意图

根据上图所示的使用隔震技术对于既有建筑房屋框架结构的加固施工方法,在地震作用发生时,隔震支座的上下建筑房屋结构部分,会在地震作用力情况下,发生相对水平的位移变化,同时隔震支座本身也会在地震的作用力下,产生相对应的缓慢弹性变形变化,从而隔震支座通过本身的缓慢弹性变形变化,对于建筑房屋的上下部结构的水平位移变化进行支撑,并且建筑房屋上下部结构部分的水平位移变化作用,在隔震支座缓慢弹性变形作用支撑下,会消耗掉比较多的地震作用,对于建筑房屋结构本身的破坏能力以及作用就会比较小,从而能够保证建筑房屋结构的完整性,避免地震作用对于建筑房屋结构的破坏,保证建筑房屋结构的抗震安全性能。

2、既有框架结构的隔震加固设计分析

应用隔震技术进行既有框架结构工程项目的加固施工,首先需要对于相关的施工细节以及方案措施等进行设计实现,从而在相关的结构隔震加固设计要求与指导下,进行建筑房屋工程结构的隔震加固实施。下文主要从隔震加固的适用范围以及隔震加固设计内容、注意事项等方面,对于建筑房屋结构加固中的隔震加固设计进行分析。

2.1 隔震加固设计适用范围分析

通常情况下,在进行建筑房屋结构的加固施工中,隔震加固技术并不是对于所用建筑房屋结构加固都能适用,因此,隔震加固设计也并不是能够进行所有建筑房屋结构的加固设计与实现。进行建筑房屋结构的隔震加固设计实现,通常需要结合建筑房屋结构的的加固造价以及加固施工周期、房屋结构加固的合理性等,各方面因素的综合考虑下进行建筑房屋结构的加固设计与施工实现。比如,对于那些原有装修时间比较短、并且装修档次比较高、建筑房屋外观要求比较高的建筑房屋结构,以及位于地震高烈度带、并且建筑房屋结构的原有抗震能力要比加固设计抗震防烈度高出一定范围标准的建筑房屋结构中,都可以使用隔震加固技术进行隔震加固设计与应用。

2.2 隔震加固设计的内容与注意事项

在进行建筑房屋的隔震加固设计中,通常需要对于加固建筑房屋进行隔震层设计以及上下部结构改造设计、建筑房屋结构的顶撑设计等结构内容的设计实现。

首先,在进行建筑房屋加固结构的隔震层设计中,主要是进行建筑房屋加固结构中的隔震层位置以及隔震支座选型设置、隔震支座承载力、隔震支座变形能力、隔震支座节点、隔震缝构造等隔震层内容的设计实现。在进行建筑房屋结构的隔震层位置设计确定中,需要注意根据建筑房屋工程的实际情况,进行隔震层位置的设计确定,比如,在进行有地下室的建筑房屋结构隔震加固设计中,对于隔震层的位置就应设置在建筑房屋地下室的筏板或者是建筑房屋的独立柱基础顶面上的一定距离处。其次,在进行建筑房屋结构的隔震加固设计过程中,对于建筑房屋的上下部结构改造设计中,进行建筑房屋的上部结构改造设计,主要就是进行建筑房屋加固隔震支座中的新增楼板的设计实现,同行情况下,进行该部分的设计最应注意新增楼板的刚度应满足相关的刚度需求。进行建筑房屋隔震层以下结构部分的设计,主要就是进行该部分结构的抗震性能以及地震作用的验算设计。

此外,在对于加固建筑房屋结构的隔震加固设计中,首先需要注意与隔震加固建筑物进行连接的所有建筑结构都应进行断开处理,避免对于隔震加固作用性能产生影响;其次,进行隔震加固的建筑房屋内部的楼梯应注意与房屋原结构进行断开;最后,对于有伸缩缝以及无地下室的建筑房屋加固,应注意结婚具体要求进行加固设计实施,避免对于建筑房屋结构的隔震加固性能效果产生影响。

3、既有框架结构的隔震加固施工应用

在应用隔震加固技术对于既有框架结构的建筑房屋结构进行加固施工过程中,首先,应注意在进行建筑房屋的加固施工中,要按照相关的加固施工要求,对于加固建筑结构一定距离范围的填土、结构等进行清理,避免对于加固施工开展造成不利影响。其次,进行建筑房屋结构的加固施工中,要注意按照相关的建筑房屋结构隔震加固设计要求,进行加固施工实施,保证建筑房屋结构的加固施工质量与效果。再次,在进行建筑房屋结构的隔震加固施工中,还要注意对于建筑房屋原有结构以及功能的破坏避免和控制,保证建筑房屋的安全以及正常使用。最后,在进行建筑房屋结构的混凝土工程加固施工中,对于建筑房屋中增加柱身混凝土施工量小以及混凝土浇筑施工困难问题,应注意使用自密实混凝土以及混凝土钻孔灌注施工技术和方法,进行加固建筑结构的混凝土施工实现,保证加固建筑房屋结构混凝土施工质量。

4、结束语

总之,隔震技术在建筑房屋的加固施工中应用比较广泛,并且对于加固建筑房屋结构的抗震性能提升效果比较理想。需要注意的是,在进建筑房屋结构加固中,应注意结合建筑房屋结构的加固造价以及加固施工周期等因素,进行加固技术的选择应用,以达到节省加固施工成本,提升建筑结构抗震性能与加固效果的作用目的。

参考文献

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前言

随着我国经济建设的快速发展,人民的生活水平逐步提升,在满足基本的经济需求后,人们对生活质量水平的要求也越来越高。在房屋建筑方面,混凝土建筑结构的质量是保障人们安全生活的重要手段。越来越多的建筑物也已经开始进入了老龄化阶段,房屋结构的稳定性也开始下降。这就需要更多的手段来加固建筑物,提高建筑物的质量,保证建筑物的正常使用。不管是已有的建筑物还是新建的建筑物,在人为的原因或者自然因素的作用下,房屋建筑会或多或少的出现不同程度的损伤。对于新建的房屋建筑,可能会由于设计不当或者施工方面的原因,导致房屋结构出现质量问题,就需要加固技术来维持房屋的可靠性。因此,探讨混凝土建筑结构的加固技术,对于目前的房屋结构具有非常良好的现实意义。

1.混凝土建筑结构加固的一般过程

在进行混凝土建筑结构的加固时,一般按照以下的程序进行:①对现场进行勘察,并收集现场资料。资料的收集与现场的检查,是对房屋结构进行加固的首要工作,是实时了解房屋结构的具体情况的重要手段。同时也可以对房屋的加固做出初步的判断。现场的资料收集主要包括施工技术资料、设计图纸、设计文件等,此外也要对业主的使用要求进行了解。②对目前房屋建筑的结构性能及质量做出检测。在进行检测时,要由专业的检测机构来完成这项工作,并要做出完整检测报告,对房屋的外观、结构质量、构件的应力分析等作出详细说明。③对加固方案进行确定。在制定房屋的加固方案时,房屋结构的影响因素也不是单一的,因而要综合考虑所有因素,包括经济性、加固工期、自然环境等方面。在制定加固技术手段时,要严格遵守加固技术的相关规范,并根据具体的房屋结构,制定出最适合的加固方案。④加固设计。在确定了具体的加固方案后,就要根据加固方案来制定出具体的设计图纸。在图纸设计阶段,要能保证新旧建筑结构之间的连接,在不破坏旧有结构的基础上进行新的加固。此外,设计的加固图纸要经过专业的技术部门结构来进行鉴定。⑤施工组织的设计。在加固工作进行前,要非常熟悉图纸的内容,根据图纸的内容确定出具体的现场施工技术,从而确定出科学合理的方案。⑥施工单位的选择。在选择建筑施工单位时,要严查施工单位的资质,确保施工队伍具有加固能力。⑦加固后的验收。在加固完成后,要对加固的结构进行验收检查。该项工作的完成要由建设单位组织,要重点检查结构的关键部位。

总之,在加固前,首先要收集要加固的房屋的具体结构,对结构进行检查鉴定,制定出具体的施工方案,并充分考虑各种影响因素,根据这些综合因素的作用,制定出详细的设计图纸。接着要进行严格的施工,加强对施工过程的控制。最后还需要进行加固后的结构验收,确保最终的加固的合理性。

2.混凝土建筑结构加固技术方法

在目前的加固技术手段中,主要有两种加固技术方法:①直接加固法;②间接加固法。直接加固方法和间接加固方法有各自的特点和适应范围。因此在具体的加工方案设计时,要依据实际情况采用具体的加固方法,既可以采用单一的加固手段,也可以将两种加固方法综合运用。

2.1 直接加固法

直接加固方法有以下几种加固手段:

(1)加大截面面积

增大截面面积是建筑房屋结构加固中经常采用的一种手段,它是通过增大构件的结构截面尺寸来增大受力面积,从而提高结构的承载能力。在采用增大截面面积加固方法时,需要在混凝土结构的受力处加注混凝土层,以此来增加截面的高度,进而增大截面面积。加注混凝土层后,也会提高构件的抗弯、抗剪能力,也因而增加了构件的承载能力,起到了更好的稳固能力,提高了房屋建筑的使用寿命。图 1 是几种增大截面面积的加固实例。

加固方法施工工艺比较简单,在结构的适应能力上也非常好,并且随着多年的发展,该项技术也已经非常成熟了,在施工设计和经验上都有了巨大的提高。虽然该项技术在墙体、主梁和一般构件的加固中具有优势,但该方法的加工时间比较长,对人们的正常生活有一定影响,并且在加固后房屋的整体面积会有所减小。

(2)外包钢加固

外包钢加固法是采用钢板、角钢等材料将混凝土进行包裹,通过构件的约束来提高构件的承压能力。该方法适合于不允许增大原有构件的截面面积,但要确保有足够的承载能力的建筑结构。在具体的施工中,一般有两种施工方案,干式外包钢法和湿式外包钢法。干式外包钢法用于焊接的结构,通过焊接将包裹混凝土的钢材连接起来,提高焊缝的质量,从而将构件的承载能力提高。湿式外包钢法是用水泥、砂浆等具有粘性的材料将钢材与混凝土紧密连接,该方案的整体性能好但是加工作业量比较大。

外包钢加固法的优点是操作简单,施工方案也简便,可以有效的提高房屋结构的承压能力,也不影响房屋的整体结构。但该方案的缺点是用钢量大,加固的成本的比较高。此外需要注意的一点是该方法不适合在 60°以上的高温场所采用。

(3)粘贴钢板加固

粘贴钢板加固法与外包钢加固法类似,都需要用钢材来加固建筑的结构。但不同的是,粘贴钢板加固法是用粘结剂将钢材粘结在混凝土的表面,将混凝土与钢材粘结为整体,增加受力较弱部位的抗压能力,提高整个构件的承载能力。

该方法的加固优点是不改变原有的结构,施工的工艺也较为简单,施工的工期较短,且技术的可靠性也高。随着近年来该技术的不断采用,技术的成熟度提高,在单位面积的加固成本上也开始下降,与其他的几种加固方法相比较来说,粘结钢板加固的成本费用是偏低的,具有很好的应用前景。该加固方法的缺点是加固部件容易受到腐蚀的影响,并且环境温度的变化也会影响到加固的整体效果。

2.2 间接加固法中,也存在以下几种施工手段:

(1)预应力加固

预应力加固方法是通过设置拉杆或者撑杆来固定结构,并对拉杆施加一定的力,这样就可以改变原有结构的受力分布情况,降低了原有内力,提高了整体结构的承载能力。该方法的作用是改变内力结构、卸载原有结构的力和加固,能有效的消除结构中不合理的应力分布。该方法的使用优点是可以在重型结构、大跨度部件中使用,但缺点是会对原有结构的外观产生影响,同时与外包钢加固法相似的是,也不能用于 60°以上的高温环境中。

(2)增加支承加固法

增设支承点加固法就是减少构件的跨度、改变结构的应力分布,以此来提高构件的承载能力。该方法使用于建筑结构简单的、要求不高的场所,具有受力简单、安装方便的特点。缺点是会改变原有建筑的结构,影响整体的使用。

3.结束语

综上所述,在当前的各种建筑结构中,混凝土的建筑结构占据了大部分,是一种发展迅速、应用范围广泛的建筑结构方法。然而在使用中,由于人为或者自然因素的作用,会使得建筑结构发生一些变化,降低了建筑结构的稳定可靠性。基于以上的因素,本文对混凝土建筑结构的加固技术进行了探讨,分析了目前广泛采用的加固技术,对它们的施工要点、优缺点进行了分析,希望对未来的施工加固起到一定的指导作用。

参考文献

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1 房屋结构的检测必要性

房屋建筑结构的设计涉及六种建筑结构,按梁、柱、墙等承重构件的建筑材料进行划分,是房屋设计可靠性的重要因素。在工程施工结束后要对房屋的结构进行检测,评定施工的质量,确保房屋结构设计中不存在安全隐患和漏洞,能够满足业主的功能需求。同时,在特定的环境或者时期也需要对房屋结构进行工程检测,以确保房屋结构能够满足某项功能的需要或者能够适应特定的环境、条件,保证已经使用一段时期的房屋的结构完好无缺陷,并对房屋的结构进行详细的检测,系统地验证房屋的功能性和安全性是否适应新的需要。一旦在房屋结构检测中发现整体结构或者局部结构中存在安全隐患,就需要对其进行加固处理,在加固处理无效或者成本过高的情况下,再对其进行拆除。

房屋结构的检测不仅仅关系着施工质量的高低,同时也关系着房屋主体的安全系数。只有对房屋结构进行详细的检测,才能排除安全隐患,防患于未然。同时,也确保房屋能够满足新的需求。

2 房屋结构检测的对象

由于过去一段时期内建造的房屋数量较少,质量标准较为统一,因此以前检测的对象多是已经有一定使用年限的旧楼,检测的目的多数只是为了预测拆除的时间。随着经济的迅速发展,房屋建筑建设量增长很快,在建筑体制方面的弊端很快表现出来了,建筑材料种类越来越多,虽然种类丰富了,但是制造标准不一,质量参差不齐。同时,迅速发展的房屋建设领域也需要较多的施工人员和技术人员,需求的迫切导致在选择施工人员和技术人员的时候放低的门槛、降低了要求,导致了施工人员技术水平差异较大。因此大量不符合建筑标准和安全要求的房屋涌现出来,面对这样的新形势,对新建造的房屋进行检测势在必行。同时,随着建筑施工水平的不断提高,对旧楼的修复、加固技术也得到了发展,因此,对旧楼进行检测,可以及时发现安全隐患,对其进行加固、修复,以延长房屋的设计寿命。目前,重点检测的对象主要有以下几种:

2.1建筑结构设计有问题的房屋。建筑设计人员在设计之初就考虑不周,或者出现明显的错误。典型的考虑不周就如对工程水质情况了解不够全面,在计算建筑结构上的荷载的过程中少算、漏算了一部分荷载,或者过高地估计了地基的承载能力,同时建筑设计人员也有可能出现失误,对工程的受力分析错误。

2.2施工质量存在严重问题的房屋。施工质量较低甚至是出现严重问题的房屋,导致房屋结构出现强度不足的现象。这样的房屋施工质量不符合标准,在很多方面短斤缺两、粗制滥造。采用的混凝土材料、构建强度等级低于设计要求,构件存在孔洞、缝隙等结构缺陷,力学性能不符合设计要求,或者砌体砌筑方法不得当,造成通缝。再有空心砌块不按设计要求灌筑混凝土芯柱,或者钢结构的焊接质量或焊缝高度达不到设计标准等。

2.3存在使用、改造不当问题的房屋。使用过程中因为改造或使用的原因长期超过设计荷载致使房屋结构处于超负荷使用状态,第一有可能因为改造而造成结构的承载能力下降,特别是在改造过程中随意拆除承重墙或者打洞。第二有可能会因为超荷载使用而导致房屋结构出现变形、缺陷等安全隐患。

2.4使用环境的恶劣的房屋。房屋周围的环境条件对房屋结构不利,比如处在高温、温差较大、化学腐蚀、物理振动等条件下的房屋,结构容易腐蚀、变形。

2.5缺少维护和保养的房屋。房屋建好后没有得到定期的维护和保养,引起房屋的结构出现损伤或者破坏,降低房屋的安全系数,同时也影响房屋的功能。

2.6遭受意外事故破坏的房屋。由于各种意外事故比如地震、火灾等对房屋结构的损坏。

3 设计结构检测的一般方法

随着房屋结构检测水平的发展,检测的内容不仅包括了建筑材料强度、构件尺寸和破损状况、结构变形和位移等,也扩展到了房屋结构的更多方面,材料、构件与结构的力学、电化学特性等都包括在内,通过测量钢筋导电能力,已经能判断钢筋的锈蚀状态;检测混凝土内部的钢筋的位置等。这些检测的内容大大扩展了房屋结构检测的作用,能够帮助人们更全面更深入的了解房屋的状况,确保了房屋的安全性和功能性,使得房屋的寿命更为持久、更加耐用。结构检测工作包括的内容比较多,一般有结构材料的力学性能检测、结构的构造措施检测、结构构件尺寸检测、钢筋位置及直径检测、结构及构件的开裂和变形情况检测及结构性能实荷检测等。一般按照建筑结构类型的划分来分类待检测结构,主要的检测结构类型有混凝土结构检测、砌体结构检测、钢结构检测和钢一混凝土组合结构检测。

3.1 混凝土结构检测

l、超声脉冲法。利用超声脉冲通过混凝土时的反射、绕射和衍射的特定,来检测混凝土内部缺陷。这是检测混凝土最普遍的方法。向待检测结构混凝土发射超声脉冲,混凝土中一旦存在缺陷,就会使超声波发生绕射,通过测量传播的声速以及接受到的信号的波形,可发现结构混凝土中较小的缺陷。超声波在有缺陷的结构混凝土中传播,速度会慢于在正常结构混凝土传播的速度,同时波形中的波幅、频率也会发生相应的变化。通过对比标准结构混凝土的波形、波速,就可以参考得出测量的结构混凝土存在的缺陷以及缺陷的严重程度。这种方法由于其无损、方便、准确可靠等特性,在房屋结构检测中应用广泛,为房屋的加固与修复提供了可靠的证据。

2、回弹法。混凝土的抗压强度和表面硬度存在一定的相关关系,因此利用回弹仪大忌混凝土,通过回弹仪读出的回弹高度,就能反映混凝土的表面硬度。通过表面硬度与抗压强度对应的关系,就能间接计算出混凝土的抗压强度。虽然检测精度不高,但是方法的优势明显:设备简单、操作方便、测试迅速,以及检测费用低廉,且不破坏混凝土的正常使用,故在现场直接测定中使用较多。但是该法也有其局限性,表层及内部质量有明显差异的混凝土构件,或内部存在缺陷的混凝土构件以及特种成型工艺制作的混凝土,都不能适用。这使其检测范围大大缩小。

3.2 钢结构检测

l、表面硬度法。对已经建成的钢结构,一般采用表面硬度法来间接检测其强度、屈服强度。测定时,锤击硬度计纵轴顶部,由硬度计端部的钢珠受压时在钢材表面和已知硬度标准试样上的凹痕直径,测得钢材的硬度,并由钢材硬度与强度的相关关系,经换算得到钢材的强度。测定钢材的极限强度后,可依据同种材料的屈强比计算得到钢材的屈服强度。

2、超声法检测钢材和焊缝缺陷。超声波脉冲经换能器发射进入被测材料传播时,当通过材料不同界面(构件材料表面、内部缺陷和构件底面)时,会产生部分反射。在超声波探伤仪的示波屏幕上分别显示出各界面的反射波及其相对的位置。由缺陷反射波与起始脉冲和底脉冲的相对距离可确定缺陷在构件内的相对位置。如材料完好内部无缺陷时,则显示屏上只有起始脉冲和底脉冲,不出现缺陷反射波。

3.3 砌体结构检测法

使用无损检测试验方法来检测砌体结构,能够最大程度地还原切体结构的真实状况,取得较为准确、科学的数据,避免在取样过程中对样品造成的损伤和破坏。因此,在现场检测中,取样进行抗压强度试验的方法已经逐步淡出了房屋结构检测的领域,而无损、半破损的方法逐渐成为砌体结构检测的主流,在实际房屋检测中受到检测人员的青睐,在工程应用中日益广泛。砌体结构的检测方法可分为直接检测法和间接检测法两种。

3.3.1直接检测法

(1)取样检测法。可利用切割法或者取芯法取得砌体结构中的样品,切割法取得的样品过于庞大,一般不适用于普通的房屋结构检测,多用于事故现场的检测。而取芯法对样品的破坏较大,造成测量的误差较大。两者缺点都很明显,因此房屋检测中较少应用。

(2)原位检测法。这种检测方法有扁顶法、原位轴压法和原位剪切法等。原位轴压法是用原位压力机在烧结普通砖墙体上进行抗压测试,检测砌体抗压强度的方法。

(3)动测法。动测综合法是振动反演理论在工程上的应用。在脉动、起振机共振、自由释放或冲击等激振方式的作用下,通过测量砌体结构的频率和振型等参数,根据系统识别理论得到层间刚度,推算出各层砌体轴心抗压强度,此法从房屋整体出发,不仅能得到砌体的强度,鉴定房屋的质量,便于对房屋进行安全性评定,随着检测仪器技术的改进,算法的优选,结果的精度不断提高,很有发展前途。与静载测试相比,动力测试具有简便、对结构不造成新的伤害等优点,特别当有可供对比数据利用时其优势十分明显。

3.3.2 间接检测法

(1)冲击法。根据经验可推导出单位功表面积增量和抗压强度的关系公式,在应用中测量破碎所需要做的功,以及新产生表面积,即可求得砂浆或砖块试样的强度。

(2)推出法。只测量单砖一个面,其余面的砂浆都清除干净,用千斤顶将其顶出,极限状态下可测得砖与砂浆的粘接抗剪强度,根据一定的对应关系,可得抗压强度。

引用:

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所谓砌体结构,通常是指由黏土砖、混凝土砌块等砌成的结构。由于砌体是一种脆性材料,其抗拉、抗剪强度均较低,因而砌体房屋的抗震性能相对较差,在国内外的历次强烈地震中,砌体结构的破坏率相当高。因其材料脆弱、延性较差,地震烈度为6 ℃时,对砌体结构就有破坏性,对设计不合理或施工质量差的房屋就会产生裂缝。当遇到7 ℃~8 ℃地震时,砌体结构的墙体大多会产生不同程度的裂缝,抗震性能差的一些砌体房屋还会因之发生倒塌。因此,砌体结构是中国房屋结构中抗震加固的主要对象。另外,由于砌体结构是中国居住、办公、学校等建筑中普遍使用的一种结构形式,特别是在低烈度区,更是量大面广。基于此,在低烈度区加强砌体房屋的抗震加固尤为重要。

一、砌体房屋结构抗震的加固原则

首先,保证必要的抗震整体性,基本上不损伤原有结构的强度。建筑物的抗震整体性就是所有承重构件共同承受和合理传递地震作用荷载的性能。抗震整体性好的建筑物,能减少由于局部破坏造成建筑物倒塌或部分倒塌的危险性。

其次,使结构和构件的强度满足抗震要求。砖砌体的抗弯强度和抗剪强度约为其抗压强度的10%,当砖砌体结构承受水平地震作用时,抗弯强度和抗剪强度常常不能满足要求,这就使较多的砖砌体构件要经过加固之后才能达到所需要的抗震强度,或者增加抗震作用的构件(如后加抗震横墙等),以使之达到所需的抗震要求。

再次,防止局部刚度突变和质量不均匀分布的不利影响。不仅要防止由于房屋加固以后产生的刚度突变和质量不均匀分布,而且对原有的刚度突变和质量分布不均匀情况要通过加固使其有所改善。为了防止在抗震加固中出现局部刚度突变,要求加固楼层综合抗震承载力不超过下一楼层的抗震能力的20%,非承重或自承重墙体加固后的抗震能力不超过同一层楼层承重墙体加固后的抗震承载力。当超过下一楼层综合抗震能力指数的20%时,同时应增强下一楼层的抗震能力。

另外,选用合理抗震加固方案。对非刚性结构体系的房屋,选用合理抗震加固方案时应特别慎重。当采用加固柱或墙垛,增设支撑或支架等非刚性结构体系的加固措施时,应控制层间位移和提高其变形能力。

二、砌体结构房屋抗震加固的技术方法

1.增设抗震横墙加固技术。当原有墙体不能满足抗震需要时,可考虑增设抗震横墙,数量由抗震横墙面积率计算确定。为了使增设的抗震横墙能真正分担地震荷载,抗震砖横墙的厚度应不小于240 mm,墙下面做基础,墙顶要用细石混凝土与大梁顶紧,并与原纵墙妥善拉结。增设抗震墙是提高建筑抗震能力的有效措施,对于原建筑的抗震墙较少,抗震墙间距超过抗震鉴定标准要求时更为合适。

2.水泥砂浆或钢筋网水泥砂浆面层加固技术。该法属于复合截面加固法的一种,当砖墙的抗震承载力不足时,可采用水泥砂浆抹面或配有钢筋网片的水泥砂浆抹面层进行加固,这种方法通常称为夹板墙加固法。

3.混凝土板墙加固技术。砖房的混凝土板墙加固与钢筋网水泥面层加固法类似,属于复合截面加固法的一种,其优点是:施工工艺简单、适应性强,砌体加固后承载力有较大提高,可控制墙体裂缝的开展,且具有成熟的设计和施工经验,适用于柱、带壁墙的加固;其缺点是:现场施工的湿作业时间长,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,具有较大的灵活性。

4.增设扶壁柱加固技术。该技术属于加大截面加固法的一种,其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近,但承载力提高有限,且较难满足抗震要求,一般在非地震地区应用,它属于砌体结构的间接加固方法。一般有两种做法,第一种为无黏结外包型钢加固法,该法属于传统加固方法,其优点是:施工简便、现场工作量和湿作业少,受力较为可靠,适用于不允许增大原构件截面尺寸,却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固;其缺点为:加固费用较高,并需采用类似钢结构的防护措施;第二种为预应力撑杆加固法,其优点是:能较大幅度地提高砌体柱的承载能力,且加固效果可靠,适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构的加固;其缺点是不能用于温度在 600 ℃ 以上的环境中。

5.联结与拉结技术。做好联结和拉结是砌体结构抗震加固中的一个重要内容,联结和拉结的措施是连与锚。通过连与锚,使后加构件(如外加柱、后加圈梁)与原有构件(如墙体)连成整体,使原来联结不好的构件连成整体,并提高某些构配件(如山墙、非承重构件、瓦等)的抗震强度,防止地震坠落伤人。实现联结和拉结的主要工具有钢筋、销键、螺栓和锚杆,可按照不同条件和需要采用。

6.隔震及减震消能加固技术。目前最常用的隔震材料为叠合橡胶隔震垫,其作用是使地面水平地震加速度在隔震层处中断,或使向上传递的地震加速度大大减小。在设计计算中,其表现形式是上部结构周期加长,因而地震作用减小,结构反应亦减小,从而达到抗震加固的目的。该方法的原理很简单,然而用于加固时的技术难度却很大。首先必须将上部结构与基础完全切开,并要放入有一定阻尼的叠合橡胶垫。其必要条件是上部结构整体性好,因此并非所有结构都能用此方法进行加固。

隔震减震技术用于加固砌体结构,目前国内外还不多见,原因是除了技术上存在着尚需解决的问题之外,比如砌体结构刚度很大而自振周期很短,用改变原结构的刚度而使其自振周期改变以减少地震反应的方法很难获得成效,在经济效益比较方面,与其他常规加固技术相比,存在着加固投资较大的问题。所以,用隔震减震技术来加固砌体结构,还需进行大量的实用上的研究分析。

三、结束语

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Abstract: with the rapid growth of the national economy in our country, housing level also in gradually improve, people on residential use function and structure function had the higher request. As the world's population increasing, in order to save the country's resources, housing requirements gradually toward a higher, more strong direction, however how to adopt scientific and reasonable maintenance and reinforcement and structural modification technology to improve the durability of the housing structure, prolong the service life of residential structure has become a urgent problem to be solved at the present stage in China.

Keywords: structure reinforcement; Reconstruction technique.

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

随着我国城市人口急剧增加,人们住房水平也逐渐提高,对住宅建筑的使用功能又有了更高层次的要求。早期建设的房屋由于各方面的原因,致使其结构的承载力及刚度不够,有的甚至还存有安全隐患。显然部分原有早期的住宅建筑结构的强度、刚度、耐久性等已经不能满足人们的使用需要。为了节省国家资源,因此,采取科学、合理的维修加固以及结构改造技术,提高房屋结构的安全性与耐久性,以满足房屋建筑的正常使用功能以及节能环保需要,增加房屋结构的耐久年限,对原有房屋建筑工程结构进行加固改造势在必行。加固技术的发展与应用对于提高建设工程的质量起到了积极的作用。房屋结构加固改造的方法有很多种,文章作者结合自身的工作经验,对常用的几种房屋结构加固改造技术以及与之配套使用的技术进行了分析总结。

1、常用的结构加固技术

1.1粘贴碳纤维材料加固

碳纤维是一种由有机母体纤维(例如粘胶丝、聚丙烯腈或沥青)采用高温分解法在1000~3000度高温的惰性气体下去除碳以外的所有元素制成的新型非金属材料。具有高比强、高比模、耐疲劳、抗蠕变、比耐热钢还耐高温、比不锈钢还耐腐蚀、耐磨损、尺寸稳定、导电、导热、热膨胀系数小、自和吸能抗震等一系列优异性能。另一重要特性就是比重小。比重一般在1.6左右,是铝的二分之一,钢的五分之一。尽管碳纤维质量轻,但它强度高,有很高的“比强度”(比强度=材料的强度极限/材料的单位重),碳纤维还有极好的纤度(纤度的表示法之一是9000米长的纤维的克数),一般仅约为19克;拉力高达300KG/MM2;目前几乎没有其他材料像碳纤维那样具有那么多的优异宝贵的电学、热学和力学性能。采用碳纤维结构加固、维修的方法是现代工程技术常用的方法。主要应用于工程中结构因时间积累,产生结构破坏的维修加固。近年来,该加固技术施工工艺已经相当的成熟,在加固工程中的应用效果非常好。这种加固技术具有优点:1)强度高、质量轻、加固效果好。2)碳纤维材科化学性质非常稳定,具有超强的耐腐蚀能力与良好的耐久性能。就使得加固后的结构物具备良好的抗腐蚀能力与耐久性能,避免了因加固而造成的化学腐蚀问题。3)施工简便,适用范围广。碳纤维材料质地比较柔软,可以根据需要随意裁剪。4)该法作业不需要大型的机械设备,占用施工场地小,由于全是干作业,施工效率高。

1.2新增梁施工

梁的荷载统计包括新增墙体荷载和装修吊顶的荷载,由于使用的是轻质隔墙,荷载以装修吊顶自重为主。为了提高墙体的局部承载能力,在梁穿过墙体时在其下部设置一混凝土梁垫。新增梁施工时,首先在板下相应的墙体部位开洞,在相反方位置放置预制混凝土梁垫。然后穿过洞口布设钢筋。支模板,顶支撑。最后,在梁上端楼面板上开小斜孔将流动性极好的高强无收缩混凝土灌入其中,待混凝土强度达到设计强度的70%时拆去梁底支撵、模板。施工从上至下逐层进行。

1.3增大截面法

增大截面法在房屋工程结构加固中的应用也是非常广泛的,是一种比较传统的加固方式。是在原有需要加固的结构上增加一层钢筋混凝土或者钢筋网砂浆层,使之与原有的结构共同作用,以达到增强结构的承载力的目的。该法施工工艺简单,适用范围广,有长期的使用经验,加固效果也相当显著,常用于柱、梁、墙、板、基础等构件和一般构筑物的加固。但是,采用增大截面法加固时必须采取措施让新增加的混凝土结构层与原有结构的密切结合。减小在荷载的作用下,新旧混凝土结合面出现的剪应力、拉应力对新加层的破坏。在加固前,应该将旧混凝土面凿毛,并清洗干净,确保新旧混凝土的粘结良好。另外,该法缺点是施工湿作业时间长,在混凝土养护期间需限制荷载,勘口固后结构自重增大、建筑使用空间减小。

1.4 外包钢加固法

外包钢法指的是在需要加固的结构物四角用型钢包裹,型钢间采用缀板进行连接的加固方法。外包钢法又分为湿式与干式两种。1)湿式外包钢法是采用孔胶水泥或者环氧树脂等将角钢粘贴于原有构件上,以保证包裹的型钢与原有构件形成一个整体共同受力,其整体性好,但是其工作量非常巨大。2)干式外包钢加固法,型钢与原构件间不粘结,有时仅用水泥砂浆填充,外包的型钢与原有结构各自单独受力,而不是整体受力。干式外包法较湿式外包法旌工简单,但是承载力的提高效果较差。外包钢法可以在不改变原结构的截面面积的情况下,使得结构物的承载能力大幅度提高,增大结构的延性与刚度,可以用于混凝土柱、梁、屋架等结构的加固处理。尤其是对于不允许改变截面尺寸,而又需

要提高结构承载力的受压构件的加固。该方法施工速度快,安装工作量小、加固效果显著,其缺点是施工成本较高。

1.5粘贴钢掘加固法

粘钢加固法是利用特制的建筑结构胶将钢板粘贴在需要加固的混凝土结构表面上,使之与原有结构共同受力,提高结构的承载力。其实,这就是一种体外增加配筋率,以提高结构的刚度、强度,以增强结构抵抗弯矩与剪力的能力。粘贴钢板加固法对建筑结构胶的要求非常高,不但必须要具备很高的强度、很强的粘结能力,还必须具有耐老化、线膨胀系数小、弹性模量高等特性。该方法施工简单、快速,不改变结构的外形,对作业空间要求小,施工过程不影响人们的正常生活,因此普遍府用于房屋结构加固中。此工法缺点是对使用环境的温度有限制,且加固费用较高。

2、配套使用的技术

与房屋建筑混凝土结构加固改造配套使用的技术主要有下面几种:

2.1托换技术

托换技术是为提高既有建筑物地基的承载力或纠正基础由于严重不均匀沉降所导致的建筑物倾斜、开裂而采取的地基基础处理、加固、改造、补强技术的总称。

由于勘察、设计、施工或使用不当,造成既有建筑物开裂、倾斜或损坏,而需要进行地基基础加固的情况下或因改变原建筑使用要求和使用功能,即需要进行地基基础托换加固。还有因周围环境改变,而需要进行地基基础加固,大致有因地下工程施工可能对既有建筑造成影响,因邻近上程的施上对既有建筑物可能产生影响;因深基坑开挖对既有一建筑可能产生的影响;因古建筑的维修,而需要进行地基基础加固。新近规划建构筑物与既有建构筑物位置相互重合,有不可避免,新规划项目经济及社会意义较重要,不变修改新近规划方案的,要进行托换施工,以满足既有建筑物和新建建筑物的使用和安全性要求。但是该法的技术要求高,必须由操作熟练的、有相关施工经验的工人来完成,才能保证施工安

全。

2.2 裂缝修补技术

房屋建筑现浇板往往因各种原因而开裂,因此裂缝修补技术也是相当的关键。应该根据裂缝产生的原因、裂缝发展的情况、裂缝的宽度等选用不同的方法来进行修补,从而恢复结构物的使用功能及耐久性能。裂缝修补技术应用于建筑物中各种裂缝的处理,对受力裂缝进行修补的同时还应该采取加固措施。

2.3 化学法植筋技术

化学法植筋是指建筑工程化学法植筋胶植筋,简称植筋,又叫种筋,是目前建筑结构抗震加固工程上的一种钢筋后锚固利用结构胶锁键握紧力作用的连接技术,是结构植筋加固与重型荷载紧固应用的最佳选择。化学法植筋是指在混凝土.墙体岩石等基材上钻孔,然后注入高强植筋胶,(注:高强建筑植筋胶大致分为注射式植筋胶和桶装式植筋胶两种)。再插入钢筋或型材,胶固化后将钢筋与基材粘接为一体,是加固补强行业较常用的一种建筑工程技术比如施工过程中钢筋位置偏差的补救,增大截面加固法中的应用,房屋加层接柱、高层建筑增设剪力墙等。

2.4阻锈技术

通过测量电渗阻锈过程中阻锈剂渗入量、脱盐率以及钢筋极化电阻,研究了混凝土技术参数和电渗电量对电渗阻锈效果的影响。试验结果表明,电渗阻锈技术能在脱除盐污染混凝土中氯离子的同时,将有效阻锈基团快速迁移到钢筋表面,使已腐蚀的钢筋快速恢复钝化而达到防腐的目的。防治已有混凝土结构、构件的钢筋锈蚀,宜采用能有效抑制或阻断有害离子对钢筋侵蚀的化学物质为阻锈剂,通过喷涂与渗透,使阻锈剂吸附于钢筋表面或在混凝土中形成低渗透率、高透气性的隔离层,在阻断有害离子和水分与钢筋接触的同时,使腐蚀电流的下降速率显著加快,从而起到阻锈作用。

2.5 锚固技术

主要指植筋技术和锚栓技术。前者适用于承重结构加固中的构件连接、接长以及施工漏埋钢筋或钢筋偏离汹寸位置的补救:后者适用于金属构件(如钢部件、幕墙龙骨等)与混凝土结构的连接、紧固:也用于其他加固材料(如粘钢、外包钢和纤维复合材料粘贴等)与混凝土基层粘结的附加锚固。其优点是定位准确、施工方便;缺点是增加加固工程造价。

3、建筑物的加固改造与设计

应与建筑物的检测鉴定、现场实际结构状况、现行各相关规范相结合,施工时应先加固后改造。对于需要拆除的承重墙部分,施工时,应布置合理的施拆除方案。建筑物的结构加固应结合建筑物的使用功能要求,对原结构和改造后的结构进行详细的计算和分析,对比各种加固方法的经济性,采取经济合理的加固方法。在对原有建筑物进行加固时,应充分考虑不同材料的连接节点处理,并采用安全可靠的结构加固方法。需进行改造加固的结构工程大多经过较长时间的使用,有些甚至经过几次的加固改造,在设计中应充分考虑结构的耐久性要求,对于出现裂缝或混凝土碳化较严重的结构部位,尤其是主要承重结构部位,设计人员需要加强对结构现场的考察,并针对现场实际情况进行分析,采取合理的设计和施工措施。

结语

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房屋安全关系到人民生命财产安全,做好房屋安全管理工作十分重要。而对房屋结构的安全鉴定也关系着整个房屋的整体建设质量,只有充分把握房屋安全鉴定要点,掌握全面的鉴定技术,才能真正做到工作细致,提高房屋质量,保障人民生命财产安全。

1 房屋安全鉴定的特点

(1)对从业人员要求高。鉴定人员除了要具备高素质的建筑专业理论以外,还要充分熟悉房屋建设过程中应注意的要点,也要明确外界环境、地理环境、气象条件等对房屋建筑的影响,并且具备一定的实践经验和分析解决问题的能力。

(2)房屋鉴定和房屋检测密不可分。由于房屋结构较多,房屋的损坏情况和原因也不相同,所以要求房屋鉴定和房屋检测相结合,从而根据相关检测结果来推断房屋的损坏情况和安全性。

(3)鉴定对象的特殊性。对于房屋安全鉴定来说,它与房屋检测也有不同之处。首先它的鉴定对象是已经投入使用的既有房屋,其次房屋安全鉴定是一个不断变化的鉴定过程,它的研究对象,从结构、年代、损坏程度上都有着不同,因此,在进行不同房屋鉴定时,要采用不同检测方式,从而保证检测的准确性。另外,房屋安全鉴定要注重结构安全,以地基、主体结构为主要鉴定对象,从而确定房屋的整体安全性。

2 房屋结构中常出现的安全问题

2.1 裂缝

房屋的钢筋混凝土结构出现开裂、渗水的原因很多,大致分为温度裂缝、荷载裂缝以及干缩裂缝。

2.1.1 温度裂缝

温度裂缝一般是由于温度变化大或者混凝土在施工时产生水化热等因素造成的。相关研究表明,当混凝土内外温差大于10°后,其冷缩值为0.01%,而当温差在20°~30°后,其冷缩值变为0.02%~0.03%,而混凝土结构能承受的最大冷缩值为0.01%~0.02%,也就会导致混凝土产生温度裂缝。因此,在进行房屋安全鉴定时应充分考虑到外界因素对房屋结构产生的影响,充分查看建筑资料,以查明裂缝出现的原因。

2.1.2 荷载裂缝

荷载裂缝出现的原因一般是结构设计不合理、施工方式错误、混凝土承载力不足、地基发生不均匀沉降等。出现荷载裂缝会使整个工程变形,影响工程结构稳定。因此,在进行房屋安全鉴定时,要充分查阅相关地质资料、施工资料等,合理计算房屋结构的承载力,从而出具科学的鉴定报告书。

2.1.3 干缩裂缝

干缩裂缝是由于材料问题产生的。由于混凝土结构凝固后,其绝对体积会减小,也就会使混凝土中的毛孔收缩,当干缩值超过混凝土本身能够承受的最大拉伸值时,就会产生干缩裂缝。因此,在进行房屋安全鉴定时,要严格检验水泥材料、骨料、水灰比等各项指标,从而准确判断施工材料是否适合建筑要求。

2.2 变形

房屋结构在长期使用中,由于外界因素和自身承载力问题很容易发生结构的变形和位移,不但影响着房屋建筑的稳定,同时还会影响结构稳定性。较大的结构变形往往会改变结构的受力点,使荷载力重心发生偏移,从而使房屋构件的段面、节点处产生新的应力,改变构件应力方式,降低构件的承载力,引起房屋的开裂,甚至坍塌。

3 房屋安全鉴定检测要点

3.1 判明房屋产生的裂缝是结构性裂缝还是非结构性裂缝

钢筋混凝土房屋产生裂缝的原因有很多,其对房屋建筑的安全性影响也很大,只有正确判定房屋的结构受力状态和裂缝对结构的影响,才能有针对性的进行构件的维护和加固。其中结构性裂缝对房屋安全性影响最大,从根本上决定着房屋的结构应力、房屋承载力和房屋后续可能发生的损坏。而非结构性裂缝相对影响不大,往往是由自身应力而形成的,对房屋结构的承载力影响不大,可以根据相关的需要进行修补、加固。

3.2 判明结构性裂缝的受力性质

结构性裂缝分为两种形式:脆性破坏裂缝和塑性破坏裂缝。脆性破坏裂缝的出现较为突然,一旦出现对于整个房屋结构的影响很大,会造成房屋的损坏,因此在进行房屋安全检测过程中要着重对易出现脆性破坏裂缝的地方进行检查,及时发现问题,从而进行提前加固,防止裂缝出现。塑性破坏裂缝相比脆性破坏裂缝来说危险性较小,事先有变形或裂缝的征兆,可以根据情况进行适当补救。针对塑性破坏裂缝,在进行检测过程中,可根据裂缝的位置、长度、深度等进行检验,如果裂缝没有扩大趋势,且最大裂缝未超过规定值,那么可以不进行修补。

3.3 查明裂缝的深度、长度、宽度

在进行房屋安全鉴定检测过程中,还要对裂缝的状态进行检查、判断。同时根据检测结构来制定相关修补、加固措施。混凝土表面裂缝可以分为三种:细小裂缝、中等裂缝及贯穿性裂缝。裂缝的宽度越大、长度越长、深度越深,其结构中的钢筋就越容易受到腐蚀,也就意味着在长久暴露的情况下,钢筋及混凝土的强度都会受到破坏,从而影响建筑寿命。因此,在进行房屋安全鉴定检测时,要充分对房屋室内外的裂缝进行检测,并结合房屋周围环境进行充分考察。通常来说,室内出现横向裂缝受对钢筋混凝土结构影响较小,以不影响美观为度。而在潮湿的室外,出现大规模裂缝则会加重钢筋结构的腐蚀,裂缝也很容易发生扩大,因此应予以处理。此外,裂缝的深度也会影响建筑结构,通常表面的裂缝多是非结构性裂缝,对房屋影响不大,一旦出现贯穿性裂缝,则很有可能是结构性裂缝,很容易造成对钢筋的锈蚀,影响建筑稳定。因此,应根据检测结果,准确判断房屋裂缝的深度、长度和宽度,并根据其危险性大小采取必要的加固措施。

3.4 判明裂缝的未来发展趋势

裂缝按其扩展趋势可以分为:稳定性裂缝、活动性裂缝和发展裂缝。房屋结构在长期荷载的作用下,出现裂缝是不可避免的,只要裂缝是稳定的,且宽度、深度、长度都满足各项要求规定,并无很大危险,可以认为房屋结构是安全的。但如果裂缝是不断扩展的,就说明可能对房屋结构产生影响,因此,要及时进行必要的修补措施。在进行房屋安全鉴定检测时,要利用适当的检测工具,充分分析裂缝的发展趋势,从而准确判断裂缝的性质,指导相关的修补工作。

3.5 判断钢筋混凝土构件结构变形

结构的变形测量要有重点,针对可疑迹象或者结构本身的弱点进行检测,在进行建筑结构变形测量时,建筑结构的最大挠度和位移情况必须进行测量。同时在进行结构变形测量时也要与裂缝测量相结合,如果结构变形过大,很可能会产生相应的裂缝,而裂缝过大也会使建筑结构发生变形。因此,变形情况是反映房屋结构是否稳定的重要标志,也是房屋安全鉴定的重要内容。

4 结语

房屋安全鉴定是一项全方位的技术工作,对房屋进行全面的安全检测能够保证房屋建筑更加合理,使用更加安全,从而保障房屋在使用过程中发挥最大功能。同时,房屋安全鉴定还有很多方面需要我们完善,除了技术方面的加强,还包括人员素质的培养、检测经验的积累等,只有各方面充分配合,才能保证房屋安全鉴定工作顺利实施。

参考文献:

[1]余丹.浅论房屋安全鉴定的特点与基本方法[J].工程与建设,2009(1).

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中图分类号:TU74 文献标识码:A

1 房屋建筑结构加固的必要性

房屋建筑结构的性能一般可采用可靠度来表征,我国的建筑结构设计统一标准中规定:结构的可靠度是结构在规定的时间内,在规定的条件下完成结构预定功能的概率。结构的可靠度设计基准期为50年,结构的可靠度是随时间的延长其材料的可靠性逐渐降低。因此,为了确保房屋结构的可靠性,就要对其结构及构造进行必要的检测、鉴定、维修、加固,从而提高和确保房屋结构的可靠度。

2 房屋建筑结构加固技术的基本原则

2.1 房屋结构力学体系的总体效应原则。虽然结构的加固有时只针对某些危险构件,同时也应考虑结构加固后对整体结构体系产生的影响。

2.2 应遵循先鉴定,后加固的原则。一般情况下,首先应对需要加固的房屋建筑结构或构件进行检查,对其进行可靠性的鉴定分析;全方位地了解现有结构材料的性能、结构与构造、结构体系、结构存在的缺陷、结构及构件受损程度、结构受力状况及持力水平等相关信息,为确定建筑结构的加固方案奠定前期基础性准备工作。

2.3 方案的初选应考虑材料的性能和取值与原结构设计相一致。如原房屋结构缺少原始资料时,一般采取实测材料强度等级,然后按现行规范和标准来取值。在进行用混凝土强度等级时,应比原结构的混凝土强度等级提高一级的方法对构件进行加固处理。

2.4 应尽量利用原有材料和构件,提高社会经济效益。原有建筑结构虽然有一定的破损,但仍然具有一定的承载能力,所以,在结构加固过程中应尽量减少对原有建筑结构的损坏,减轻对原有建筑结构或构件因拆除造成的二次损伤或破坏。

2.5 房屋建筑的结构或构件的加固方案不是唯一性的,应采取听取各方面意见和建议优化加固方案的原则。既要房屋建筑结构加固方案在技术上的可行性、可靠性,又需在经济指标上合理承担、在施工加固过程中方便快捷,也要考虑到加固方案减少对使用环境和周边及相邻建筑的影响。

2.6 房屋建筑的结构加固要与抗震设防相结合的原则。由于我国是一个多地震国家,6度及以上的地震区几乎遍及全国各地区。从我国房屋建筑过程分析来看,在1976年以前的建筑物大多数都没有考虑抗震设防问题。1989年以前我国的抗震规范也还是对7度以上震区才进行抗震设防。从2008年汶川地震及后面的多次地震灾情来看,我国地震引发的灾害与程度等已不能小视,它已严重干扰了我国的社会经济发展和现代化建设。

3 房屋建筑结构的常用加固技术

3.1 混凝土结构加固方法与技术

3.1.1 直接加固的一般方法

(1)置换混凝土加固法。该法的优点是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。

(2)有粘结外包型钢加固法。该法也称湿式外包钢加固法,受力可靠、施工简便、现场工作量较小,但用钢量较大,且不宜在无防护的情况下用于600℃以上高温场所;适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。

(3)粘贴钢板加固法。该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小,且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响,但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平;适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。

(4)粘贴纤维增强塑料加固法。除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。

3.1.2 间接加固的一般方法

(1)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,不能用于温度在600℃以上环境中,也不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。

(2)增加支承加固法。该法简单可靠,但易损害建筑物的原貌和使用功能,并可能减小使用空间;适用于具体条件许可的混凝土结构加固。

3.2 钢结构加固方法

3.2.1 改变结构计算图形

改变结构计算图形的加固方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加固方法:

(1)对受弯杆件可采用下列改变其截面内力的方法进行加固:a.改变荷载的分布;b.改变端部支承情况;c.增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构;d.调整连续结构的支座位置;e.将结构变为撑杆式结构;f.施加预应力。

(2)对结构可采用下列增加结构或构件的刚度的方法进行加固:a.增设支撑或辅助杆件使结构的长细比减少以提高其稳定性;b.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;c.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;d.增加支撑形成空间结构并按空间结构验算;e.在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强结构的刚度。

3.2.2 加大构件截面的加固

采用加大截面加固钢构件时,所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损伤的状况。

3.2.3 连接的加固与加固件的连接

钢结构连接方法,即焊缝、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓连接方法的选择,应根据结构需要加固的原因、目的、受力状况、构造及施工条件,并考虑结构原有的连接方法确定。

钢结构加固一般宜采用焊缝连接、摩擦型高强度螺栓连接,有依据时亦可采用焊缝和摩擦型高强度螺栓的混合连接。当采用焊缝连接时,应采用经评定认可的焊接工艺及连接材料。

结语

总之,作为人类历史发展客观需求的建筑物结构加固工程,它是符合我国的可持续的发展战略的战略目标,并且就当前的情形来看,建筑物的结构加固技术还需要我们在实践中进行不断的摸索和努力。随着我国科学技术的迅猛发展,新型的建筑材料的不断呈现,科技创新带动技术不断发展,这将在不久的将来把我国的建筑物结构的加固工程推向一个发展新。

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Abstract: the safety of the building is the core of construction engineering quality reflect, directly related to people's life and the life and property security. This paper analysis to the safety of the building appraisal and treatment method.

Keywords: building security; Appraisal; Processing method

中图分类号: TU714 文献标识码:A 文章编号:

一、房屋安全鉴定工作的重要性

房屋安全是建筑工程质量的核心体现,直接关系到人民群众的生活和生命、财产安全。施工单位和相关质监部门必须严格做好房屋安全的施工和鉴定工作,为人类创造安全的居住空间,相应社会主义的号召,真正做到为人民服务。房屋安全鉴定在居民生活中具有重要的作用,分析如下:

第一,定期对房屋安全进行鉴定,可以对房屋维护提出合理的建议,及时查找出并更换掉老化的房屋部件,使房屋处于安全实用状态,延长房屋寿命,保证房屋质量。

第二,对危房、旧房分阶段对其安全、可靠性鉴定,如果发现安全隐患的话要及时采取措施,

查清楚危房、旧房的具体结构和实际状况,制定出合理的维护计划。

第三,当房屋遭受自然灾害后,如暴风雨、地震等,要对房屋进行安全鉴定,以免发生意外事故。

二、房屋安全鉴定方法

关于房屋安全的鉴定方法,主要包括传统经验方法、实用鉴定方法和概率法。

1、传统经验方法。其原理是以原先的设计规范作为依据,根据个人的经验观察和计算结果对房屋结构的可靠性进行评估。传统经验法的特点是以实际调查作为荷载计算的根据,依据经验评定来进行材料取值,然后对原先设计中所采用的规范依据、理论计算、计算图形加以分析,从而判定设计与实际结构二者是否相符合,房屋结构是否具有可靠性。此种方法,总的来说是以专家的知识和实践经验对房屋结构的可靠性进行宏观的评价,它具有鉴定程序较少、花费较低、操作方法简单、鉴定速度快的优点,但是整体结构保守粗糙,而且与专家自身的知识水平和实践经验紧密相关。

2、实用鉴定方法。其原理是以传统经验方法为基础,应用现代先进的检测、试测技术手段,对房屋结构的材料强度等实测值进行分析和计算、按规范要求对房屋进行综合性鉴定的一种方法。实用鉴定方法建立在对事故原因的初步分析上,对设计图进行深入调查,对材料进行详细的试验,对房屋结构进行全面的检验,最后对各项指标进行评价、评定,最终得出科学准确可靠的数据,对房屋做出相对精准的鉴定。

3、概率法。其基本原理是应用数理统计和概率学,通过采取非定值的统计规律,对房屋结构进行安全鉴定。概率法是在结构抗力与作用效应间建立相适应的数量关系,计算出其中的失效概率,然后得出结论,确定建筑物所具有的可靠性。但是,失效概率毕竟是以海量的统计数据为基础的,对建筑物事故做出的鉴定不可能预先得到这些相关资料。所以,概率法需要进一步的科学完善。

三、房屋结构鉴定分析

在房屋安全鉴定中,需要对整幢房屋的结构构件进行安全鉴定,首先通过现场踏勘进行外观检查,可能会发现钢筋混凝土结构构件各种质量问题,其中裂缝是最常见的现象之一。

(一) 钢筋混凝土结构构件裂缝分析

结构性裂缝多由于结构应力达到限值,造成承载力不足引起的,是结构破坏开始的特征,或是结构强度不足的征兆,是比较危险的,必须进一步对裂缝进行分析。非结构性裂缝往往是自身应力形成的,如温度裂缝、收缩裂缝,对结构承载力的影响不大,可根据结构耐久性、抗渗、抗震、使用等方面要求采取修补措施。

1、判明结构性裂缝的受力性质。

一般来讲,根据房屋的受力性质以及遭受的破坏形式,可以将结构性裂缝区分为脆性破坏和塑性破坏两种。脆性破坏指的是事先并没有相关预兆,突然发生的破坏,具有相当大的危险性。此种破坏,只要房屋出现裂缝,就会严重影响房屋的结构强度,预示着结构破坏。因此,必须对脆性破坏予以重视,并采取相应的加固措施,以及安全措施。塑性破坏发生前,有明显的结构变形,而且会出现裂缝,因此可以及时采取安全加固措施,相对脆性破坏具有较小的危险性。

此种裂缝对结构安全的影响,应当根据房屋裂缝的具置、裂缝长度、裂缝深度和发展而定。如果裂缝基本已经稳定,且没有超过最大裂缝的规定容许值,那么此类裂缝可不加固。

2、查明各裂缝的宽度、长度、深度

结构性裂缝除表征结构的受力状况之外,还影响房屋结构的耐久性。结构裂缝的宽度越大,钢筋越容易发生锈蚀现象,从而导致钢筋与混凝土间的握裹力遭受完全破坏,此时房屋基本不再具有使用性。

3、判明裂缝的发展是否稳定。

只要裂缝处于稳定状态,宽度较小,符合安全规范的具体要求,就没有什么太大的危险。但是,如果裂缝随时间而扩大,则会具有相当大的危险性,必须及时予以加固,采取一定的安全措施,防患于未然。

(二)钢筋混凝土结构构件变形的分析

较大变形往往改变了结构的受力条件,增大受力的偏心距,在构件断面、连接节点中产生新的附加应力,从而降低构件的承载能力,引起构件开裂,甚至倒塌。结构变形的测定项目应针对可疑迹象,根据测定的要求、目的加以选择,但最大的挠度和位移必需检测。变形的量测应与裂缝量测结合起来,结构过度的变形,可产生对应的裂缝,过大的裂缝又可扩大结构的变形。因此,结构变形情况如何,往往是反映出结构工作是否正常的重要标志,是结构构件安全鉴定的重要内容

结语:

随着社会主义经济的飞速发展,关于房屋安全的鉴定工作取得了长远的发展。社会对鉴定工作的急迫需求,促进了房屋安全鉴定工作的大力发展。做好房屋安全鉴定工作,关乎老百姓的生命财产安全,有关单位必须予以重视。

参考文献

[1] 张治福. 浅谈房屋安全鉴定[J].住宅科技,2011(zl)

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