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武漢結構加固技術在既有建筑物中的應用淺析

來源: 本站 作者: admin 發布時間: 2020-07-29 10:05:51 瀏覽次數: 545
隨著我國經濟建設的發展,建筑工程項目的種類及數量越來越多,建筑結構形式也呈現多樣化發展趨勢。因混凝土結構、砌體結構、鋼結構等形式堅固耐用而廣泛在建筑工程中應用,但是,由于施工材料的不過關及施工質量存在嚴重問題,造成建筑物出現裂縫、變形、斷裂、錯位等結構問題,嚴重影響建筑物安全使用。

隨著我國經濟建設的發展,建筑工程項目的種類及數量越來越多,建筑結構形式也呈現多樣化發展趨勢。因混凝土結構、砌體結構、鋼結構等形式堅固耐用而廣泛在建筑工程中應用,但是,由于施工材料的不過關及施工質量存在嚴重問題,造成建筑物出現裂縫、變形、斷裂、錯位等結構問題,嚴重影響建筑物安全使用。
1.
武漢建筑加固原則
在現有結構的維修、武漢加固設計中,首先應保證原有結構的性能得到有效的改善和提高,滿足可靠度要求,同時還應考慮施工條件、施工工期、使用要求、加固成本等因素,設計步驟一般包括問題分析、方案擬定、可行性論證、加固后結構的力學分析和校核、詳細設計等。 為了使結構的維修、加固最終取得良好的綜合效益,設計中應遵守以下原則:
1.1 盡可能使加固措施發揮綜合效應,提高加固效率。 例如,如果除承載力不足外,鋼筋混凝土校還存在剛度偏低的問題,則可考慮外包混凝土的加固方案。如果結構構件存在高溫、凍碰、化學侵蝕等造成的損傷以及保護層厚度不足等缺陷, 在選擇加固方案時也應同時考慮。
1.2 盡可能保留和利用原結構構件,發揮原結構的潛力,避免不必要的拆除和更換。
1.3 盡可能減小對建筑物使用功能的影響。 對十住宅、商場等民用建筑,應盡可能避免降低房屋的凈高,縮小使用空間,影響房屋的采光、通風、保溫隔熱等功能;對于工業建筑,應盡可能避免對生產工藝、生產流程、物料運輸等造成不利影響。
1.4 加固后結構的力學分析和校核除了應遵守結構設計的基本原則外,尚應考慮結構在加固時的工作應力,加固部分應變滯后的持點,新舊材料協同工作的程度,加固后構件截面形心和剛度的變化等。
1.5 避免或盡可能減小設計方案的負面效應, 充分考慮加固措施對結構體系、未加固構件、地基等可能造成的不利影響。
1.6 應采取可靠措施保證新舊材料的共同工作, 盡可能通過合理安排新舊構件的拆裝順序,通過臨時卸載、臨時支頂或采取預應力加固的方法等,減小應力滯后現象,充分發揮新增部分的作用。
2.常用的加固方法
2.1 改變受力體系加固法
改變受力體系加固法是通過增設支點去改變結構的受力體系的一種加固方法。增設支點可以減小結構構件的計算跨度,降低計算彎矩,大幅度提高結構構件的承載力,減少和限制梁板的撓曲變形,從而減小撓度、縮小裂縫寬度。按增設支點的支承情況不同,可分為剛性支點和彈性支點兩種。與彈性支點相比,剛性支點剛度較大,新支點處在荷載作用下沒有豎向位移或位移較小,可以忽略不計,所受的荷載傳給其它承重結構的支柱和支承構件或直接傳給基礎。這種支承結構受力比較明確,計算比較簡單,且施工方法更簡易。改變受力體系加固法的主要缺點是使使用空間受到了一定的影響。
2.2 外部粘鋼加固法
構件外部粘鋼加固法是用粘結劑(建筑結構膠)將鋼板粘貼到構件需要加固的部位,以提高結構承載力的一種方法。該方法的應用研究始于20世紀60年代。與傳統加固方法比較,它有以下特點:①工藝簡便,只需對被加固構件的表面進行處理,用建筑結構膠將鋼板與加固構件牢固粘結成一個整體,使鋼板和原構件很好的共同工作;②加固施工所需的場地、空間都不很大,且鋼板粘到構件上一般三天即可受力使用;③粘鋼加固所用的鋼板厚度,一般為2-6mm。所以,加固后不影響結構外觀,重量增加也不多;④加固效果比較明顯。因為粘鋼加固不僅補充了原構件的鋼筋不足,而且還通過大面積的鋼板粘貼,有效地保護了原構件的混凝土不再產生裂縫,或使已有的裂縫得到控制而不繼續擴展,加強了結構的整體性,提高了原構件的承載力。常用的粘膠粘劑以環氧樹脂為主配成。這種加固方法的優點是施工工期短,加固后幾乎不改變構件的外形和使用空間,卻能大大提高結構構件的承載力和正常使用階段的性能。采用外部粘鋼加固法時,通常是將鋼板粘于梁的受拉區,以提高梁的承載力。當在梁側粘貼“U”形鋼板時,還可提高梁的斜截面承載力。這種方法常被用來加固承受靜力作用下的混凝土(或型鋼)受彎、受拉構件,但是,它要求環境溫度小于60℃,相對濕度小于70%,并要求無化學腐蝕影響。除懸臂梁或多跨連續梁端部附近區域外,一般混凝土梁為底部受拉,故粘鋼加固部位一般在梁的底部,要求加固部位混凝土具有良好的完整性和一定的強度(裂縫無妨),混凝土抗壓強度一般不低于15MPa,此外還要求梁的端部具有足夠的抗剪強度。粘貼鋼板對施工工藝要求較高,一般應有專業隊伍施工。外部粘鋼加固法非常適合在民用建筑加固中的應用,方法簡單、施工周期短、成本低。
2.3
武漢粘貼鋼筋加固
粘貼鋼筋加固技術簡稱粘筋加固,是指將鋼筋粘貼在原有配筋表面或粘貼在混凝土內部的一種加固方法。當鋼筋保護層脫落、脹裂或遭腐蝕破壞時,可將加固鋼筋直接粘貼在原有配筋表面,當保護層混凝土比較完好或原配筋位置不易測準時,可在混凝土表面切縫(10~25mm)或鑿槽,將鋼筋粘貼在縫內或槽內,從而達到加固目的。粘筋加固適用以下幾種情況:①原構件混凝土遭受炭化或腐蝕,鋼筋嚴重銹蝕。②因荷載改變而造成原配筋不能適應受力要求。③施工原因造成的配筋位置不當。粘筋加固是一項靈活簡便的結構加固技術,與傳統的加大截面法和外包鋼加固法相比,粘筋加固具有以下特點:(1)完成加固工作后,加固筋在原構件內部,因此該技術是一項內加固技術。(2)基本不加大原構件的截面外形尺寸和自重,與原有配筋協同工作好。(3)加固筋貼緊或鄰近原有配筋,與原有配筋協同工作性好。(4)能盡可能少損傷原混凝土構件。
2.4
武漢碳纖維加固
碳纖維加固是最近十幾年發展起來的新技術,隨著該技術的成熟,其發展前景十分廣闊。其加固機理是將碳纖維布采用高性能的環氧類結構膠貼于混凝土構件的表面,利用碳纖維材料良好的抗拉強度達到增強構件承載能力的目的。適用于新、舊混凝土結構的梁、板及剪力墻以及一些特種構件的加固。
3.結束語
以上介紹了幾種加固技術,可為結構人員解決結構工程加固補強實際問題提供一定的借鑒與參考。設計人員必須明確這幾種
武漢加固方法的優缺點及適用范圍,在確定建筑加固方案時,應周密考慮,嚴格遵循工作程序和加固原則,選擇合適的加固方案。此外設計人員還要對加固機理有充分的認識,如對于裂縫過大而承載力已夠的構件,用增加縱筋的加固方法是不可取的,因為增加縱筋不會減少裂縫,有效的方法是外加預應力鋼筋或改變受力體系;對于承載力不足而實際配筋已達超筋的結構構件,仍在受拉區增配鋼筋是起不到加固作用的;對結構構件的承載力已足夠,但剛度不足時,宜優先選用增加支點和增大梁板結構構件的截面尺寸,以提高其剛度和改變其自振頻率。
 

 

關鍵詞:武漢建筑加固   武漢結構加固  武漢碳纖維加固  武漢粘鋼加固  

 

 

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