浅谈既有建筑结构加固措施
摘要:为研究既有建筑结构的加固及措施,对比各项措施的适用背景及具体方法。通过分析现有的构造措施及力学措施,简要的总结归纳出部分常见的几种方法。研究表明:在其他条件均相差不多的情况下,力学措施以其施工方便、效果明显等诸多优势通常能作
为最优解决方案,为以后的修缮加固工作提供一定的参考。
关键词:既有建筑结构;加固;措施
近年来,我国建筑业在突飞猛进的发展,但随之而来的问题也逐渐显现出来。例如:
部分既有建筑结构未达到使用年限便发生破损,影响正常使用,而拆除新建所耗费的社会
资源太多。因此,加固既有建筑结构迫在眉睫。影响既有建筑结构使用时限的主要有构造
缺陷以及力学缺陷。因房屋建筑工程地质勘察不到位,设计不达标等主观因素或因地震,
台风等客观影响,造成既有建筑结构破损,严重影响建筑的正常使用。为了达到建筑长期
使用的要求,在有加固条件的情况下,针对存在隐患的既有建筑结构进行加固,以改善其
使用功能,延长使用年限。
本文将针对既有建筑结构未达到使用年限便发生破损的情况,通过构造措施以及力学
措施,总结既有建筑结构的加固及措施,对既有建筑结构的加固提出一定的建议。
1 构造措施
针对既有建筑加固的构造措施,本文主要讲的是增大截面的加固措施。
增大截面的加固措施指的是,在既有建筑结构加固过程中,通过增大原结构截面面积
或增配钢筋,以提高受压结构的承载力的一种直接加固法,主要用于的建筑结构包括:建
筑基础、梁、柱等结构,其中在建筑房屋加固改造中运用比较广泛。既有建筑结构加固的
增大截面加固法可以根据原结构的力学性质、自身结构、和施工条件的不同,设计为单面、双面、三面和四面增大构件截面的方法。例如偏心受压结构可通过加固受压单面加固结构,轴心受压结构可用四个方向加大截面法加固结构。
增大截面加固措施是一种传统的针对混凝土结构的加固措施,工艺简单,适应面广,
只要按照规范施工,就能取得良好的效果。随着时间的推移,混凝土增大截面加固法的应
用将日益广泛,将会产生越来越大的经济效益和社会效益[1]。
2 力学措施
2.1 外包钢
外包钢加固现阶段通常采用型钢或钢板外包在原构件表面,并且在结构与外侧外包的
型钢之间的缝隙处灌注环氧树脂浆料或高强水泥砂浆,同时,在横向应设置缀板或套箍构
件作为连接的构件。该措施在混凝土结构最为常见,其优点在于能够大幅提高结构的承载力,并且现场工作量小,加固后构件的强度、刚度、稳定性均能达到设计要求。
2.2 外包CFRP加固
CFRP(Carbon Fibre Reinforced Plastics)即碳纤维增强复合材料,是一种轻质高强度的復合材料。既有建筑结构在承受轴向压力时,结构是由于受到极限值非常小的横向扩张引起的,如能在结构四周创造横向约束,能够抵抗受压结构的这种横向扩张,从而提高结构抗压承载力和变形能力。外包CFRP加固,
既是利用树脂材料将碳纤维布粘贴在受损既有建筑结构上,通过与建筑结构之间协同工作,对建筑结构产生约束作用,以改善其受力性能,提高建筑结构的极限压应变和承载力[2]。而在柱弯曲承载力没有明显下降的情况下,并不考虑结构失稳的影响,因此加固后钢筋混凝土柱具有较大的延性与耗能能力[3]。
外包CFRP加固是一种新兴的既有建筑结构加固方法,相比于传统的加固方法,外包CFRP加固有施工时间短、加固修补效果好、及抗腐蚀能力强以及适用面广等特点。相比于既有建筑结构来说,CFRP的自重和体积可忽略不计。随着国内外对CFRP的不断研究,外包CFRP加固措施会在加固领域走的更远。
2.3 基础加固
既有建筑在施工时,由于勘测、设计失误导致地基不稳,或在使用时地基发生不均匀沉降而导致建筑倾斜、重心移动等,或在后续使用过程中需要扩建时,都需要对地基进行加固,即基础加固。
根据既有建筑自身因素、周围环境因素和具体的施工情况,对既有建筑的地基有不同的加固方法。若由于地基基础面积设计不合格或违规扩建导致地基承载力不足,可在原有地基周围浇筑混凝土套,以增大承台面积,使地基恢复其原有承载力[4]。若既有建筑地基附近土壤不够紧实,受压土壤慢性变形,造成既有建筑地基沉降,可打桩或夯实以加固地基周围土壤,防止建筑继续沉降。若既有建筑基础附近土壤受污染,造成地基腐蚀,从而失去承载力,可采用土方填充工程,换掉基础附近的的土壤,此方法即可用于补救受损地基,也可作为加固措施预防地基沉降[5]。
相比于其它结构,地基基础是既有建筑中相当主要的一个结构,因此预防地基损坏是最主要的手段,有着非常重要的社会意义和经济意义。
3 结语
综上所述,本文从既有的建筑结构未达到使用年限却发生破损,影响正常使用的情况入手,从构造措施以及力学措施入手,并且对其中涉及的增大截面法、外包钢法以及外包CFRP碳纤维增强复合材料三种加固方式做了简要的归纳与分析。通过研究与分析表明:在诸多加固方式中,力学措施以其无需过多的占用原有建筑面积、不影响人们的正常使用还有施工周期短的优势而最为适合。
参考文献:
[1]刘中伏,郑兴泉.浅析混凝土增大截面加固法[J].国防交通工程与技术,2006:72-74.
[2]王昌远.碳纤维加固钢筋混凝土梁的实践[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2014:141-142.
[3]李春雄.预应力碳纤维布在钢筋混凝土梁加固中的应用[J].广东建材,2013,29.272:68-70.
[4]李忠.浅谈建筑地基基础加固施工技术[J].低碳世界,2014,63:254-255.
[5]李彦博.中国木结构古建筑的加固维护方法[J].甘肃科技,2012,28:127-
128+148.
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