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浅谈混凝土结构加固设计方法
侯良猛
(南京墨狮建设有限公司,江苏南京2l l100)
【摘要]根据有效教据馈计,对现有建筑物改造加固混凝土结构已经威为建设经济发达国家的重点之一。由此加固技尜也随之的不断的发展起来。我国现阶段,已有建筑物的混凝土结构出现维修、改造和加固的现象。这必将体硬l出它的重要价值。所以.我们将混凝土结构加固设计视为一个完整的体系加以研究和探讨。已经成为我国对现有建筑物实施工程管理的重要项目之一。不断的使已有的技术、工艺、材料变得更加的成熟,在不断地开发出新的技术、工艺、材料,为我们的后人提供大量的混凝土加固设计的可行性依据,已成为了我们现代^重任。
房屋结构改造加固【关键词】混凝土;结构加固;设计方法
混凝土结构的安全使用期限正常在四十五年左右。根据现有数据统计,对现有建筑物改造加固混凝土结构已经成为建设经济发达国家的重点之一,由此加固技术也随之的不断的发展起来。我国现阶段,已有建筑物的混凝土结构出明维修、改造和加固的现象,这必将体现出它的重要价值。所以,我们将混凝土结构加
固设计视为—个完整的体系加以研究和探讨。已经成为我国对现有建筑物实施工程管理的重要项目之一。
1混凝土结构加固概述
1.1加固原因分析
在我国同房屋结构学盛行之后才有了加固学的的。从加固的范围分析主要原因有:1)由于施工质量问题还未建成的工程;2)混凝土结构封还未封项,就因为结构需要改变而必须加固;3)混凝土结构到达安全期限后进行改造加固:4)灾害导致混凝土结构损伤引起的加固。
12加固工作的步骤
1)安全性鉴定;2)方案选择;3)加固设计;4)施工组织设计;
5)施工;6)验收。
2传统加固方法
我国的传统加固方法也就是加大截面法,他的主要操作方法就是在现有混疑土构件外加钢筋混凝土,使
得原混凝土构件截面面积增大,使混凝土结构承载力有所增强,此法的优点是容易施工,适用范围广。缺点是相比较而言操作现场湿作业工作量大,养护时间较长,对生产和生活质量E存在不足:对结构外观圾房屋净空也有某种程度上的,且嵌入的钢筋锈蚀和混凝土劣化的质量是存在很大问题的。
3新型加固方法设计
3.1加固技术——绕丝加固法
绕丝加固法就是根据混凝土三向受力可以将其单轴抗压强度大幅度提高的原理演变而来的,在使用此法过程中对于受压柱,可使用中4退火钢丝横向缠绕构件,将其强度大幅度提升。根据梁的受剪区斜向箍筋受力相比较竖向箍筋受力较为优越的道理,可以在梁外进行竖向绕筋或者斜向绕筋,将其抗剪强度进一步提高。正常情况下,使用①4冷拔钢丝退火后在进行绕丝,间距在5—40m m之间。使用该为了进—步提高效果也可在长方形四个面的中点纵向设置025圆钢,并少许将四角凿去。这样可以事半功倍。
32加固技术——钢筋粘贴加固法
钢筋粘贴加固法就是将钢筋粘贴在混凝土构件原有配筋表面也可将其粘贴在混凝土内部的一种加固方法。当混凝土构件钢筋保护层发生脱落,胀裂或被遭腐蚀破坏的现象时,可直接将加固钢筋粘贴在原有混凝土构件配筋表面:如果当保护层混凝土比较完好或原配筋位置不易测准时,可在混疑土构建的表面
切1—25c m的缝或槽,将钢筋粘贴在缝内或槽内,以达到预期的效果。通j虫害陶粘接弃膊递应力是粘筋加固的主要途径。粘筋加固具有以下特点:1)该技术属于一项内加固技术,在工程完成时加固筋处于原构件内部:2)混凝土原构件的截面外形足寸和自重在加固后并没有增大;3)因为加固筋贴与原有配筋距离较近,所以臼后的协调性能好;4)对原混凝土构件的损伤较小。该法主要适用于:1)混凝土原构件出现碳化、腐蚀、锈蚀比较严重的现象:2)因为荷载改变从而使原配筋受影响而不能适应受力要求;3)原混凝土构件配筋位置不当。
33加固技术——聚合物浸渍法
聚合物浸渍法就是指以普通混凝土为基材,添加有机单位为浸溃液渗入混凝土内部并且聚合而成的—种复合型的加固材料。实验结果表明:聚合物浸渍混凝土可将混凝土基材的性能进行有效的改善,可将其强度可增加到原有的几倍,并在此同时将其的抗渗性与耐化学腐蚀性也提高了几倍。该方法使用过程中由于有机单体渗入混凝土内部,并且聚合后将混凝土原有的空隙全部填满,将混疑土的微观力学结构进行了大幅度的提高。聚合物浸渍混凝土加固技术应该归属于化学加固技术里面,该方法具有:1)在加固过程中对原混凝土构件无任何损伤,其承载力无任何衰弱现象,极为安全可靠;2)由于加固材料是渗入混凝土内部的,所以无任何应力滞后问题;3)原构件外形足寸无任何改变。由于此方法主要用于提高加固混疑土强度与耐久性,所以该方法也适用于配筋无误,但混凝土质量存在问题的任何混凝土构件。
鲥加固技术——碳纤维加固法
碳纤维0口I司法加固修补混凝士结构技术是自上个世纪80年代末到90年代初在由发达国家兴起并引进至中国的一项新的结构加固修补技术。其特点是优点多、效果明显,该方法在日、美、韩、欧洲等国家与地区已是相当盛行的,在加固修补技术领域可谓是鹤立鸡。碳纤维加固法f|参卒卜尉艮蝴所用材料主要需要两种:碳纤维材料与粘贴用树脂。
该方法的优点为:1)高强度、高效率,可以将混凝土构件的承载力和延性提高数倍;2)工效高并目施工便捷,没有湿作!岐3)耐腐蚀性及耐久性比较强,常温的酸、碱、盐对其无任何影响:4)在不改变结构尺寸及外观的状态下,适用面非常广;5)可以高效保证施工质量:6)自重量小。缺点为:1)在施工规范及设计标准上缺少可行性依据;
2)对人要求比较精,全体人员必须擅长于聚合物的技艺。
碳纤维加固法今后的发展方向主要有:1)新混凝土中加入短碳纤维制成碳纤维混疑土;2)长丝制成柬状在新混凝土中可以将钢筋代替;
3)经过加工,做成束状或绳状,在大型土木工程的拉索或悬索结构上发挥超长的作用;4)与混凝土—起敝成预制混疑土板,用于新建结构。
4展望
由于我国的混凝土结构加固技术出现的历史并不是很久。在众多的加固方法中,我们对修复与加固混凝土结构的实质经验与可行性依据较少,在较新型的加固技术中的可行性依据那就更少了,设计施工枥≥隹及试验标准也不是那么精细。各种加固方法的受力特性与施工要点海有待于我们进—步研究。
5结语
中国是一个发展中国家,按照混凝土结构的安全期限来讲,从上个世纪40年代开始,我国需要加固的结构已经开始增多,值得注意的是上个世纪80年代以来,我国进入了黄金发展时期,在需要对老化混凝土结构进行加固的同时,也需要对有些因功能改变使用时间不长的结构进行加固改造。当今的混凝土结构设计加固方法可用层出不穷来形容。不断的使已有的技术、工艺、材料变得更加的成熟,在不断地开发出新的技术、工艺、材料,为我们的后人提供大量的混凝土加固设计的可行性依,已成为了我们现代人重任。