加固改造工业建筑论文

2022-04-17

摘要:鉴于商业综合体加固改造施工规模大、专业复杂,本文结合实际工程对加固改造的具体设计及方法进行分析,以期为同类型工程提供参考。下面小编整理了一些《加固改造工业建筑论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

加固改造工业建筑论文 篇1:

工业建筑结构的加固改造及设计方式之研究

摘要:随着我国经济的迅猛发展,我国各行业的发展也得到了突破,而在这些巨大的改变过程中,工业建筑发生的改变是最大的。但是工业建筑得到发展的过程中,还是有着一些问题影响着工业建筑的发展,例如工业建筑结构设计出现的问题,该问题出现得不到合理的控制就会给工业建筑造成很大影响,因此,在工业建筑设计中重视这些问题采取措施进行控制非常重要。

关键词:工业建筑结构;加固改造;设计要点

引言

工业建筑整体结构主要有钢筋混凝土结构与钢结构结构等,但无论时何种建筑结构,保证安全性都是设计工作中的首要目标。文章就如何提高工业建筑的安全性进行的阐述,结合工程建筑结构设计的实际状况来明确设计目标,从而确保所设计出的工业建筑结构具有过硬的安全质量。

1、工业建筑结构加固改造方法

1.1粘钢加固法

粘钢加固法以提高工业建筑结构承载力为核心,在需加固组件表面使用特制粘胶剂粘合不同厚度的扁钢板材,使得钢板与构件共同承担作用力,进而提高建筑结构的承载力。这种加固方式主要应用在结构构件受力弯曲、承受拉压力或是斜截面剪切实力的加固改造中。但在实际应用中,钢板粘贴边缘不均匀或是剥离强度低,使得钢板和构件粘接端头会出现剥离破坏,进而造成钢板粘贴无效。为了解决这一问题,端头增设“U”形箍板,加固粘接,进而达到工业建筑结构加固改造的最佳效果。施工中,温度控制在5~35℃间,环境湿度要低于90%,被加固构件表面温度要低于35℃,若不符合以上要求,则需要停止施工,以防给被加固表面带来不利影响。通过粘钢法加固后的工业建筑结构不能在60℃温度环境中长期使用,针对这一特殊环境,相关工作人员还要采取其他预防维护措施,保证胶粘剂质量,进而满足工业建筑结构加固改造要求。

1.2增大截面加固法

增大截面加固法主要是增加原有结构横截面面积,并对其补强钢筋,进而提高工业建筑结构构件的承载能力,或是直接增加组件刚度,增强构件抗弯能力、抗压能力以及抗压能力,在此过程中可以有效修复损伤混凝土截面,提高建筑结构耐久性,进而实现工业建筑结构稳定性的提升。这种方式主要适用在各种构件加固中,环境适应性较强,施工技术较为成熟,但由于增加结构自重,很容易引发地震力,改变结构自振频率。在实际应用中,为了达到加固效果,相关工作人员要对现场混凝土强度进行等级评测,其强度等级要高于C10,要结合实际施工情况,采用分区分段方式开展施工,并采取有效措施,提高新旧混凝土粘接的可靠性。

1.3混凝土剔除更换法

混凝土剔除更换法主要是把原有结构存在损伤区域中混凝土剔除,专业技术人员结合原有混凝土结构进行重新配比、浇灌和封堵,以保持原有性能,置换混凝土强度等级要大于原有结构强度等级。这种加固方式不会影响到周围环境,施工程序较为简单,但是在使用阶段受外部环境影响较大,很容易出现局部损坏。在实际施工的过程中,剔除深度规范中,板要高于40mm,梁和柱使用人工浇注方式,高于60mm,置换后的长度要根据混凝土强度与缺陷检测结构为准,在非全长通换的情况下,原有构件两端延伸长度要高于100mm;在补配钢筋过程中,安装位置要遵循设计规定,更换用的新混凝土等级相对于原来的组成部分应该高于至少一等级,且最低不应小于C25。

2、工业建筑结构加固改造设计要点

2.1保证空间的科学合理性布置

在对工业建筑结构展开设计工作时,需对总平面进行科学布置,依据实际生产工艺与流程,来确定建筑物的地址与区域,尤其是要对运输管道与管道间的关系配置好。此外,还需布设一些公用性较强的设备。做好生产区的划分工作,布置一些具有针对性的公用设备,基于此才会使工业企业的各个环节的活动顺利的开展下去。但若是受到行业的意外因素影响,比如一些会对社会公众生存有害的物质,腐蚀性比较强,类似于此种的工业建筑都是不能布设在生活区域中的,以免会影响社会公众的生命健康,导致社会公众的生活水平下降。

2.2强化防腐蚀设计

当前,有诸多工业建筑在对结构进行设计时都会应用到盐酸类的溶液,具有极强的侵蚀性。此类溶液的应用会使得社会公众的生活空间遭到巨大的污染,不管是人们所需的水资源、空气,还是土壤都会遭到巨大的破坏,导致工业建筑整体构成较强的腐蚀性。因此,在对工业建筑结构进行设计时需着重注意防腐蚀工作的展开。在对建筑结构进行设计时,需对具有较强腐蚀性的生产车间进行统一构建,将这些具有腐蚀性的厂房朝着水流的下风向布置,科学且合理的对排水明沟进行布设,确保排水坡度满足相关需求。在对工业建筑的材料选择与空间布设上,皆需要采用具有较强针对性的腐蚀措施,在对建筑结构进行设计时可以采用半敞开式或是完全敞开式,以此来确保建筑具有较好的通风性,在根本上减小建筑腐蚀问题的发生几率。在工业建筑基层,若想避免生产过程中的腐蚀性物质渗透到地下之中构成一定的腐蚀,事先需做好排水设施布置工作,选择适宜的基础性材质,从而做好混凝土钢筋的保护措施,对建筑的基础外层一定要做好防腐预防工作。

2.3建立工业建筑结构设计优化模型

为了进一步科学、合理化的实现工业建筑结构优化设计的工作可以有条不紊的进行,在真是开展优化工作之前,要将结构优化设计模型建立起来,在众多变量参数之中选择出来其中的重要参数,逐步将函数模型建立起来,最终实现最佳的优化方案。

3、结论

(1)在进行工业建筑加固改造中,要遵循可靠性原则和整体性原则,降低资源消耗,获取价值利益最大化,进而达到工业建筑结构加固改造的最佳效果。

(2)在进行工业建筑加固改造中,其改造方式包括粘钢加固法、增大截面加固法、混凝土剔除更换法等内容,相关工作人员要结合建筑结构要求选择合适的加固方式,进而提高工业建筑结构的稳定性和可靠性。

参考文献:

[1]费振荣.对建筑结构设计中的加固改造技术进行论述[J].中华民居(下旬刊),2017,07:132~133.

[2]单志良,杨晓波.既有建筑结构改造及加固设计中的整体性考虑[J].浙江建筑,2016,11:17~19.

[3]卓宏博.某鋼筋混凝土结构加固改造设计实用方法研究[D].云南大学,2014.

[4]孙丽平.高层建筑在建过程中的安全性研究[D].长安大学,2014.[5]李洋.建筑安全标准化管理方式的分析[J].工程技术研究,2016,(5):153+160.

作者:王欢

加固改造工业建筑论文 篇2:

商业体综合加固改造若干问题探究

摘要:鉴于商业综合体加固改造施工规模大、专业复杂,本文结合实际工程对加固改造的具体设计及方法进行分析,以期为同类型工程提供参考。

关键词:商业综合体;加固改造;设计原则;方法

引言:由于商业综合体建设周期过长,部分开发商通过改造与新建联合形式进行商业综合体开发,但由于建筑之间平面、立面的功能布局、造型均存在差异,从而使加固改造施工量巨大、难度大幅增加,为此,针对加固改造设计以及实施的一系列探究均具有必要性。

1 工程概况

某地进行市场加固改造,涉及到2个地块、6幢建筑,建筑间经过连桥进行连接,地下建筑共计2层,地上建筑层高为6.4m、地下建筑层高为4.6m。预期总改造面积为142000m2,改造设计立面造型以及建筑整体结构功能。

2 原结构缺陷

对建筑已有设计资料、建筑资料进行分析与鉴定,发现原结构存在以下缺陷:设计参照原则不准确,原结构设计中抗震设防类别设定为重点设防类,但未根据该要求设缝,仅有一侧外墙板按照要求设缝;结构楼层较高,应依照二级框架进行抗震等级设定,但实际为三级;地下建筑2层底板嵌固端设置不合理,结构板块刚度比能够满足地下建筑顶板要求,因此,在地下室底板设置上部结构嵌固端并不合理;建筑本身为高层建筑,但设计并未按高层建筑标准;地下室底板、外墙设缝处出现渗漏;原结构存在局部抗浮能力不达标。

3 加固改造设计

3.1 改造内容

根据建筑鉴定报告以及本次商业综合体改造的具体需求,本次需要重点改造内容为:调整业态,增加冰场、大型超市卖场、影院等建筑空间;调整设备用房、管道孔洞位置,并增设空调、配电设备等用房;增设下沉式广场;调整建筑的动线;增加室内外消防车辆通道以及专门用于货车、垃圾车的运输通道;改造中庭、增加玻璃采光顶;增加用于消防疏散的楼梯;增加电梯与自动扶梯;转换局部结构梁柱,改善原结构缺陷。

3.2 方案设计

3.2.1 重新确定抗震设防类别、结构安全等级

根据《混凝土结构加固设计规范(GB 50367-2013)》中的要求,建筑加固改造后结构安全等级需要重新确定,且规范要求商业综合体作为综合、大型、人流密集场所,抗震设防类别应为重点设防类,结构安全等级为二级;而本次建筑抗震等级未发生改变,但需要针对改造后出现的大悬挑构件、大跨度构件采取针对性的构造设计,提高抗震等级。

3.2.2 平面图设计

率先完成结构整体的概念设计,如影厅布置位置是否需要对原柱进行改造,尽量避免高位转换问题;明确是否会出现纯悬挑结构等,从概念层面作出分析;再从商业平面功能布置角度细化改造设计,合理进行平面功能调整,如将超市原有的普通楼面区向人防顶板区调整,能够避免加大超市荷载导致近万平方米需要加固问题;再分析建筑沟通洞口位置是否合理,轮廓线、结构柱分布效果,尽量减少结构悬挑。

4 加固改造方法

4.1 主体结构

4.1.1 加固方法

根本项目实际情况,加固主要处理主体结构承载能力不足问题,所采取方法如下:(1)梁加固采用增加截面法、粘钢法;(2)框架柱加固主要采用增加截面法、外包角钢法,若框架柱仅存在抗剪能力不足或轴压比不足问题时加固采用粘贴碳纤维法;(3)板加固采用粘贴碳纤维法;(4)新增与原结构混凝土构件中钢筋的连接与加固通过植筋法完成;(5)加固新增隔墙荷载时应按照楼面恒载折算出墙体重量,结合楼板承载情况、塑性设计情况,减少楼板加固;将上翻梁、钢梁设置在有条件的楼面上,使荷载向两侧支座梁上传递,减小对楼板加固。但从施工进度考虑,为提高施工效率,粘贴法加固施工更加高效[1]。

4.1.2 加固位置与思路

(1)地下超市货车通道、下沉广场。原建筑中超市货车通道位置属于机械停车区,楼面活载仅为5kN/m2,随着功能的改变,需要将楼面活载提升至10kN/m2;而在下沉式广场区域内因需要增设排水沟,厚度为30mm、设置于建筑面层内,也需要适当增加景观,区域内的总体荷载将增加至10kN/m2。由于原建筑结构中的梁板承载力未能达到要求,则需要进行加固处理,结合荷载情况在粘贴法基础上还需要通过加大构件截面确保承载能力,但加大构建截面则需要将位于板底位置的管线拆除,工程量过大[2]。根据以上实际情况,通过业主、设计、施工等多個单位的沟通分析,最终采用叠合梁板进行以上区域的加固,在原有板面上将新浇厚度为300mm的混凝土板作为新结构当中的受力板,而原楼板则成为结构中底膜,该加固方法中无需对原结构当中的楼板承载与次梁承载进行过考虑,只需要按照截面加高300mm叠合梁对原主梁进行设计复核即可,并能保障大部分加固作业在板面上完成,仅有个别主梁需要另外通过加大截面或梁底粘钢进行加固。

(2)影院看台区域。在不影响工程质量下,从降低施工作业量角度来看,该区域加固采用轻钢结构的施工量最小,可上面层铺设一层花纹钢板,再浇筑厚度为50mm的配筋混凝土,需要考虑无人区封堵后存在的活荷载。

(3)室内步行街连廊抗震支座。该区域加固选用钢结构能够减少施工量、降低施工难度。由于主钢梁跨度最大位置已超过8m,加固中一端应设计为固定铰支座、一端设计为双向滑动铰支座;牛腿加固因无法采用难度较大植筋法,可将区域内梁混凝土全部凿除,再放入牛腿钢筋、埋件进行混凝土浇筑,牛腿宽度的确定以该位置在大震作用主楼后产生的最大位移为依据。在跨度相对小的位置上,连接采用钢连桥,而主体结构当中跨度较小位置可通过后置埋件连接,主钢梁两端设计不变[3]。

(4)室内步行街。在该位置屋顶选用结构悬挑梁板,采光顶搁置端则选用封口梁,在设计方案中确定该位置结构悬挑长度技术参数为6m,根据设计规范的要求,建筑结构关键的传力位置、重要构件中禁止为纵向受力钢筋设置接头,但为了确保挑梁广进能够顺利穿过主梁、框架柱,决定通过定位叠合上翻梁完成加固,详见图1。

(5)餐饮厨房区

该区域中要求垫高300mm用作排水,导致加固量过大,经过与设备专业等方面的协同,以最低加固改造量为目标进行加固方法分析。其中根据要求厨房区域回填高度为200mm,由于原建筑面层为50mm,总体回填高度为250mm,回填采用轻质泡沫混凝土,要求容重不得超过5kN/m3;由于取消楼面板底部粉刷,需保证面层恒载不超过1kN/m2;而为减轻面板底部吊顶荷载,区域内不得敷设重量加到设备管线,保障荷载处于0.5kN/m2以下。结合以上要求,该区域的附加恒载与活荷载取值分别为2.5kN/m2、4.0kN/m2,改造后无需采取额外加固措施[4]。

4.2 基础结构

4.2.1 基础情况

由于原建筑存在裙房区,其利用预应力管桩作为建筑结构的抗压桩、抗拔桩,预应力管桩规格为单节长15m、φ600mm,抗压与抗拔承载能力特征值分别为1000kN、500kN;承台有两种规格,四桩与八桩,厚度均为1m、底板厚度均为600mm。最初设计过程中场地地下水抗压设计为黄海高程1.20~1.48m、抗浮设计按照地下水位计取黄海高程为2.80m;场地±0.00m的标高等同于黄海高程4.4m,从而确定抗浮设计水头高度为10m[5]。

加固改造后地下室结构中超市货车通道、库房等区域以及下沉广场区域的荷载均发生较大变化,需先确定抗浮工况下荷载增加最大位置以及抗压工况下荷载增加最大位置,经过分析分别位于下沉式广场以及敞开庭院内梁跨度最大位置。

4.2.2 加固方法

(1)针对基础抗压不足进行加固。常用方法为锚杆静压桩法,但承载力相对较低,且第二层地下室临近地下水位,施工操作中不便于降水,后期也有较大可能发生渗漏问题。因此还需综合多个方面因素来看:

有利水头因素。根据地下水位勘查数据报告所示信息,历史最低水位黄标处于-0.28m,建筑地下室结构基础底板地标高处于黄标-7.7m,从可以确定有利水头为7.42m,考虑到地层的承载能力,在进行抗压桩复核过程中可以在2.4m处发挥有利水头作用;且根据规定商业用途建筑活荷载折减系数应为0.9。若以上有利因素分析结果仍无法保障桩基抗压承载能力达标,可通过设置柱间斜撑方式进行处理,并利用对上部结构整体刚度的调整,协调相邻柱下桩基础,弥补承载能力不足;斜撑多藏于地下结构的隔墙内,但需要提前与其他专业设备施工方进行沟通,避免发生位置上的冲突[6]。为方便验证,假设所有相邻柱下变形均一致,斜撑内力传递可采用材料力学的超静定计算公式:

将以上公式联立可以解出:

若斜撑混凝土强度为C45,可以计算出E2=E3=33500N/nm2,而截面积将达到600mm×600mm;逐渐支撑中地下1层°,计算出F1为0.744F、F2=F3为0.210F,而地下2层°,计算出F1为0.857F、F2=F3为0.149F。经过计算斜撑设置后在地下1层可以将25%的柱下荷载向相邻柱下承台传递、地下2层可以将15%的柱下荷载向柱下承台传递。

针对基础结构抗浮能力不足,由于加固改造在原有建筑基础上进行,确保建筑整体抗浮能力达标即可,因此,针对抗浮能力不足,仅需要对局部不足的柱下进行加固,根据工程实际情况最终选择方法为增加配种与设置斜撑[7]。

针对基础承台抗弯能力、抗冲切能力不足,通过在柱周边位置设置由混凝土制成的短墙肢或增加基柱的截面进行加固,详见图2。

结束语:

综上所述,商业综合体加固改造范围大、内容多、专业复杂,在设计加固方案中、选择加固方法中要考虑专业之间的沖突与矛盾,以难度最低、成本最低、效果最好为目标,减少加固改造量。本次改造案例中经过对现场实际情况的分析以及各项力学参数的计算,最终确定方案效果良好,达到理想加固效果。

参考文献:

[1]徐正,曹亮良.商业综合体的加固改造设计[J].浙江建筑,2021,38(05):28-32.

[2]刘慧明,王杨. 既有TOD地下室基于商业流线变化的结构加固探讨[C]//.中国土木工程学会2021年学术年会论文集.,2021:43.

[3]闫海华,袁雪芬,倪秋斌,郑履云.某商业综合体改造加固设计工程实践[J].江苏建筑,2020(06):67-70.

[4]董松. 深圳某商业建筑加固改造设计[C]//.2020年工业建筑学术交流会论文集(上册).,2020:82-85.

[5]马辉.森兰某综合体商业改造加固工程施工应用实践[J].工程建设与设计,2020(04):3-5.

[6]郭佳伟.某商业建筑因接层需求对梁柱加固改造工程细节分析[J].山西建筑,2019,45(13):35-36.

[7]张小连.某商业建筑的改造和加固设计[J].四川水泥,2019(06):66-67.

作者:张小勇

加固改造工业建筑论文 篇3:

城镇老楼室内改造加固技术研究与应用

摘要:本文对建筑结构加固改造技术重要性进行了分析,并对国内外建筑加固行业发展现状做了综合阐述,指出了我国工程建设中的现状,存在的问题及面临的挑战。通过对需要加固建筑的原因进行分析,找出从勘测及使用上各方面潜在的问题,并从根源上提了实际可行的建议,针对我国的具体国情合实际管理体系提出具体的改进方案。同时文章对建筑结构加固的基本方法做了系统的介绍,并分析了各种方法的适用范围。对于建筑纠偏本文亦有一定篇幅的讨论,最后对建筑结构加固改造技术的发展趋势做出展望。

关键词:建筑检测;建筑加固;结构改造;加固应用;纠偏

1.建筑结构加固改造的意义

1.1建筑结构加固改造的重要性

国内外结构工程的发展过程表明,当工程建设进行到一定阶段后,工程结构的维修改造将成为主要建设方式。我国的工程结构,因为特殊的历史和发展方式,在许多方面更需要对既有建筑物进行加固与维修改造。建筑物加固与维修改造的前提是对其进行鉴定。然后根据鉴定结果采用相应的加固处理措施。由于城市化进程加快,设计施工合管理使用存在先天不足,同时由于地震、火灾等灾害的影像,建筑结构鉴定与加固改造已成为我国基本建设急需解决的重大问题、当前国内发展生产,提高生产力的重心,已从建筑工业企业转移到对已有企业的技术改造,以取得更大的投资效益。同样,对民用建筑进行改造的要求,在我国也日益迫切。

1.2实际工程中建筑需要加固改造的原因

随着经济、社会和科技的发展,越来越多的建筑物会出现变更用途,改变业主,工业建筑的更新改造等,还有如建筑的质量问题或者使用环境恶化,接近或超过使用年限,这些都是建筑物需要进行加固改造的原因

1.2.1建筑物接近或超出其设计年限

据1986年国家统计局和建设部的调查,我国城镇民用建筑面积达到46.76亿㎡,使用期限超过20年的约占64%,工业建筑13.5亿㎡,使用期限超过30年的约占65%,越来越多的建筑物进入老龄化。

1.2.2.2设计引起的缺陷

设计人员在设计建筑物时,虽然尽量考虑了影像建筑结构安全和使用的各种各样的因素,然而在建筑物竣工使用后,每个结构实际上都有自己的特性,塔不可能完全被设计事采用数字模型所描述。原先的设计构思总是与实际使用中发生的情况有一定距离。尽管建筑技术有了很大的进步和发展,但结构仍然有可能由于先天不足而出现各种缺陷。同时我国建筑结构设计冗余度较低,为其安全使用留下隐患。

1.2.2.3施工造成的缺陷

结构的先天不足还来源于施工,造成这类隐患的原因虽然很多,但当前最引人们关注的是低素质队伍施工所造成的建筑物低质量现状,众所周知,随着建筑队伍的迅速发展,特别是建筑队伍的迅猛扩大,建筑队伍的技术和管理素质普遍下降,在管理方面也存在混乱和违纪问题,这些都给建筑物正常使用留下大量隐患。

1.2.2.4使用不当及环境劣化

建筑物的缺陷还来自恶劣的使用环境:如高温、重载、腐蚀、粉尘、疲劳、潮湿等,以及由于缺乏对建筑物正确的管理、检查、维修、保护和加固的常识所造成的对建筑物管理和使用不当,致使不少建筑物出现不应有的早衰。如建筑物使用过程中,为经鉴定而增加荷载,装修时增加荷载,增设设备等,未经相关单位鉴定或加固就拆除承重构件,造成周围或上不构件承载力不足等。

1.2.3自然灾害

我国是一个自然灾害多发的国家,历经地震都在不同程度上对建筑物造成损坏,而且风灾、水灾年年不断,仅风灾平均每年损坏房屋30万间,经济损失十多亿元,每年水灾损失更难以准确统计,另外,随着我国国民经济的发展和城市化进程的加速,人口和建筑群的进一步密集,建筑物的火灾概率大大增加,这些以外的灾害,使不少建筑物受到严重损伤或者提前夭折。

综上所述,不论是对建筑先天不足,还是后天管理不善,使用不当,不论是为抗御灾害所需进行的加固,还是为灾后所需进行的修复,不论是为适应新的使用要求,而对建筑物实施的改造,还是为建筑物进入中老年期而进行的正常诊断,处理,都需要对建筑物进行检查和鉴定,以对其可靠性做出科学的评估,都需要对建筑物实施正确的管理维护和改造加固,已延长其使用寿命,由此可见,建筑物鉴定与加固改造的任务,不仅量大而广,而且任重道远,对国力薄弱的我国讲有着极其重要的现实意义。

2.建筑结构鉴定与加固改造技术在国内外的发展

2.1建筑结构加固改造技术在国内的发展

在我国,由于战争和其他历史原因,大规模的基建建设比世界晚了几十年,建国年以来,我国经历了三个建设高潮期:一是解放初期的50年代;二是改革开放后的80年代、90年代;三是进入新世纪以来,我国同样也遵循了新建、新建与维修加固、改造并重的样一个发展道路。

建筑结构检测鉴定行业从个别从业者率先进行鉴定加固和改造工作,到队伍越来越大,渐成规模;从无章可循,到各种标准对检测、鉴定、加固各个阶段越来越规范;从依赖专家经验的“传统经验法”,到专家经验与现场实测数据、复核鉴定相结合并原则性采用统计概率的“实用鉴定法”;从注重可靠性(安全性、正常使用性)鉴定,到可靠性、耐久性评价并重;加固技术从注重单个构件的加固,到注重结构整体加固效果,发展的过程同样充满曲折。

3.建筑结构检測方法及加固改造技术

对建筑结构的调查和检测时进行加固改造的基础,其目的在于了了解结构的使用历史、使用环境、对各类荷载分布、结构的几何参数和工作性能以及损伤、变形和裂缝所造成缺陷和损坏的原因,做出贴切的分析,并进行加固计算,提出加固设计方案,进行施工,最终达到使用要求

3.1检测技术

建筑结构检测技术主要可分为材料强度、缺陷、损伤和变形、钢筋位置等检测技术,对于不同的结构材料及连接技术,可采用不同的强度检测技术,对于不同的结构材料,其缺陷和损伤检测的项目有所不同,对于缺陷和损伤,应确定其原因,检测其损伤深度、面积等指标,一般尚应进行变形(倾斜、饶度)、尺寸偏差、构造等其他项目的检测,对于混凝土结构、应检测钢筋位置(保护层)、锈蚀等项目的检测;钢筋位置可采用电磁法、混凝土雷达等进行检测;钢筋锈蚀可采用电位差法进行检测

3.2加固技术

加固施工及加固方案的制定十分重要,应根据构筑物的不同情况制定不同的加固方案,方案的确定要遵循安全、经济、快速、施工方便的原则,以达到良好的设备效益和经济效益,对于建筑物维修和加固改造,有不同的改造思路和实施方案,在具体进行维修加固时,应结合建筑物结构的特点、当地的具体条件等因素综合判断。此外,现有加固应与结构和构件性能要求相结合,不同结构。构件应采用不同性能水平的加固方法和加固深度,应在充分进行经济性,技术性和可靠性等多方面分析比较后,选择出满足多目标(不同性能目标)、多水准(不同性能水平)要求的合理加固方法和加固程度。

3.2.1混凝土结构加固

3.2.1.1增大截面积加固法

增大原构件截面积或增配钢筋,以提高其承载力和刚度3.2.1.2置换混凝土加固法

用高强度等级的混凝土置换原结构中受压区强度偏低或局部有严重缺陷的混凝土的一种加固方法

3.2.1.3外加预应力加固法

通过施加体外预应力、使原结构、构件的受力得到改善或调整的一种间接加固法,原来主要采用普通钢筋施加体外预应力,近些年无粘钢绞线在体外预应力加固中得到了应用。

3.2.1.4外粘型钢加固法

对钢筋混凝土梁、柱外包型钢、扁钢焊成构架并灌注结构胶粘剂,以达到整体受力、共同约束原构件要求的加固方法。

3.2.1.5粘贴纤维复合材加固法

通过粘贴主要承担拉应力作用的纤维复合材料(如碳纤维、玻璃纤维等)对钢筋混凝土受弯、受拉构件、大偏心受压构件等的加固

3.2.1.6粘贴钢板加固法

在钢筋混凝土受弯、大偏心受压和受拉构件等的表面通过粘贴钢板进行加固的一种加固方法

综上所述结合现场实际本论文主要阐述外粘型钢加固方法

4.外粘型钢施工流程及操作要点

4.1施工工艺流程

材料进场检验→混凝土梁基面定位放线→混凝土梁卸荷→混凝土梁基层处理打磨→混凝土梁裂缝修补与封闭→钻孔→清孔→丙酮擦拭粘结面待用。

材料进场检验→钢板、螺栓、钢筋、U型箍的制作与裁剪→除锈打磨→钢板钻孔→胶粘剂配置待用。

涂胶→粘钢板→粘U型箍并固定→固定加压→固化加压→固化养护→加强螺栓与钢板连接→卸压检验→防腐粉刷。

4.2操作要点

4.2.1加强材料的制作加工

1、加固用的钢板按设计要求的型号、尺寸进行裁割,裁割时要冷切,不可热割,以防止钢件变形及产生内应力。如钢件长度和宽度不能满足设计要求时,可采用焊接,但焊接后的钢件应在平台或较平滑的地面上进行找平和整形。

2、U型箍板按设计尺寸在与梁上侧加固用的钢板相交处做锚固焊接处理。

3、負弯矩加强筋按照设计要求的规格、尺寸进行截割,锚固螺杆采用成品全丝螺杆,进场后按设计尺寸进行截割。

4、按设计尺寸和位置在钢板和U型箍板上进行打孔,孔径符和设计要求。

4.2.2除锈,打磨

1、钢板、U型箍板应根据其锈蚀情况,用砂轮机打磨进行除锈和粗糙处理,使钢板出现金属光泽、粗糙度越大越好,打磨纹路尽量与受力方向垂直。用脱脂棉蘸丙酮拭净表面,待完全干燥后备用。

2、加固用加强筋及螺杆根据设计要求在相应位置做上标记,标示好除锈清理的长度范围,用磨光机或钢丝刷将除锈清理长度范围内的钢筋表面打磨出金属光泽为止,用脱脂棉蘸丙酮,将除锈清理长度范围内的钢筋表面擦拭干净。

4.2.3卸荷

1、为减轻和消除后粘贴钢板应力、应变滞后现象,在结构加固前宜对混凝土梁进行适量卸载。

2、卸荷方式

1)对老建筑采用拆除原有的吊顶、墙面装饰、地面面层、设备等方法,以达到卸静荷的目的。

2)卸除活荷载。

3)对一些不能卸静荷的构件,可采用千斤顶顶升的方式卸荷。

4.2.4混凝土构件基层处理

1、若混凝土表层出现空鼓、剥落、蜂窝、腐蚀等现象,应将该部位予以凿除,凹陷处用环氧砂浆修补平整。钢筋保护层脱落处,应凿除保护层,露出钢筋,对钢筋进行除锈,用环氧砂浆修补、找平。

2、将加固区域内的梁基面不平整处用角磨机进行磨平处理,除去表层浮浆、油污等杂质,直至完全露出结构新面,并用空气压缩机将粉尘吹干净,直至用手触摸不粘灰为止。转角粘贴处要进行倒角处理打磨成圆弧状,圆弧半径不应小于20mm。

3、将混凝土表面清理干净,保持混凝土表面光洁、平整。在粘结钢板部位用脱脂棉蘸丙酮擦拭干净,待粘贴面完全干燥后备用。

4.2.5钢板粘结

1、结构胶调制与涂刷:ZGJ型建筑粘钢胶是由改性环氧树脂,化学助

剂,固化剂及填充料组成,是双组份室温固化的高分子化学材料。A组份为稠膏状粘合剂,B组份为固化剂,A、B组份按重量比3:1(严格按产品说明书要求)比例配制并搅拌均匀。使用时按上述比例将A、B两种组份混合在一起,用转速100-300r/min的搅拌器进行搅拌,当色泽均匀,无单组份条块时即可涂胶使用。一般情况下,每平方米粘贴面积用胶量为5-7kg。由于胶粘剂固化速度较快,故每次加固时需准确核算配胶量。涂胶前,将钢板和混凝土粘贴表面再次用丙酮擦干净,并先做好预贴试验,以防发生涂胶后两贴合面不合,预埋螺栓与孔尺寸不符等情况。预贴试验合格后,钢件和混凝土表面都要涂,胶层厚度约2-3mm左右,胶粘剂分布要均匀,以胶层内稍厚,周边稍薄为宜。ZGJ型建筑粘钢胶的工作温度宜为25℃,混合后的胶粘剂随环境温度的升高,固化速度将加快,环境温度过低或雨天湿度过大时不宜进行涂胶施工。

2、钢板粘贴与加压:钢板粘好后,应立即用特制U形夹具夹紧,并适当加压,以使胶液刚从钢板边缘挤出为度。待U形箍粘贴完毕后将预先植入的螺栓加螺母拧紧作为钢板的永久附加锚固措施。

3、固化:结构胶粘剂常温下固化,24h可达到强度值的90%以上,此时可拆除夹具或支撑,72h可固化完全,可受力使用,若气温低于5℃,应采取人工加温,一般用红外线灯或电热毯加热保温,固化期中不得对钢板有任何扰动。

5.检测鉴定技术

各种结构材料强度的无损检测技术,譬如超声检测技术,红外成像检测技术将是发展的方向。砌体结构因组成成分、砌筑质量的离散性等,目前的检测手段尚需改进。钢结构焊缝新型探伤技术。钢材在负荷条件下测定力学性能的技术,地下连续墙无损检测、砌体非破损测强、测定材料腐蚀程度新技术等需进一步研究。随着《建筑结构可靠度设计统一标准)G850068-2001的发布施行,将结构可靠度定义为:“结构在规定的时间内,在规定的条件下。完成预定功能的概率[9]”,这是结构设计的一个重要演进,使长期沿用的定值概念,转变为非定值概念,这也必将对已有建筑物可靠性鉴定与加固设计的基础理论产生深远的影响。对已有建筑物的鉴定,用什么样方法确定其可靠指标,又如何确定各级建筑物的目标可靠指标,它与设计的目标可靠指标,究竟有怎样的内在关系,用什么样的数学模型进行表达尤其怎样表达与使用时间和使用史的函数关系,现在的研究还是非常初级的。结构的设计基准期与结构的寿命的联系还需进一步研究。

6.加固理论和加固改造技术研究

目前,结构加固设计计算方法较为混乱,不少设计人员沿用新设计的结构概念来处理,而忽视了已有结构加固的特点,如加固结构属二次受力结构,新田结构两部分存在应变滞后和应力超前问题,新加部分的潜力一般不能得到充分发挥。同时,应继续加强加固计算、绘图实用软件的研究,减少加网设计的简单工作量,使加固设计人员把主要精力从简单重复的工作中解放出来。

碳纤维加固方法、耐久性加因方法、地基加因方法、边坡加因方法、裂缝加固修补方法、抗震加固方法(减震隔震)、聚合物砂浆加固法等需进一步深入研究。建筑物增层、改扩建、抽柱托换、砌体结构承重墙托换等方面的技术改造以及建筑物整体移位、纠倾技术,虽已进行长期的研究,亦完成了大量的工程,但缺乏系統的研究,应对改建、扩建工程的合理结构体系和结构方案进行更深入的研究。

参考文献:

[1]田邸小坛。周燕旧建筑物的检测加固与维护[M]北京地震出版社1992

[2]梁坦建筑物可靠性鉴定与加固改造的进展[]四川建筑科学研究,1994.

[3]GB/T50344-2004,建筑结构检测技术标准[S]北京:中国建筑工业出版社2004.

[4]张有才,段经民建筑物的检测、鉴定、加固与改造[M].北京:冶金工业出版社1997

[5]GB50367-2006,混凝土结构加固设计规范[S].北京中国建筑工业出版社,2006.

[6]张有才,段经民建筑物的检测、鉴定、加固与改造[M].北京:冶金工业出版社1997

[7]CECS7796,钢结构加固技术规范[S].北京:中国计划出版社,1996.[8]周罗才松,黄卖辉古建筑木结构的加固维修方法述评[J]福建建筑

1995

[9]G50068-2001.建筑结构可靠度设计统一标准[S].2002.

作者:杨江龙 王珍槐 吴衍辉 耿攀炜

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