建筑結(jié)構(gòu)工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)

呂建華

摘要：由于建筑結(jié)構(gòu)長期受到自然環(huán)境的破壞和人為因素的影響，建筑物的使用功能、外觀會(huì)受到不同程度的影響和破壞，比如因潮濕引起的墻皮脫落、樓板裂縫及鋼筋裸露在外等現(xiàn)象。本文介紹了建筑工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)常用的加固方法，分析各種加固方法的優(yōu)劣性及加固中加固人員所需要注意的常見問題，對(duì)建筑工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)常見的加固設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較分析。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);加固;優(yōu)劣性;探討

前 言

同時(shí)，隨著人們對(duì)居住環(huán)境安全性的要求越來越高，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的使用功能要求的提高，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全性能的提高，因此需要從事建筑結(jié)構(gòu)加固工作的加固人員具有較高的專業(yè)技能和專業(yè)素質(zhì)。

一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方法

在建筑工程鋼筋混凝土加固領(lǐng)域中，其加固方法有好多種，常見的加固方法有粘貼鋼板法、粘貼碳纖維布法和加大截面法等。

1.粘貼鋼板加固法

粘貼鋼板加固法運(yùn)用較早，始于20世紀(jì)60年代，不僅僅用于建筑工程，同時(shí)在公路橋梁加固中也有廣泛的運(yùn)用，這種方法是用建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼板粘貼到出現(xiàn)開裂需要加固的構(gòu)件上，產(chǎn)生的粘結(jié)力用來傳遞受拉側(cè)表面的剪力，和固有的鋼筋混凝土構(gòu)件形成組合構(gòu)件，目的是提高構(gòu)件的承載力，其原理和鋼筋混凝土構(gòu)件中鋼筋與混凝土結(jié)合的關(guān)系相同。

優(yōu)點(diǎn)：

1.1加固效果明顯，加固后不僅加強(qiáng)了構(gòu)件的剛度，同時(shí)可以使原構(gòu)件的混凝土不產(chǎn)生裂縫。

1.2 施工工藝簡單，用建筑膠將鋼板粘貼在構(gòu)件表面，使鋼板和構(gòu)件形成一個(gè)整體，就能很好地共同工作。

1.3 施工所需要的空間和時(shí)間都不大，對(duì)生產(chǎn)和生活影響比較小。

缺點(diǎn)：

1.4 耐久性能差，維護(hù)費(fèi)用高。

1.5 對(duì)加固膠的要求高，粘鋼存在應(yīng)力泄后現(xiàn)象，施工質(zhì)量和粘結(jié)劑質(zhì)量對(duì)加固有較大影響。

1.6 構(gòu)件本身剛度無法增大。

2.加大截面加固法

通過增加鋼筋混凝土受彎構(gòu)件截面的有效面積，從而使受力鋼筋混凝土構(gòu)件的截面剛度、抗彎性能和抗剪性能都得到提高，起到加固補(bǔ)償?shù)淖饔谩Ｔ谶m筋情況下，鋼筋混凝土構(gòu)件正截面承載力強(qiáng)度隨著主筋面積和混凝土強(qiáng)度的增大而提高，從而提高構(gòu)件的正常使用安全系數(shù)。

優(yōu)點(diǎn)：

2.1 耐久性強(qiáng)，維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用低。

2.2 構(gòu)件承載力增大，建筑安全系數(shù)提高。

2.3 施工工藝簡便，施工經(jīng)驗(yàn)成熟，施工質(zhì)量容易得到保證，適用性強(qiáng)。

缺點(diǎn)：

2.4 構(gòu)件截面面積的增大 ，對(duì)建筑的外觀有一定影響。

2.5 建筑加固后其凈空有一定的減小，且結(jié)構(gòu)自重有所增加。

2.6 現(xiàn)場施工濕作業(yè)工作量大，養(yǎng)護(hù)期較長，對(duì)生產(chǎn)和生活有一定影響。

3.粘貼碳纖維布加固法

粘貼碳纖維加固法是在需要加固構(gòu)件的受拉部位用建筑膠結(jié)材料粘貼碳纖維復(fù)合材料，使其和原構(gòu)件截面共同受力作用，用于達(dá)到提高建筑結(jié)構(gòu)承載力的作用。高強(qiáng)度復(fù)合類碳纖維布的抗拉強(qiáng)度相對(duì)于10倍鋼筋的抗拉強(qiáng)度，粘貼碳纖維布加固優(yōu)點(diǎn)除了粘貼鋼板加固的優(yōu)點(diǎn)外，還具有以下特點(diǎn)。

優(yōu)點(diǎn)：

3.1 耐腐蝕性高，耐潮濕性好。

3.2 建筑結(jié)構(gòu)的自重幾乎不受影響。

3.3 經(jīng)久耐用，維護(hù)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低。

缺點(diǎn)：

3.4 耐火性能和耐高溫性能差，防火要求較高。

3.5 延性不足，當(dāng)構(gòu)件變形過大時(shí)，碳纖維布容易出現(xiàn)斷裂。

3.6 自身的彈性模量小，對(duì)剛度要求高的構(gòu)件不合適。

二、加固設(shè)計(jì)中需要注意的常見問題

1.對(duì)加固設(shè)計(jì)應(yīng)選擇有相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計(jì)

單位來承擔(dān)。承擔(dān)該任務(wù)的設(shè)計(jì)單位應(yīng)對(duì)加固后建筑結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性負(fù)全部責(zé)任，而原未參與加固的設(shè)計(jì)單位不再負(fù)此責(zé)任

2.對(duì)需要進(jìn)行加固設(shè)計(jì)的構(gòu)件

盡量選擇使用新材料、新工藝、新技術(shù)。新型的材料和技術(shù)的采用大多都能達(dá)到理性的加固效果，但采用之前需對(duì)新技術(shù)進(jìn)行正式鑒定，新材料要符合檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

3.施工安全

盡可能選擇施工安全系數(shù)高、經(jīng)濟(jì)性好，效果理性、工期時(shí)間短的加固方案。加固設(shè)計(jì)中不僅要滿足單個(gè)構(gòu)件的安全性，還要考慮結(jié)構(gòu)整體上的抗震要求。加固方法應(yīng)力求經(jīng)濟(jì)合理、簡易可靠。

三、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方案優(yōu)選

當(dāng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的病害嚴(yán)重，造成承載能力降低時(shí)，除應(yīng)對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)并盡量消除引起病害的因素之外，一般贏進(jìn)行復(fù)原加固處理，以恢復(fù)其應(yīng)有的承載能力，確保使用安全，可選的加固方法有好多種，根據(jù)其結(jié)構(gòu)構(gòu)件所需要的功能，選擇合適的加固方法尤為重要。所選方案，一定要遵循安全系數(shù)高、施工方便可行、經(jīng)濟(jì)合理、施工質(zhì)量等原則。這樣加固工程才會(huì)獲得良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。在加固設(shè)計(jì)中，常見的加固方法有粘貼鋼板法、加大截面法和粘貼碳纖維布法等。但隨著社會(huì)的發(fā)展，科技技術(shù)的不斷進(jìn)行，加固設(shè)計(jì)中的新工藝、新材料、新技術(shù)也不斷進(jìn)步，比如：學(xué)灌漿法、化繞絲加固法、粘鋼錨固法等并在加固工程中廣泛應(yīng)用。

加固工程應(yīng)該根據(jù)需要加固構(gòu)件的自身情況而定，綜合分析，最終選擇安全、經(jīng)濟(jì)、工期短、施工簡單的方案。常見的加固方法有粘貼鋼板法、加大截面法、粘貼碳纖維布法。每種加固方法都具有其優(yōu)劣性，下面就根據(jù)其方法指標(biāo)介紹優(yōu)劣性，粘貼鋼板法要加大原構(gòu)件尺寸和自重、施工工期短、施工空間小、不需要大型施工機(jī)械，耐久性抗腐蝕性好;加大截面法要加大原構(gòu)件尺寸和自重、施工工期長、施工空間大、需要大型施工機(jī)械、耐久性抗腐蝕性好;粘貼碳纖維布法原構(gòu)件尺寸和自重不需要增加、施工工期短、施工空間小、布需要大型施工機(jī)械，但其耐久性抗腐蝕性差。加固方法的選擇，首先要考慮的加固方案的可行性，無論選用哪種加固方案，最終要確保加固方法在加固構(gòu)件能順便完成。每種加固方案都有優(yōu)劣性，對(duì)加固設(shè)計(jì)人員，應(yīng)根據(jù)不同加固的需求，確定出安全美觀、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的加固方案。

四、結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新，建筑物的加固補(bǔ)救技術(shù)必將不斷地涌現(xiàn)，加固補(bǔ)救的方法也會(huì)越來越科學(xué)。但是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)而言，最關(guān)鍵還是以防為主，控制為輔，這樣才會(huì)使建筑結(jié)構(gòu)安全性可靠，使用年限更長，經(jīng)濟(jì)性更好。

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