錢莉佳
杭州市蕭山區(qū)寧圍街道新華村 浙江杭州 311215
伴隨著人們生活水平的不斷提高,對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的各方面要求標(biāo)準(zhǔn)也越來越嚴(yán)格,這些對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)本身的安全性能都帶來了更多的挑戰(zhàn),因此,對(duì)于從事建筑結(jié)構(gòu)加固的專業(yè)人員來說,這方面應(yīng)該投入更多的關(guān)注和重視,只有這樣才能滿足人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的使用要求標(biāo)準(zhǔn),保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。
建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),應(yīng)考慮到整個(gè)建筑生命周期中遇到的各種風(fēng)險(xiǎn),但隨著時(shí)間的推移,材料和結(jié)構(gòu)的損壞,或由于使用功能的變化而導(dǎo)致的使用功能的不滿足。采取及時(shí)有效的措施進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的加固,科學(xué)分析退化和破壞,加強(qiáng)建筑工程結(jié)構(gòu)整個(gè)生命周期內(nèi)的安全質(zhì)量。由于環(huán)境因素的影響,使得建筑結(jié)構(gòu)的性能可能會(huì)降低,并且建筑結(jié)構(gòu)的使用年限也會(huì)隨之減少。對(duì)建筑物的修復(fù)、翻新和加固的投資已經(jīng)成為一個(gè)全新的項(xiàng)目,以保證舊建筑正常使用,并延長(zhǎng)使用壽命。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,以及建筑業(yè)發(fā)展迅速,人們對(duì)建筑物的功能要求越來越多,功能的使用已經(jīng)跟不上時(shí)代的變化,給建筑物結(jié)構(gòu)的耐久性和承載能力也帶來了問題。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,本世紀(jì)中葉建成的大部分建筑物目前仍在使用,主要是因?yàn)殇摻罨炷两Y(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能并得到了廣泛應(yīng)用。目前,我國(guó)對(duì)建筑工程的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了一些研究,對(duì)于建筑工程結(jié)構(gòu)加固的改造,理論與實(shí)際相結(jié)合仍在研究中,實(shí)際工程加固施工中的一些加固方法仍缺乏必要的理論分析,因此對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固的研究具有重要意義。
就簡(jiǎn)單的物理知識(shí)我們可以得出這樣的結(jié)論,在所承擔(dān)的總受力強(qiáng)度不變的前提下,增加建筑的受力面積會(huì)使得單位受力響度減小。由此,加大界面法即是通過增大混凝土的有效受力面積,來增大其鋼筋混凝土構(gòu)件的承載力,進(jìn)而提高整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,增大建筑的使用安全系數(shù)。就這種方法而言,其原理簡(jiǎn)單實(shí)用,施工工藝成熟可靠,對(duì)建筑工程安全系數(shù)的提高也十分明顯,而且其經(jīng)濟(jì)效益很好,所需的加固費(fèi)用低。但由于這種加固方法約等于新增了受力結(jié)構(gòu)單位,增加在建筑外會(huì)改變影響建筑的外觀,增設(shè)在建筑內(nèi)則必然會(huì)減少建筑的使用空間,還有,加大截面法的施工工藝同建造工程工藝如出一轍,其施工時(shí)間,施工作業(yè)量均應(yīng)該是采用這種發(fā)方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固所必須要考慮的。
此種加固技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中需要在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)外部重新包繞一層鋼板,外層鋼板為內(nèi)部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生有效的防護(hù)作用。在實(shí)際應(yīng)用中,工作人員同時(shí)需要利用錨栓、灌注結(jié)構(gòu)粘鋼膠的粘結(jié)技術(shù)將外層環(huán)抱的鋼板與內(nèi)部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)充分連接在一起,以此促使兩個(gè)構(gòu)成一個(gè)整體,共同受力,提升加固和穩(wěn)定作用。此種結(jié)構(gòu)技術(shù)同樣是在增加鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受力截面原理利用基礎(chǔ)上而實(shí)現(xiàn)的,通過增加受力截面面積,改善鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)性能,而且重點(diǎn)不會(huì)改變鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)原先構(gòu)成技術(shù),具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。粘結(jié)外包鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)使用中,由于外包粘結(jié)鋼板會(huì)浪費(fèi)大量的鋼材,會(huì)整體上導(dǎo)致鋼筋投入成本上升,而且在鋼板粘結(jié)之后,需要額外設(shè)置防腐蝕保護(hù)屏障,以此避免鋼板在高腐蝕環(huán)境下產(chǎn)生損壞的狀況,影響了本身結(jié)構(gòu)加固技術(shù)效果發(fā)揮。
黏結(jié)增強(qiáng)復(fù)合型材料加固混凝土構(gòu)件是指在結(jié)構(gòu)混凝土表面采用高性能黏結(jié)劑進(jìn)行纖維黏結(jié),因此兩者共同作用,增加結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗彎承載力和摩擦力,達(dá)到加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件的目的。黏結(jié)增強(qiáng)復(fù)合材料加固技術(shù)已廣泛應(yīng)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固。與其它加固方法相比,存在許多差異和優(yōu)勢(shì)。但是,由于纖維復(fù)合材料和混凝土材料的不同性能,采用增強(qiáng)纖維復(fù)合材料加固混凝土構(gòu)件的關(guān)鍵是確保增強(qiáng)纖維材料和原始構(gòu)件能夠協(xié)同配合。這種增強(qiáng)方法的關(guān)鍵點(diǎn)在于研究?jī)烧咧g的界面。阻礙其最大增強(qiáng)效果的另一個(gè)因素是纖維材料的高強(qiáng)度和低彈性模量。
在混凝土梁、板等結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計(jì)中,具體可以使用的加固設(shè)計(jì)方法有兩種:①增加截面加固方法,該方式和在其他混凝土結(jié)構(gòu)部位中的加固設(shè)計(jì)原理是一樣的,也就是在原有混凝土構(gòu)件上通過增大受力截面面積來提高整體結(jié)構(gòu)的承載能力。在混凝土梁或板結(jié)構(gòu)中增加截面面積時(shí),不僅要在原有構(gòu)件單側(cè)或雙側(cè)上澆筑混凝土,而且還需要同時(shí)增加鋼筋來實(shí)現(xiàn)加固設(shè)計(jì)的目的;②方式是補(bǔ)受拉鋼筋法,也該方法適合于用在對(duì)于荷載承受能力提升沒有太高要求的情況下,同增加受拉主筋來起到一定的補(bǔ)強(qiáng)作用。
綜上所述,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的改造和加固要根據(jù)實(shí)際工程的特點(diǎn)進(jìn)行,在進(jìn)行加固改造前應(yīng)該充分的調(diào)查和研究損壞的部分,根據(jù)數(shù)據(jù)分析進(jìn)行加固方案的設(shè)計(jì)。隨著科技的發(fā)展,各種加固補(bǔ)救方式將不斷的呈現(xiàn)在人們面前,其補(bǔ)救加固的方法也將變得更加合理、科學(xué)。但是對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)來說,還是要依從以防為主、以控為輔的原則,只有這樣才能讓其安全系數(shù)提高,使用壽命得到有效延長(zhǎng)。