摘要:隨著世界經(jīng)濟的飛速發(fā)展,建筑物的工程類別也逐漸走向多樣化,出于對建筑物的養(yǎng)護的目的,工程師們必須對建筑物工程進行合理的加固和保養(yǎng),特別是對于混凝土建筑物。本文主要對混凝土的結構加固方法以及其原理進行分析,并對混凝土的結構加固方式進行研究和探索。
關鍵詞:房屋建筑物 施工 混凝土 結構 加固方法
一、房屋建筑物施工中混凝土的結構加固的主要原因
隨著中國土木工程建設科學高速發(fā)展,目前建筑物和構筑物進入老化階段的數(shù)目也在持續(xù)的增長,這應引起工程師們的注意和高度重視,因為這些都將會在一定的程度上導致混凝土的結構承受力不足、開裂和抗震能力下降等問題的出現(xiàn),進而影響建筑物及構筑物的安全和使用性能。下面筆者將針對在房屋的鋼筋混凝土加固的施工過程中,所遇到的和加固施工方案及施工方式有關的問題產(chǎn)生原因進行簡單的介紹及分析。
。ㄒ唬⿵脑O計觀念上對房屋建筑物使用壽命的理解不夠透徹
中國過去在房屋建筑物的設計觀念上,還沒能從最開始的單純設計出符合載荷強度的設計準則,上升為既要求達到載荷強度嗎,又達到使用壽命需求的設計水平,傳統(tǒng)的設計原則不符合當今房屋建筑物工程的建設對使用壽命的需求。若想加強對房屋建筑物使用壽命的理解,應首先要研究房屋的結構。
(二)未對房屋建筑物結構的耐用性問題給予足夠的關注度
房屋建筑物在建造以及使用的過程中,很容易會受到環(huán)境中的有害化學物質(zhì)的影響,又因為來自風載荷、雪載荷、疲勞載荷、地震載荷、甚至是超載、人禍等因素的影響,同時房屋建筑物也因為自身使用的材料的老化而導致本身的力學性能處于逐漸弱化的狀態(tài),進而導致房屋建筑物結構的各個部分出現(xiàn)不同程度的損傷以及劣化。除此之外,大量的房屋倒塌的實例也可以證明影響房屋建筑物結構耐用性的因素除了施工以及材料方面的原因外,還有設計上的原理性缺陷
。ㄈ⿲τ诜课萁ㄖ锝Y構的設計中抗震方面的設計缺乏深入的了解和高度重視
近年來,無論是中國還是世界上其他的國家,地震發(fā)生的頻率在逐漸加大,更糟糕的是,地震的強度也都不小,對于房屋這一類的建筑物工程來說,它們遭受地震而導致其破壞的可能性相當大。因此,工程師們必須對房屋建筑物的抗震的設計有足夠的認識,并給與高度重視,扭轉(zhuǎn)在過去年代里抗震措施設計被忽略的這種錯誤觀念。在這一點上,我們應該拋棄成見,像日本人民學習,他們生活在一個地震發(fā)生頻率很高的地方,然而,每年死于地震的公民卻很少,其中一個重要的原因,就是他們的房屋等建筑物都具有很好的抗震能力
二、建筑物工程混凝土的結構加固準則
對于建筑物工程混凝土的結構的加固工程師們應遵從以下幾點原則:
第一,工程師們應盡可能的使得所有的加固措施發(fā)揮其應該具備的綜合作用,增大加固效率。第二,工程師們要始終遵循盡量保留并利用原始的結構組件的原則,充分的發(fā)揮其原始結構所固有的巨大潛力,最大程度避免不必要的拆分及更換。第三,盡量減小對建筑物使用性能的影響。第四,對于加固過后的力學分析以及校準,工程師們除了考慮應遵循的最重要的結構設計原則外,還應將加固的過程中產(chǎn)生的工作應力、新舊材料共同工作的配合程度以及加固部分變得滯后等現(xiàn)象考慮在內(nèi)。第五,工程師們應最大程度的避免或者降低因為設計方案所帶來的負面效應,充分考慮加固措施將帶來的消極影響
三、混凝土的結構加固方式探究
近年來,由于建筑物工程的持續(xù)發(fā)展,混凝土的結構也隨之不斷的演變,類型也變的復雜而多樣。因此工程師們應該針對不同的結構找出相適應的混凝土結構加固方法,唯有如此才能夠在現(xiàn)今社會迅猛發(fā)展的態(tài)勢下,做到節(jié)約成本,創(chuàng)新文化、環(huán)境價值。進而滿足廣大人民生產(chǎn)和生活的需求。下面就介紹中國目前現(xiàn)行的幾種主要的混凝土加固方式。
。ㄒ唬┱充摷庸谭
粘鋼加固法,主要是通過在節(jié)點的表面采用特殊的建筑物結構膠用于粘貼鋼板或者是角鋼,使其得以協(xié)同工作,利用夾鋼及鋼板對核心區(qū)域混凝土的約束影響,以及自身的承受力,來增大核心區(qū)承受能力。這種加固法的優(yōu)勢是對結構外形基本沒有影響,而且施工的工期較短,在作業(yè)施工的過程中對生產(chǎn)以及生活影響較小,該方法的缺點是,由于此方式推廣的時間還比較短,其抗老化的能力尚不能得到確切的數(shù)據(jù)。
。ǘ┰鲈O節(jié)點加固法
該方法的優(yōu)點是:比較簡單,便于操作,它的原理是:主要通過加大節(jié)點來降低結構的跨度,以便于達到降低結構內(nèi)部應力,增大結構承載性能的目的。不過此種方式的采用易受到空間的桎梏,通常只運用于大跨度板、梁、網(wǎng)架等其它水平混凝土的結構上。
。ㄈ┨祭w維加固法
此方法的原理是:通過采用輕質(zhì)的高強度的碳纖維布,粘貼結構相應部位以期達到補強和加固的作用,而相對于其他種類的加固方式,該方法有著易于施工以及不加大橫截面尺寸等優(yōu)點。當然,該方法也有其缺點,即由于碳纖維加固時采用的結構膠屬于有機高分子,導致其同樣存在不耐火,耐高溫能力較差等問題,耐久能力也有待進一步改善。
。ㄋ模┘哟髾M截面加固法
混凝土的受彎組件常常由于使用時間過長等問題導致結構遭到破壞,而這時如果在其表面加混凝土的現(xiàn)澆層,可加大橫截面有效高度,擴大橫截面積進而增大組件正橫截面抗彎,斜截面抗剪能力和橫截面剛度,從而起到加固補強影響。在橫截面的受拉區(qū)加上現(xiàn)澆混凝土,圍套加大組件橫截面,通過新加部分和原始構件共同工作,可以有效地增大組件承受力,改善其使用能力。該方法的優(yōu)點是:施工的工藝簡單、適應能力強,并且具有成熟的設計以及施工經(jīng)驗;適用于大多數(shù)的梁、板、柱、墻等一般構造物的混凝土的加固。該方法的缺點是:由于現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間較長,對生產(chǎn)以及生活等方面會造成一定的影響,且加固后的建筑物物凈空有一定比例的減小。
(五)預應力加固法
預應力水平拉桿的加固混凝土的受彎組件因為預應力和新增外部載荷的共同影響,拉桿內(nèi)將會產(chǎn)生軸向的拉力,該力將通過桿端錨固偏心地傳遞到各個組件上(當拉桿和梁板底面處于緊密貼合的狀態(tài)時,拉桿會與組件共同彎曲,此時尚會有一部分壓力將會直接傳遞給組件底面),在組件中產(chǎn)生偏心受壓影響,該影響克服了部分外載荷所產(chǎn)生的彎矩,降低了外載荷效應,進而增大了組件的抗彎能力。同時,因為拉桿傳給組件的壓力影響,組件裂紋和裂縫的發(fā)展得以緩解、控制、斜橫截面抗剪承受力也隨之增大。
四、總結
綜上,房屋建筑物在安全性能以及耐用性能方面的問題,應該引起工程師們的高度重視,要建造出一幢經(jīng)久耐用的房子,不僅僅要求工程師們在房屋建筑物等方面具有多年豐富經(jīng)驗的積累以及實踐,同時還要求工程師們能夠以積極而又謙虛的態(tài)度對國際上的一些成功經(jīng)驗和慣例做法進行良好的借鑒和引進,進而才能夠引領中國的房屋建筑物的結構設計觀念加入國際軌道,使其的水平上升到一個更高的層次。
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