探讨建筑结构工程钢筋混凝土的结构加固设计方法

发表时间:2020/3/3   来源:《基层建设》2019年第29期   作者:李劲松
[导读] 摘要:伴随着人们生活水平的不断提高,对于建筑结构的各方面要求标准也越来越严格,这些对于建筑结构本身的安全性能都带来了更多的挑战,因此,对于从事建筑结构加固的专业人员来说,这方面应该投入更多的关注和重视,只有这样才能满足人们对建筑结构的使用要求标准,保障人民的生命财产安全。
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        摘要:伴随着人们生活水平的不断提高,对于建筑结构的各方面要求标准也越来越严格,这些对于建筑结构本身的安全性能都带来了更多的挑战,因此,对于从事建筑结构加固的专业人员来说,这方面应该投入更多的关注和重视,只有这样才能满足人们对建筑结构的使用要求标准,保障人民的生命财产安全。本文对建筑结构工程钢筋混凝土的结构加固设计方法进行分析,以供参考。
        关键词:建筑结构;钢筋混凝土;加固设计
        引言
        当前建筑行业迅猛发展,对国家发展以及经济建设等做出卓越贡献,对大众生活水平提高有极大促进作用。但是在房屋建筑行业发展过程中还存在较多问题,尤其是环境方面问题十分突出,同时其技术还需要进一步改进和优化。我国建筑行业的发展有极大的促进和推动作用。因此,必须要重视房屋建筑结构经济效益的分析,以此为基础对设计进行优化和完善。
        1建筑结构加固问题概述
        随着我国社会经济的快速发展,城镇化的发展步伐也在日益加快,每年各种建筑物的翻新和维修也呈现出日益增长的趋势,通过这种翻新和加固可以有效提高建筑物使用寿命。钢筋混凝土的结构主要包括:钢筋混凝土柱、梁、板以及空间的一些架构等,主要的功能就是可以通过这些构架来进行各种内外力的传递。建筑结构工程整体必须满足耐久性、可用性和安全性,在规定的条件下其必须可以承受预发期的各种附加约束、外部的作用力以及其他荷载效应等。虽然受到一些外力的影响,但是建筑材料的性能以及建筑结构构件依然可以满足我们制定的功能要求标准。换句话来说,钢筋混凝土的建筑结构在使用期间包括施工阶段可能导致的一些影响都可以有效、安全地承受,符合政策结构使用的各种功能要求。
        2建筑结构加固的必要性
        建筑结构的设计,应考虑到整个建筑生命周期中遇到的各种风险,但随着时间的推移,材料和结构的损坏,或由于使用功能的变化而导致的使用功能的不满足。采取及时有效的措施进行建筑结构的加固,科学分析退化和破坏,加强建筑工程结构整个生命周期内的安全质量。由于环境因素的影响,使得建筑结构的性能可能会降低,并且建筑结构的使用年限也会随之减少。对建筑物的修复、翻新和加固的投资已经成为一个全新的项目,以保证旧建筑正常使用,并延长使用寿命。随着社会经济的不断发展,以及建筑业发展迅速,人们对建筑物的功能要求越来越多,功能的使用已经跟不上时代的变化,给建筑物结构的耐久性和承载能力也带来了问题。根据相关数据显示,本世纪中叶建成的大部分建筑物目前仍在使用,主要是因为钢筋混凝土结构具有良好的抗震性能并得到了广泛应用。目前,我国对建筑工程的实际应用进行了一些研究,对于建筑工程结构加固的改造,理论与实际相结合仍在研究中,实际工程加固施工中的一些加固方法仍缺乏必要的理论分析,因此对钢筋混凝土结构加固的研究具有重要意义。
        3建筑结构工程钢筋混凝土结构加固设计中存在的问题
        地基设计方面的问题,虽然我国的建筑技术得到了较为明显的发展,施工技术也在不断更新,但地基设计仍然是建筑结构工程钢筋混凝土结构加固设计中的重难点。地基设计是整个建筑结构中非常重要的部分,决定着后期设计和建筑工程的优劣,甚至决定着整个建筑的安全性。地基是整个建筑物的支撑,对建筑有着防震的保护作用,是建筑工程的首要环节。一旦地基的设计出现问题,不仅会影响后期的施工进度,也会对建筑的安全程度造成影响,甚至是造成居民或者施工人员的生命和财产安全。此外,我国幅员辽阔,地大物博,地质差异较大,不同地区之间的地质结构不同,对于建筑的技术要求也不同,为建筑施工造成了一定的难度。在地质不同的地区,造成建筑损坏的原因不同,对于基础技术的选择也不同。
        4建筑结构工程钢筋混凝土结构加固设计采取的措施
        在进行抗倒塌设计工作时,设计工作人员需要针对不同类别的建筑设定不同的设计工作目标,采用多种抗倒塌设计方式来进行对比,从中选择出最佳的设计方案。

在建筑设计中,需要充分考虑到建筑体可能受到的自然灾害,明确建筑抗倒塌设计工作的前提条件。由于建筑体的初始布局及建筑的破坏性因素比较复杂,不同的初始设计布局会导致后续抗倒塌设计的不同结果。相关设计工作人员需要明确建筑体所能承受的最大破坏程度,在此基础上对整个钢筋混凝土结构的抗倒塌性能进行改进。
        5建筑结构工程钢筋混凝土结构加固方法
        5.1粘贴碳纤维布加固法
        碳纤维布是抗拉强度大于钢筋的一种特殊材料,在部分出现问题的结构中可重要作用。粘贴碳纤维布加固法就是将碳纤维布粘贴在结构中出现问题的地方,增强结构的抗压能力和抗拉强度,达到加固的效果。粘贴碳纤维布加固法的优点:①碳纤维布为特殊的复合材料,具有较强的抗腐蚀性能,在潮湿的环境下仍能发挥作用,受外界因素影响较小;②碳纤维布重量较小,不会像钢筋一样大大加重结构的重量;③碳纤维布在常温环境下受外界因素较小,使用寿命较长,维护费用相对较低。粘贴碳纤维布加固法的缺点:①碳纤维布只在常温条件下寿命较长,其抗火和抗高温能力较差,防火要求较高,且不能长时间在日照下暴晒,会影响碳纤维布的寿命和质量;②碳纤维布的延展度有限,当结构变形过大时,碳纤维布会因结构变形而破裂;③由于碳纤维布的弹性不足等原因,对于结构的要求较多,适用性相对较低。
        5.2增大截面加固设计方法
        对于各种钢筋混凝土的受压、受弯部件比如柱或梁等进行加固时,一般会采用增大截面的加固设计方法,这种方法相对比较简单,效果理想。根据原本结构的性能要求和特征,比如力的特性等,增大截面的设计可以在不同的面展开。这种方式采用的材料和原构件的材料是相同的,增大其原有的混凝土结构构件截面积,这样可以有效提高承载力,这种设计方法相对来说工艺比较简单,而且受力简单、施工技术相对成熟,费用合理,得到了广泛的运用。在加固的过程中,为了能够保障扩大截面的正常使用,一般都需要对加大横截面构件的时候配备一定数量的结构钢筋,而且还需要考虑加固构件自身的耐久性、安全性等相关问题。
        5.3黏结增强复合型材料加固设计
        黏结增强复合型材料加固混凝土构件是指在结构混凝土表面采用高性能黏结剂进行纤维黏结,因此两者共同作用,增加结构构件的抗弯承载力和摩擦力,达到加固结构构件的目的。黏结增强复合材料加固技术已广泛应用于钢筋混凝土结构的加固。与其它加固方法相比,存在许多差异和优势。但是,由于纤维复合材料和混凝土材料的不同性能,采用增强纤维复合材料加固混凝土构件的关键是确保增强纤维材料和原始构件能够协同配合。这种增强方法的关键点在于研究两者之间的界面。阻碍其最大增强效果的另一个因素是纤维材料的高强度和低弹性模量。
        结束语
        综上所述,钢筋混凝土结构的加固和改造是基于实际的工程特点,主要结构的损坏检测和调查,应该根据详细的分析来完成。受影响的结构构件应在其支撑能力测试的场所进行调查。通过本文的研究分析,对以后建筑工程行业的发展提供了参考意义。
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