钢筋混凝土框架结构设计的加固技术应用研究

发表时间:2020/5/21   来源:《基层建设》2019年第34期   作者:肖杰
[导读] 摘要:伴随我国工程建设的快速发展,建筑结构加固技术也引起了越来越广泛的关注。
        广州名阳建筑设计有限公司东莞分公司  广东东莞  523000
        摘要:伴随我国工程建设的快速发展,建筑结构加固技术也引起了越来越广泛的关注。目前,建筑用地领域存在明显的资源问题,而且很多原有建筑或设计也无法适应现在的使用要求,同时频频出现的地震灾害还带给既有建筑严重的安全隐患,或者损伤部分建筑构件等问题。在这些多重原因的作用下,建筑物的加固维修刻不容缓。目前,加固建筑的设计施工已经发展成为我国的焦点问题之一。基于此,本文从钢筋混凝土角度,研究了框架结构的加固必要性、常用的加固设计技术,仅供参考。
        关键词:框架结构;钢筋混凝土;加固设计
        自进入新世纪以来,在建筑业发展的过程中,改造加固既有建筑物及结构设计已然变成一个热门发展方向。从上世纪80年代迄今为止,我国大量兴建了工民用建筑。很多建筑物已经连续工作了几十年,在当时技术条件、材料的限制下,导致有些建筑结构出现了各式各样的问题。目前,国家不断更新了设计规范、提高了建筑物功能要求。在这样的背景下,很多建筑现已无法正常使用,急需采取加固改造措施,优化其中的框架结构。此外,有时原设计不当等,也需要进行加固补强。所以,为了经济、合理地进行加固,则很有必要分析钢筋混凝土建筑物中加固改造框架结构的设计技术应用。
        一、加固框架结构的意义
        在应用钢筋混凝土建筑的过程中,为了令常用框架结构达到工程使用要求,则常常需要采取加固设计。具体需要选用科学的加固手段,来增强混凝土结构的实际强度,提升建筑的实际可靠性。目前,影响建筑物结构的因素越来越多,相应的加固要求也多种多样。例如,要统一建筑结构模式、改善设计施工效果、适应后续使用条件等。总体上看,通过加固设计,能够增大建筑工程的实际应用价值、避免出现施工问题等,由此可见加固改造框架结构意义深远。
        二、钢筋混凝土中应用常见的框架结构加固设计技术
        1、间接加固技术
        (1)构件增设技术
        构件增设法是一种常见的间接加固法,应用原理为基于原有结构,增设一定的结构构件。通过这种结构构件,可更好地均摊既有框架结构需要承受的压力,以减小原结构的压力,增强结构稳定性。该技术对应的施工相当便捷、成本也十分低廉,已被广泛应用在加固各式各样的建筑构件中,但却需要注意结构在空间上的影响。
        (2)剪力墙增设技术
        针对剪力墙增设法,主要的应用原理为选取适当的位置,建设剪力墙,并且与既有钢筋混凝土形成一个有机的整体,以改善结构的实际抗压、抗震效果。一般而言,这种结构适合低层建筑工程,能够大幅改善梁柱的实际承载力。然而,在应用实践中,通过使用剪力墙,常常会扩大占地面积,故此必须综合考量清楚。
        2、直接加固技术
        (1)截面增大技术
        截面增大法是一种常见的直接加固法,应用原理为适当扩大既有钢筋混凝土的框架横截面,并且基于既有结构,加设适量的钢筋,以增强整个框架的强度,改善建筑综合结构的性能。在应用实践中,这样的结构常常用于加固受压或受弯之类的结构。加固操作也十分简单,是一种常用的结构。值得注意的是,这种加固技术常常会扩大结构体积,而需要占据大量的空间,并且明显增大结构自重,以至于提升基础压力。
        (2)混凝土置换技术
        混凝土置换技术也是一种常见的直接加固技术,应用原理为先清除干净没有达到既定要求的混凝土,再基于原来的结构,重新架起模板浇筑混凝土,以恢复、改善结构的整体承载力。在应用实践过程中,这种加固技术往往用于改造混凝土框架施工不当或被外力破坏的结构。值得注意的是,在模板重新搭建时,应注意与初始结构保持一致,而且浇筑材料也要符合原建筑材料,并且能改善浇筑结构的整体强度。但应用这种技术时,常常会耗费很显著的工作量,且需要长时间养护,故此会影响后续施工的进程。


        (3)型钢外粘技术
        外粘型钢法是一种相对较新的加固技术,作用原理为围绕既有钢筋混凝土的外面,将一层钢包在结构上,形成一种外包钢骨架,以有效避免内部混凝土结构发生变形,而且钢结构还能明显改善结构整体强度,令其可承受更严酷的外部冲击。这种方法常常用于快速加固结构,且具有很短的施工工期,能快速加固改造。然而,相应的施工成本却较大,并且不耐高温,一旦遇到火灾,在短时间内极易塌落。
        (4)碳纤维布粘贴技术
        作为新兴直接加固法之一,碳纤维布粘贴加固法在具体进行加固施工时,主要选用碳纤维等加固类型的材料。在这种方法应用的过程中,主要遵循以下原理:预先准备足够的碳纤维,然后在混凝土上面将其直接贴合完好,并且控制这种材料和钢筋混凝土的整个结构组合而成一个整体,以此来增强结构的整体抗压性能。在加固梁结构方面,这种方法表现出很理想的效果。然而,这种材料很接近于钢结构类型的材料,相应的耐温性并不好,在较高温度环境下,常常会降低自身的强度。
        (5)钢板粘贴技术
        针对钢板粘贴法而言,一般会使用钢结构作为施工原材料。其中的粘胶剂就是黏结剂,在黏结不同钢板的过程中,能够直接与钢筋混凝土的整个表面紧密贴合,取代以前的受力工程结构,形成一个新的承载结构系统,以此来促使整个结构提高应用稳定性。据统计先前的施工经验易知,这种加固方法一般用于加固具有理想受拉或受弯力的结构,非常适合加固梁体混凝土结构。然而,针对这样加固后的结构而言,外界温度条件及环境却很容易带来不利影响,必须在施工环节引起重视。
        (6)修补喷射技术
        目前,在直接加固框架结构技术中,修补喷射法也十分常见。这种方法的应用原理是通过使用高速喷射机械,向钢筋混凝土形成结构的整个表面,直接喷射拌和均匀的泥浆,等到凝固以后,便形成一种将钢筋混凝土整个结构外包的支撑作用层,以此来增强整个结构的实际强度。这种技术的施工过程十分便捷,非常适合用于加固处理新旧结构之间的接缝。值得注意的是,这种方法需要用到的机械设备往往要求具有很优异的综合性能,而且相应的操作人员也必须拥有足够高的综合素养。
        (7)预应力技术
        在使用混凝土结构的过程中,常常会形成一定的预应力。目前,预应力加固技术是指在初始状态下,把预应力钢筋直接增添至钢筋混凝土形成的结构内,以优化初始状态下的整体应力分布情况,并且增强结构受压性能,令结构更加稳定。在具体进行施工时,这种方法一般用于加固具有巨大跨度的梁体结构,或者是承重分压主体结构等等。值的引起注意的是,在应用这种方法来加固结构的过程中,往往需要准确操作各个施工环节,相应的施工机械设备及其操作人员方面也有很高的要求。
        三、结语
        综上所述,作为常见的钢筋混凝土建筑,常常会因为年久失修、需要改造、框架结构超载、原来配筋设计不够等问题,而不得不采取加固补强措施。目前,国内拥有丰富的加固技术,而且十分常用。而不同的加固技术往往优缺点的不尽一样,在应用加固技术的工程实践中,必须视具体的情况和要求,合理进行选用,以达到最终的设计目的。
        参考文献
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