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摘要:在进行建筑建设的过程中,混凝土结构是重要的环节,混凝土结构的耐久性以及安全性对于建筑的整体质量和使用寿命带来很大的影响。目前,在建筑建设和施工的过程中存在着一些问题,对建筑建设的质量和安全性存在着威胁,因此需要采取相关的加固技术对其进行进一步的改善,促进工程质量和安全性的提高。
关键词:建筑工程;混凝土结构;加固设计
引言
当建筑混凝土结构因出现设计不当或是直接受到建筑使用年限较长等因素的影响,比较容易导致建筑混凝土结构出现不稳定的情况,甚至由此产生建筑坍塌、倾覆等一系列安全问题。因此有必要加强对建筑混凝土结构工程的加固设计,本文旨在为丰富该领域理论研究的同时,也为真正实现建筑混凝土结构工程的加固优化设计,提供相应实践指导与帮助。
1建筑结构加固设计的必要性
建筑结构在使用过程中一旦发生结构性能的劣化,为继续满足使用要求,需对结构进行必要的加固。在建筑物进行加固设计和施工前,需对结构进行必要的检测和鉴定,以对建筑性能、使用耐久性等方面能否满足加固要求进行明确,以提高建筑结构加固的针对性。同时,要求技术人员根据建筑的实际情况,对各个影响因素进行综合考虑,制定合理科学的结构加固设计方案,以保证加固技术能够在建筑施工中发挥出有效的作用,使加固后的建筑结构继续满足使用要求。
2建筑混凝土结构工程加固设计原则
2.1安全性原则
在实际开展建筑混凝土结构工程加固设计时,相关工作人员首先需要在结合工程实际的基础上,认真贯彻落实安全性原则。即需要相关工作人员依照工程实际情况与原建筑混凝土结构特点,合理选择相应的加固方式,保障所选用的加固方式能够有效提高原建筑混凝土结构的安全可靠性,并尽可能延长建筑结构的使用寿命。
2.2经济性原则
进行建筑混凝土结构构成加固设计时,相关工作人员需要坚持的另一项原则即为经济性原则。即在制定的众多加固设计方案中,在保障其与建筑实际相符合,且确实能够有效达到加固建筑混凝土结构的前提下,选择成本费用最低的加固方案。进而有效控制建筑混凝土结构加固设计成本,帮助企业实现经济效益最大化的根本目标。
2.3实用性原则
在建筑混凝土结构加固设计中,实用性原则与操作性原则大致相同,即要求工作人员在以提高建筑混凝土结构的安全稳定性与坚固度为主要目标的基础上,制定出的建筑混凝土结构加固设计方案应当具有较高的可操作性,便于施工且能够在短时间内完成所有建筑结构加固施工工作。
3建筑结构工程混凝土结构设计加固常用措施
3.1加大截面加固方式
在建筑混凝土结构加固施工的过程中,针对混凝土结构构件进行分析,在混凝土结构构件外进行新的混凝土的浇筑,有效的增加原有混凝土构件的截面,促进构件的承载力等性能显著的提高,而且能够降低柱子的长细比例。加大截面的方式在进行施工的过程中方式简便,而且能够广泛的使用在梁和柱的混凝土结构的加固中。在加固施工的过程中,结合原有结构的受力特点,对其薄弱环节进行分析,根据加固的要求对其加大截面进行设计。如在施工的过程中,经常使用增加上下侧受或者受拉区混凝土的配筋对梁、板等受弯构件进行相应的加固。在进行混凝土结构加固的过程中,根据加固的要求不同能够分成两种方式:①增加原有混凝土构件的截面;②增加配筋。在实际施工的过程中,会根据实际情况进行选择,或者两者进行配合使用。
在加大截面为主的构件中,需要对构造钢筋的数量进行配置,确保加大的截面能够正常的使用。
3.2局部加固
鉴于本建筑工程使用年限相对较长,在长时间的使用过程中建筑内部部分结构位置处出现诸多安全隐患。针对此类不稳定的建筑结构部位,同样需要工作人员及时对其进行加固处理。例如在该工程的2楼走廊中,部分墙体及其上部圈梁存在被私自拆除的情况,导致上部预制板支撑不足,随着荷载的逐渐增大,极有可能出现塌落的情况。因此相关工作人员在不改变通道规划的基础上,先设计使用脚手架作为原混凝土结构二层楼板的临时支撑,将已经被拆除的墙体及其上部圈梁一一复原。现场人员通过运用专业的检测仪器设备对墙体的坚固度、承载力等进行准确测定,确保各项检测值均与规定允许值相吻合后,再将临时支撑拆除即可。此外,针对本建筑工程中局部构件如承重构件等,在长期使用过程中出现强度逐渐降低、刚度逐渐减小等情况,或是存在明显开裂、折断等缺陷问题。在对建筑工程局部构件进行加固时,工作人员在充分结合建筑局部结构情况以及加固设计预算等多方面因素下,选择采用构件置换的方式。即重新使用具有较高强度与刚度的构件,置换存在严重缺陷问题或是强度与刚度和规定要求不相符的构件。
3.3间接加固技术
当遇到直接加固技术无法解决的复杂建筑建构时,就需要采取深层次的间接加固技术,间接加固技术主要分为两种,一为增加支撑点的加固法,二为预应力的加固法。两者配合使用可以有效提高建筑结构的抗压能力。间接加固技术的适用建立在对建筑结构的深层分析上,当原本结构无法满足加固指标时,应该在原有的支撑点上采取增加支撑点的数量来提高整个建筑结构的抗压能力,或者采用滑轮杠杆原理减小加固点的受力大小从而达到加固结构的目的。
以翻新传统居民住宅楼的施工流程为例,传统居民住宅楼占地面积巨大然而选用的混凝土材料质量较差导致稳固能力不能满足预计需求,这样的扎底面积大,抗压能力小的建筑结构减少了建筑物的使用寿命,所以需要对其进行翻新延长其使用寿命。因此在传统居民住宅楼的建筑结构在翻新的过程中需要对相关不合理的混凝土支撑节点进行优化,由于是在优化结构的基础上完成加固任务,工程师需要对房屋原本的结构模型进行抽象,在加固施工开始前,工程师需要通过对目标建筑物的实地勘测画出完整的房屋结构图,与现代主流建筑结构对比指出原有结构的不合理之处。针对不同的需要加固的节点进行相对应的加固方法。对缺少支撑点的节点进行理论增设,去除冗余节点。例如对居民住宅楼不必要的混凝土支撑节点进行拆除,对需要扩建的房间进行混凝土灌浆构成地基。在施工过程中出于安全性考虑应该让工人先进行支撑点的增加,在确保增加的支撑点为有效节点后再对冗余节点进行拆除,在每个冗余混凝土支撑节点拆除完成后,建筑工程师应该在图纸上完成相应的演变,通过计算得出这个节点的拆除是否合理,如果不合理则需要二次补充结构节点,将房屋整体结构的抗压能力提升至最大化。然而传统房屋的主梁以圆木为主,对圆木进行增加支撑点技术难度较大成本较高,因此建筑工程师可以采用混凝土加固技术,将圆木改为混凝土大梁的方法提升房屋建筑的稳固性,在精确比例房屋结构图上完成演算,确定适用何种规格的混凝土材料能够起到加固作用,通过严格筛选混凝土材料确保加固后的主梁稳固性优于原先主梁。
结语
在建筑混凝土结构工程的加固设计中,相关工作人员需要始终围绕工程实际,严格遵循国家相关标准要求与设计规程,合理选择与之相适宜的加固技术,如加大截面、置换混凝土以及粘钢加固等。并对其中各项关键环节及要点进行严格把控,从而设计出科学合理的建筑混凝土结构工程加固方案,为全面提高建筑结构的稳定性、安全性和可靠性创造良好条件。
参考文献:
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