预应力技术在建筑工程中的实际应用分析

发表时间:2021/8/18   来源:《建筑实践》2021年40卷第10期   作者:邹海微
[导读] 与其他加固技术相比,体外预应力技术在结构加固工程中具有较好的适用性,外部预应变系统安装在承载重结构主体部分的外部,通过利用转向装置和结构本体段进行固定,可以更好地传递预应力。

        邹海微
        黑龙江辰能同发置业有限责任公司  黑龙江省哈尔滨市150000
        摘要:与其他加固技术相比,体外预应力技术在结构加固工程中具有较好的适用性,外部预应变系统安装在承载重结构主体部分的外部,通过利用转向装置和结构本体段进行固定,可以更好地传递预应力。该技术是一种主动加固技术。目前,在桥梁工程的强化改造中使用了体外挤压技术,刚起步,设计标准不完善,施工标准不健全。为此,本文将其应用于建筑物的加固改造,结合实际工程,探讨其在各个环节中的应用。
关键词:预应力技术;房屋建筑;加固改造应用
前言:房屋建筑加固改造工程中体外预应力技术越来越受到人们的关注,技术水平的提升将进一步实现房屋建筑质量符合人们的发展需求。针对这种情况,应用体外预应力技术结合实际工程建设案例,在房屋建筑加固改造工程中进行分析。希望能够进一步推动房屋建筑加固改造工程的效果。
1.体外预应力技术
1.1 体外预应力技术概念
        体外预应力技术又称体外预应力加固技术,是一种新兴的加固技术。现有的加固技术,通过将前应力钢筋设置在工程混凝土中,增加了工数,可以简单直接应用体外前应力技术。通过利用结构主体和截面锚固定建筑物主体截面的外部固定方式,主体结构能够承受传递应力,能够有效地提高工程结构的受力性能。提高建筑刚性的承载能力和承载能力。
1.2 体外预应力技术的特点
        体外预应力技术是处理房屋工程中的应用的最好选择,其特征在于:(1)体外预应力技术解决了建筑物的挠曲和裂缝问题,快速观察到了效果,具有良好的施工质量;(2)在体外预应力技术中采用的钢绞线具有较高的柔软性和强度,使用方便,可简单应用于施工设计,且成型容易。(3)体外预应力技术的应用继续将梁结构应用于原来的建筑工程,减少浪费,从而降低了加强工程的成本;(3)体外预应力技术的应用可继续将梁结构应用于原建筑工程,从而减少浪费。由此,能够降低加强工程的成本。(4)采用体外预应力技术,大大提高了钢筋的共振性能,提高了建筑结构的耐腐蚀和耐久性。
2.建筑结构中预应力技术内涵分析
        在建筑结构的设计中,预应力技术在混凝土工程中具有较显著的应用。前应力技术的科学应用可以减弱外载荷的拉伸应力,可在一定程度上提高混凝土结构的承载力。在结构设计作业中,通过混凝土和高强度钢的应用,预应力混凝土体系的施工可以实现其抗压强度和抗剪切能力的有效提高,由此可以降低混凝土构件的截面尺寸,在一定程度上节约钢材和混凝土材料的量,进而降低混凝土结构的开裂程度和重量。同时,在将前应力技术应用于建筑结构设计时,必须遵守严格相关的原则,确保充分发挥前应力技术价值。
3.建筑结构加固体外预应力技术具体应用
3.1 加固施工中技术应用
        在使用功能差异或需要改变使用功能的现有建筑中,为了达到使用目的,典型地使用的是加固操作。一般来说,传统建筑物的使用功能和使用功能的改变都需要增加载荷,即建筑构件的支撑力不足和构件的力过大,建筑构件一般会产生一定的应力,首先,需要利用支撑等措施对结构构件进行有效卸载。尽可能减少结构构件的初始应力值,然后通过钢板粘贴预应力的肋条、拉伸力以及固定装置,或使其增加,从而在结构构件中加入一定的外部预应力。结构构件卸载措施解除后,使应力和体外预应力相互抵消或衰减,从而最大限度地发挥加强纵肋的作用,达到改善结构构件承载能力的目的。
3.2 加固受弯构件中具体应用
        在钢筋混凝土结构中,如果弯曲构件的弯曲能力不能达到最大限度的使用要件,则可以通过粘贴碳纤维片材或钢板来进行加强处理。

碳纤维片具有较高的拉伸强度时,进行混凝土施工操作时,施工过程比较简单,在弯曲构件的强化结构中,碳纤维片通常应用于弯曲构件,也就是说,可以实现一定程度的增强效果,而且现在已经广泛地应用了该方法。但是,如果在发生变形的建筑结构构件的结构中使用该构件,则通常在结构构件上产生初期应力,在初期状态有较大的应变值时,在建筑构件断裂的情况下,由于碳纤维片材的力值也通常小,因此不能有效地添加碳纤维片材的高强度,因此如果在结构构件的构造中使用该构件,则通常不能产生初期应力。在碳纤维片已经贴附在产生了初始应力的混凝土结构上时,首先需要有效降低结构的应力。由此,在混凝土结构损坏时能充分利用碳纤维板材的应力,能有效地增强结构。
3.3 改变结构受力时具体应用
        在建筑结构设计过程中,有效增加或适当减少部分杆件,会在一定程度内影响结构内力状态,使其出现降低或增加。例如在建筑使用功能变化而对其结构进行改造时,要增大空间跨度,需抽除部分柱构件的应用,导致结构内力出现了很大程度的不同,梁跨度也增大很多,增加梁柱端部位的弯矩,同时也在一定程度内改变了部分截面位置处的弯矩方向,无法满足使用要求。此时,可通过进行增加斜支撑的使用,以满足托梁的设计承载力和刚度变形要求,也可以使其在承载水平荷载的过程中,相对减少抽柱构件后带来结构内力变化的影响。如果在斜支撑部位通过支座位移法顶升进行预应力的预先施加,会相应的改变结构内力,减少梁的挠度刚度变形,但首先应对斜支撑施加预应力的大小进行验算,以满足设计要求。
3.4 体外预应力施工工艺流程
        房屋建筑加固改造工程中的体外预应力技术应该符合施工建设的要求,在钢节点的选择上能够与相应的情况进行匹配,同时在现场对物件进行施工,保证材料能够符合施工要求。按照施工设计要求在楼板上根据预应力技术的特点进行预应力索的制定工作,在制定的过程中可以使用电钻等,这样能够控制预应力索保证预应力技术在房屋建筑加固改造工程中的应用。但是在制定过程中要避免电钻等对建筑主体的破坏,更好的保证梁柱的完整性,主体结构主筋的使用要更好的体现钻孔技术,这样在安放化学锚栓时能够符合施工建设要求。体外预应力技术在节点的选择上应该更好的体现阻燃布的需求,保证锚具能够应用在临时固定点上,在张拉作用下更好的控制结构产生的力点情况,实现张拉的分离。制定有效的措施进行完善工作。固定锚具能够更好的表现体外预应力技术的应用。在完整体外预应力的布置之后就要对其进行防火保障,在切割点的使用上要完成对钢节点等部分的防火,更好的利用锚具等。
3.5施工重点与难点
        由于施工完成后预应力索将长期暴露于大气环境中,为减缓其腐蚀受损尽量选用耐腐蚀性较好的镀锌钢绞线,并采用类似于无粘结工艺的方法包裹较大厚度的高密度聚乙烯保护层。此外,在长期的使用过程中为避免夹片松动造成错具失效,专门设计了群错防松盖。防松盖与锚环相匹配,根据预应力索数量位置开孔,孔径大于预应力索直径小于夹片外径,张拉完后穿入预应力索,顶靠在夹片后端,通过螺栓与错环固定,以确保锚具长期的正常使用。
        固定钢节点的化学锚栓及结构胶达到设计强度后方可进行张拉。张拉前还应对每根预应力索进行预紧,以保证每根索的受力均匀。为保证结构安全,采用分级对称的张拉方法,在梁的两侧同步张拉。
4.结语
        在建筑结构的加强过程中,科学地应用体外预应力技术可在一定程度上实现结构增强,加强包覆材料,改变结构应力,从而减轻了某种程度的结构自重,还满足现代建筑业发展要求,为中国建筑业的进一步发展创造了良好的条件,保证了现代建筑的稳定性和可靠性。
参考文献
[1]周鹏. 基于国际标准组合式锚具锚下结构受力性能研究[D].广西科技大学,2018.
[2]冯大斌. 混凝土及预应力混凝土技术篇[A]. 建设部工程质量安全监督与行业发展司、中国土木工程学会.工程建设技术发展研究报告[C].:中国土木工程学会,2006:29.

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