結構加固的現狀
在歐美發達**中,目前用于結構加固改造的投資已占**建筑業總投資的1/2以上,美國勞工部門在20 世紀末的一項產業預測報告中曾經預言:建筑結構加固業將是21 世紀最為熱門的行業之一。
我國自建國以來,特別是自上世紀70 年代末實行改革開放以后,各種房屋建筑以及城市設施數量急劇增加。據有關部門統計,目前我國現存的各種建(構)筑物的總面積至少在100 億m2以上,其中絕大多數是混凝土及砌體結構。
結構加固的傳統方法及特點
建筑結構在服役期間,隨著時間的流逝,會因劣化、損傷造成使用功能下降,或因技術條件的限制,以及使用功能的改變等條件使工程無法正常的使用。如果能夠科學地分析這種劣化、損傷的規律和程度,及時采取有效的處理措施,就可以延緩結構的損傷過程,達到延長結構使用壽命的目的。因此,結構的可靠性評估方法及加固技術已逐漸成為工程界關注的熱點問題。許多工程技術人員和研究團體已經把注意力轉向該領域,把結構鑒定與加固技術放在突出的位置。
目前土建結構常用的幾種傳統結構加固方法主要是以下幾種:
1、預應力加固法
目前使用較多的主要是體外預應力加固法。預應力法加固效果好,能較大幅度地提高結構整體承載力。但加固后對原結構外觀有一定影響;比較適用于大跨度或重型結構的加固以及處于高應力﹑高應變狀態下的混凝土構件的加固。但不宜用于混凝土收縮徐變大的結構,另外加固后需要注意預應力鋼筋的防腐問 題。
2、增大截面加固法
結構加固中的增大截面加固法:通常用于受彎構件,是指在原構件的上部或下部澆一層新的混凝土和補加相應的鋼筋,從而達到提高原構件承載能力的目的。
增大截面加固法是最為傳統的一種結構加固方法,具有成熟的設計和豐富的施工經驗;工程成本相對較低,可用于梁﹑板﹑柱﹑墻和一般構造物等多種混凝土結構的加固。其主要缺陷是現場施工的濕作業時間長,而且會帶來建筑凈空的明顯減少。
3、改變受力體系加固法
結構加固中的改變受力體系加固法:通常包括在梁的中間部位增設支點(剛性支點或彈性支點),將多跨簡支梁變為連續梁等方法。改變結構的受力體系能大幅度降低計算彎矩,提高結構和構件的承載力,達到加強原結構的目的。
該法比較簡單,而且效果可靠。但加固工作量較大,易損害建筑物的原貌和使用功能,通常還會減小建筑的使用空間。由于所增加的支撐構件一般需要將荷載傳遞到基礎上,這種方法比較適用于整個建筑的加固。
4、粘鋼加固法
該加固法是通過在構件外側粘貼鋼板,鋼板通過膠粘劑與原構件共同作用,以增強結構的抗彎和抗剪能力,提高結構安全度。一般適用于承受靜力作用且處于正常濕度環境中的受彎構件的加固,是近年來發展最快的一種加固方法。
該加固法的特點是施工便捷,只需卸荷和按要求除銹后即可施工?,F場濕作業量少,加固后24h即可投入使用,且加固后對原結構自重、外觀尺寸和原有凈空無明顯影響,能顯著提高構件的剛度和承載能力,并且價格低廉;但加固質量很大程度上取決于膠粘劑質量和施工的水平,特別是粘鋼后一旦發現空鼓,進行補救比較困難。
5、外包鋼加固法
結構加固中的外包鋼加固法:即以角鋼外包于原構件四角,角鋼間用扁鋼焊接形成整體鋼構套的加固方法,以提高構件的承載能力和延性。
一般是在要求不顯著增大構件截面,同時又可以大幅度提高結構承載能力的情況下采用,特別是結構柱周圍裹鋼,結構受力比較可靠,同時現場的工作量也較小,結構截面增加也不大。主要缺點是鋼材用量較大,相應加大了工程成本;在節點處理上也有一定的難度。
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