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摘 要:由于人们生活质量水平的提高,对房建质量的要求越来越高,在一定程度上促进了我国建筑行业的快速发展。目前,钢结构加固技术在我国房建工程中得到了广泛的应用,不仅可以提高房建结构的承载能力,还确保了建筑工程施工的稳定性和安全性。在进行钢结构加固施工时,施工人员应按照施工设计的方案进行作业,掌握好施工中各个环节的要点,做好施工质量的监督和管理工作,这样以来就可以节约施工成本,提高房建工程的整体质量,以此满足施工的需要。因此,该文章就钢结构加固技术在房建工程中的应用要点进行详细的阐述,为同类工程提供参考依据。
关键词:钢结构;加固;房建;应用;要点
一、钢结构加固的原则
1、结构体系总体效应原则。尽管加固只需针对危险构件进行,但同时要考虑加固后对整体结构体系的影响。因此,在制定加固方案时,应对建筑物总体考虑,不能简单采用“头痛医头,脚痛医脚”的办法。
2、先鉴定后加固的原则。结构加固方案确定前,必须对已有结构进行检查和可靠性鉴定分析,分析结构的受力现状和持力水平,为加固方案的确定奠定基础。
3、材料的选用和取值原则。原结构的材料强度应按规定取用,如原结构材料种类和性能与原设计一致,按原设计值取用;当原结构无材料强度资料时,可通过实测评定材料强度等级,再按现行规范取值。
4、加固方案的优化原则。建筑结构加固方案的选择应充分考虑已有结构实际现状和加固后结构的受力特点,对建筑结构整体进行分析,保证加固后结构具有较高的安全性和可靠度。此外,要考虑综合经济指标、施工特点和技术水平,在加固方法的设计和施工组织上采取有效措施,减少对使用环境和相邻建筑结构的影响,缩短施工周期。
5、与抗震设防结合的原则。我国是一个多地震的国家,为了使在地震高发地带上的建筑物具有相应的安全储备,在对其进行承载力和耐久性加固、处理时,应与抗震加固方案结合起来考虑。
二、房建钢结构加固的原因
1、從设计理念上对房屋建筑使用寿命的理解不够透彻
过去在房屋建筑的设计理念上,还没能从最初的单纯设计满足载荷强度的设计原则转变到既满足载荷强度需求又满足使用寿命需要的设计思路,这也不能符合当今房屋建筑工程建设对使用寿命的要求。而加强房屋建筑使用寿命的理解,应首先要研究确定结构重要性的方法。
2、没有对房屋建筑结构的耐久性问题投入足够的关注
房屋建筑在建造和使用过程中,一定受到环境、有害化学物质的侵蚀,并要承受雪荷载、风荷载、地震荷载、疲劳荷载甚至超载、人祸等意外因素的作用,同时房屋建筑所采用材料的自身性能也会不断退化,从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。大量的病害实例也证明,除了施工和材料方面的原因,影响结构耐久性的决定性因素是来自构造上的缺陷。
3、对于房屋建筑结构设计中的抗震措施设计缺乏深入的认识和重视
近年来国内国外地震频发,给人类社会带来了极大的灾难。尤其是我国的地震通常具有发生频繁、震害强烈、范围广泛等特点。因此对于房屋建筑这一类的建筑工程而言,遭受地震破坏的可能性就很大。而我国的工程人员以及人民群众对于房屋建筑的抗震措施设计也有了更科学的认识,而过去在房屋建筑结构设计中,有关抗震措施的设计思想被忽视的现象也逐步被扭转。
三、房建工程中钢结构加固方法的分析
1、加大截面加固法
加大截面加固法是在构件外部外包混凝土,增大构件截面面积和配筋量的一种加固方法,从而达到提高构件承载能力的目的。在我国,加大截面法是一种传统的加固方法,工艺简单,适用面广,可广泛用于梁、板、柱、墙等混凝土结构的加固。根据构件的受力特点和加固要求不同,可选用单侧加厚、双侧加厚、三面和四面外包等。在以加大混凝土截面为主的结构中,为了保证后浇混凝土的正常工作,需适当配置构造钢筋;在以加配钢筋为主的加固方法中,即增加钢筋截面积,为保证加固钢筋的正常工作,需按构造要求浇灌混凝土保护层。外包材料一般以普通混凝土为主,当外包层较薄、钢筋较密时,可用细石混凝土,配筋除采用钢筋外,也常用型钢和钢板。但这种方法要求的现场湿作业工作量大,养护时间较长,对生产和生活有一定影响,而且构件的截面增大后对结构的外观和房屋净空也有一定影响。
2、外包钢加固法
外包钢加固法是以型钢(一般为角钢)外包于构件四角(或两角)以加强其受力性能的加固方法。外包钢加固法分湿式和干式两种情况。湿式外包钢加固:外包型钢与构件之间是采用乳胶水泥粘贴或环氧树脂化学灌浆等方法黏结,以使型钢与原构件能整体工作共同受力;干式外包钢加固:原构件与外包型钢之间无任何黏结,有时虽填有水泥砂浆,但彼此只能单独受力,承载力提高不如湿式外包钢加固有效。该方法施工简便,现场工作量较小,受力较为可靠,适用于在使用上不允许增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度地提高截面承载能力的混凝土结构,主要用于钢筋混凝土柱、梁、桁架弦杆和腹杆的加固。
3、预应力加固法
预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或撑杆对结构进行加固的方法,通过施加预应力使拉杆或撑杆受力,影响并改变原结构内力分布,从而降低结构原有应力水平并提高结构的承载能力。特点是通过预应力手段强迫后加拉杆或撑杆受力,改变原结构的内力分布,降低原结构的应力水平,使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除,具有加固、卸载和改变结构内力的三重效果,后加拉杆或撑杆和原有结构能够较好地共同工作,结构承载能力能够得到较大的提高。预应力加固适用于大跨度结构,以及采用一般方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力应变状态下的大型结构加固,但不宜用于处在高湿度环境下的混凝土结构或混凝土收缩徐变较大的混凝土结构的加固。
4、增设支点加固法
增设支点加固法是通过增设支承点来减小结构计算跨度,改变结构内力分布并提高其承载能力的加固方法。梁、板在跨中增设支点后,减小了跨度,从而能较大幅度地提高承载能力,并能减小和限制梁、板的挠曲变形。适用于房屋净空不受限制的大跨度结构中梁、板、桁架、网架等水平结构的加固。增设支点加固法优点是简单可靠;缺点是使用空间会受到一定影响。
5、粘贴钢板加固法
粘贴钢板加固法是在混凝土构件表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板,使其共同工作、整体受力,以提高结构承载力的一种加固方法。它实质是一种体外配筋,提高原构件的配筋量从而相应提高结构构件的刚度、抗拉、抗压、抗弯和抗剪等方面的能力。因此,采用此法加固对结构胶的要求较高,结构胶必须具有强度高、黏结力强、耐老化、弹性模量高、线膨胀系数小的特点,并且具有一定弹性。相对于传统加固方法,粘钢加固法更为简单、快速,对结构的外形、净空等影响较小,其施工过程对生产和生活影响较小,因而在建筑领域和公路桥梁领域中都得到了普遍应用。
结束语:
随着科学技术的发展,我国各工程施工技术的不断创新和发展,推动了我国建筑行业的快速发展。钢结构加固技术作为房建工程中一种较为常用的施工技术,在我国房建工程中得到了普遍的应用,不仅为建筑物的加固提供方了可靠的技术支持,还确保了房建施工的质量。
参考文献
[1]陈绍蕃.房屋建筑钢结构设计[M].中国建筑工业出版社,2007,(08).
[2]赵志强.关于如何加强钢结构施工质量措施的分析探讨[J].科技风,2010(16).
[3]程圣国. 浅析高层钢结构建筑的施工技术[J].科技创新导报,2011,(8):43-44.
作者简介:
金培培,男(1985-12-),河南省,本科,研究方向:城建,身份证号码:412326198512070315
陈浩,男(1988-01),河南信阳,本科,研究方向:城建钢结构方面,身份证号码:413001198801063514
关键词:钢结构;加固;房建;应用;要点
一、钢结构加固的原则
1、结构体系总体效应原则。尽管加固只需针对危险构件进行,但同时要考虑加固后对整体结构体系的影响。因此,在制定加固方案时,应对建筑物总体考虑,不能简单采用“头痛医头,脚痛医脚”的办法。
2、先鉴定后加固的原则。结构加固方案确定前,必须对已有结构进行检查和可靠性鉴定分析,分析结构的受力现状和持力水平,为加固方案的确定奠定基础。
3、材料的选用和取值原则。原结构的材料强度应按规定取用,如原结构材料种类和性能与原设计一致,按原设计值取用;当原结构无材料强度资料时,可通过实测评定材料强度等级,再按现行规范取值。
4、加固方案的优化原则。建筑结构加固方案的选择应充分考虑已有结构实际现状和加固后结构的受力特点,对建筑结构整体进行分析,保证加固后结构具有较高的安全性和可靠度。此外,要考虑综合经济指标、施工特点和技术水平,在加固方法的设计和施工组织上采取有效措施,减少对使用环境和相邻建筑结构的影响,缩短施工周期。
5、与抗震设防结合的原则。我国是一个多地震的国家,为了使在地震高发地带上的建筑物具有相应的安全储备,在对其进行承载力和耐久性加固、处理时,应与抗震加固方案结合起来考虑。
二、房建钢结构加固的原因
1、從设计理念上对房屋建筑使用寿命的理解不够透彻
过去在房屋建筑的设计理念上,还没能从最初的单纯设计满足载荷强度的设计原则转变到既满足载荷强度需求又满足使用寿命需要的设计思路,这也不能符合当今房屋建筑工程建设对使用寿命的要求。而加强房屋建筑使用寿命的理解,应首先要研究确定结构重要性的方法。
2、没有对房屋建筑结构的耐久性问题投入足够的关注
房屋建筑在建造和使用过程中,一定受到环境、有害化学物质的侵蚀,并要承受雪荷载、风荷载、地震荷载、疲劳荷载甚至超载、人祸等意外因素的作用,同时房屋建筑所采用材料的自身性能也会不断退化,从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。大量的病害实例也证明,除了施工和材料方面的原因,影响结构耐久性的决定性因素是来自构造上的缺陷。
3、对于房屋建筑结构设计中的抗震措施设计缺乏深入的认识和重视
近年来国内国外地震频发,给人类社会带来了极大的灾难。尤其是我国的地震通常具有发生频繁、震害强烈、范围广泛等特点。因此对于房屋建筑这一类的建筑工程而言,遭受地震破坏的可能性就很大。而我国的工程人员以及人民群众对于房屋建筑的抗震措施设计也有了更科学的认识,而过去在房屋建筑结构设计中,有关抗震措施的设计思想被忽视的现象也逐步被扭转。
三、房建工程中钢结构加固方法的分析
1、加大截面加固法
加大截面加固法是在构件外部外包混凝土,增大构件截面面积和配筋量的一种加固方法,从而达到提高构件承载能力的目的。在我国,加大截面法是一种传统的加固方法,工艺简单,适用面广,可广泛用于梁、板、柱、墙等混凝土结构的加固。根据构件的受力特点和加固要求不同,可选用单侧加厚、双侧加厚、三面和四面外包等。在以加大混凝土截面为主的结构中,为了保证后浇混凝土的正常工作,需适当配置构造钢筋;在以加配钢筋为主的加固方法中,即增加钢筋截面积,为保证加固钢筋的正常工作,需按构造要求浇灌混凝土保护层。外包材料一般以普通混凝土为主,当外包层较薄、钢筋较密时,可用细石混凝土,配筋除采用钢筋外,也常用型钢和钢板。但这种方法要求的现场湿作业工作量大,养护时间较长,对生产和生活有一定影响,而且构件的截面增大后对结构的外观和房屋净空也有一定影响。
2、外包钢加固法
外包钢加固法是以型钢(一般为角钢)外包于构件四角(或两角)以加强其受力性能的加固方法。外包钢加固法分湿式和干式两种情况。湿式外包钢加固:外包型钢与构件之间是采用乳胶水泥粘贴或环氧树脂化学灌浆等方法黏结,以使型钢与原构件能整体工作共同受力;干式外包钢加固:原构件与外包型钢之间无任何黏结,有时虽填有水泥砂浆,但彼此只能单独受力,承载力提高不如湿式外包钢加固有效。该方法施工简便,现场工作量较小,受力较为可靠,适用于在使用上不允许增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度地提高截面承载能力的混凝土结构,主要用于钢筋混凝土柱、梁、桁架弦杆和腹杆的加固。
3、预应力加固法
预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或撑杆对结构进行加固的方法,通过施加预应力使拉杆或撑杆受力,影响并改变原结构内力分布,从而降低结构原有应力水平并提高结构的承载能力。特点是通过预应力手段强迫后加拉杆或撑杆受力,改变原结构的内力分布,降低原结构的应力水平,使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除,具有加固、卸载和改变结构内力的三重效果,后加拉杆或撑杆和原有结构能够较好地共同工作,结构承载能力能够得到较大的提高。预应力加固适用于大跨度结构,以及采用一般方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力应变状态下的大型结构加固,但不宜用于处在高湿度环境下的混凝土结构或混凝土收缩徐变较大的混凝土结构的加固。
4、增设支点加固法
增设支点加固法是通过增设支承点来减小结构计算跨度,改变结构内力分布并提高其承载能力的加固方法。梁、板在跨中增设支点后,减小了跨度,从而能较大幅度地提高承载能力,并能减小和限制梁、板的挠曲变形。适用于房屋净空不受限制的大跨度结构中梁、板、桁架、网架等水平结构的加固。增设支点加固法优点是简单可靠;缺点是使用空间会受到一定影响。
5、粘贴钢板加固法
粘贴钢板加固法是在混凝土构件表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板,使其共同工作、整体受力,以提高结构承载力的一种加固方法。它实质是一种体外配筋,提高原构件的配筋量从而相应提高结构构件的刚度、抗拉、抗压、抗弯和抗剪等方面的能力。因此,采用此法加固对结构胶的要求较高,结构胶必须具有强度高、黏结力强、耐老化、弹性模量高、线膨胀系数小的特点,并且具有一定弹性。相对于传统加固方法,粘钢加固法更为简单、快速,对结构的外形、净空等影响较小,其施工过程对生产和生活影响较小,因而在建筑领域和公路桥梁领域中都得到了普遍应用。
结束语:
随着科学技术的发展,我国各工程施工技术的不断创新和发展,推动了我国建筑行业的快速发展。钢结构加固技术作为房建工程中一种较为常用的施工技术,在我国房建工程中得到了普遍的应用,不仅为建筑物的加固提供方了可靠的技术支持,还确保了房建施工的质量。
参考文献
[1]陈绍蕃.房屋建筑钢结构设计[M].中国建筑工业出版社,2007,(08).
[2]赵志强.关于如何加强钢结构施工质量措施的分析探讨[J].科技风,2010(16).
[3]程圣国. 浅析高层钢结构建筑的施工技术[J].科技创新导报,2011,(8):43-44.
作者简介:
金培培,男(1985-12-),河南省,本科,研究方向:城建,身份证号码:412326198512070315
陈浩,男(1988-01),河南信阳,本科,研究方向:城建钢结构方面,身份证号码:413001198801063514