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浅论房屋建筑物施工中混凝土的结构加固方法

摘要:随着世界经济的飞速发展,建筑物的工程类别也逐渐走向多样化,出于对建筑物的养护的目的,工程师们必须对建筑物工程进行合理的加固和保养,特别是对于混凝土建筑物。本文主要对混凝土的结构加固方法以及其原理进行分析,并对混凝土的结构加固方式进行研究和探索。 

关键词:房屋建筑物 施工 混凝土 结构 加固方法 
  一、房屋建筑物施工中混凝土的结构加固的主要原因 
  随着中国土木工程建设科学高速发展,目前建筑物和构筑物进入老化阶段的数目也在持续的增长,这应引起工程师们的注意和高度重视,因为这些都将会在一定的程度上导致混凝土的结构承受力不足、开裂和抗震能力下降等问题的出现,进而影响建筑物及构筑物的安全和使用性能。下面笔者将针对在房屋的钢筋混凝土加固的施工过程中,所遇到的和加固施工方案及施工方式有关的问题产生原因进行简单的介绍及分析。 
  (一)从设计观念上对房屋建筑物使用寿命的理解不够透彻 
  中国过去在房屋建筑物的设计观念上,还没能从最开始的单纯设计出符合载荷强度的设计准则,上升为既要求达到载荷强度吗,又达到使用寿命需求的设计水平,传统的设计原则不符合当今房屋建筑物工程的建设对使用寿命的需求。若想加强对房屋建筑物使用寿命的理解,应首先要研究房屋的结构。 
  (二)未对房屋建筑物结构的耐用性问题给予足够的关注度 
  房屋建筑物在建造以及使用的过程中,很容易会受到环境中的有害化学物质的影响,又因为来自风载荷、雪载荷、疲劳载荷、地震载荷、甚至是超载、人祸等因素的影响,同时房屋建筑物也因为自身使用的材料的老化而导致本身的力学性能处于逐渐弱化的状态,进而导致房屋建筑物结构的各个部分出现不同程度的损伤以及劣化。除此之外,大量的房屋倒塌的实例也可以证明影响房屋建筑物结构耐用性的因素除了施工以及材料方面的原因外,还有设计上的原理性缺陷 
  (三)对于房屋建筑物结构的设计中抗震方面的设计缺乏深入的了解和高度重视 
  近年来,无论是中国还是世界上其他的国家,地震发生的频率在逐渐加大,更糟糕的是,地震的强度也都不小,对于房屋这一类的建筑物工程来说,它们遭受地震而导致其破坏的可能性相当大。因此,工程师们必须对房屋建筑物的抗震的设计有足够的认识,并给与高度重视,扭转在过去年代里抗震措施设计被忽略的这种错误观念。在这一点上,我们应该抛弃成见,像日本人民学习,他们生活在一个地震发生频率很高的地方,然而,每年死于地震的公民却很少,其中一个重要的原因,就是他们的房屋等建筑物都具有很好的抗震能力 
  二、建筑物工程混凝土的结构加固准则 
  对于建筑物工程混凝土的结构的加固工程师们应遵从以下几点原则: 
  第一,工程师们应尽可能的使得所有的加固措施发挥其应该具备的综合作用,增大加固效率。第二,工程师们要始终遵循尽量保留并利用原始的结构组件的原则,充分的发挥其原始结构所固有的巨大潜力,最大程度避免不必要的拆分及更换。第三,尽量减小对建筑物使用性能的影响。第四,对于加固过后的力学分析以及校准,工程师们除了考虑应遵循的最重要的结构设计原则外,还应将加固的过程中产生的工作应力、新旧材料共同工作的配合程度以及加固部分变得滞后等现象考虑在内。第五,工程师们应最大程度的避免或者降低因为设计方案所带来的负面效应,充分考虑加固措施将带来的消极影响 
  三、混凝土的结构加固方式探究 
  近年来,由于建筑物工程的持续发展,混凝土的结构也随之不断的演变,类型也变的复杂而多样。因此工程师们应该针对不同的结构找出相适应的混凝土结构加固方法,唯有如此才能够在现今社会迅猛发展的态势下,做到节约成本,创新文化、环境价值。进而满足广大人民生产和生活的需求。下面就介绍中国目前现行的几种主要的混凝土加固方式。 
  (一)粘钢加固法 
  粘钢加固法,主要是通过在节点的表面采用特殊的建筑物结构胶用于粘贴钢板或者是角钢,使其得以协同工作,利用夹钢及钢板对核心区域混凝土的约束影响,以及自身的承受力,来增大核心区承受能力。这种加固法的优势是对结构外形基本没有影响,而且施工的工期较短,在作业施工的过程中对生产以及生活影响较小,该方法的缺点是,由于此方式推广的时间还比较短,其抗老化的能力尚不能得到确切的数据。 
  (二)增设节点加固法 
  该方法的优点是:比较简单,便于操作,它的原理是:主要通过加大节点来降低结构的跨度,以便于达到降低结构内部应力,增大结构承载性能的目的。不过此种方式的采用易受到空间的桎梏,通常只运用于大跨度板、梁、网架等其它水平混凝土的结构上。 
  (三)碳纤维加固法 
  此方法的原理是:通过采用轻质的高强度的碳纤维布,粘贴结构相应部位以期达到补强和加固的作用,而相对于其他种类的加固方式,该方法有着易于施工以及不加大横截面尺寸等优点。当然,该方法也有其缺点,即由于碳纤维加固时采用的结构胶属于有机高分子,导致其同样存在不耐火,耐高温能力较差等问题,耐久能力也有待进一步改善。 
  (四)加大横截面加固法 
  混凝土的受弯组件常常由于使用时间过长等问题导致结构遭到破坏,而这时如果在其表面加混凝土的现浇层,可加大横截面有效高度,扩大横截面积进而增大组件正横截面抗弯,斜截面抗剪能力和横截面刚度,从而起到加固补强影响。在横截面的受拉区加上现浇混凝土,围套加大组件横截面,通过新加部分和原始构件共同工作,可以有效地增大组件承受力,改善其使用能力。该方法的优点是:施工的工艺简单、适应能力强,并且具有成熟的设计以及施工经验;适用于大多数的梁、板、柱、墙等一般构造物的混凝土的加固。该方法的缺点是:由于现场施工的湿作业时间较长,对生产以及生活等方面会造成一定的影响,且加固后的建筑物物净空有一定比例的减小。 
  (五)预应力加固法 
  预应力水平拉杆的加固混凝土的受弯组件因为预应力和新增外部载荷的共同影响,拉杆内将会产生轴向的拉力,该力将通过杆端锚固偏心地传递到各个组件上(当拉杆和梁板底面处于紧密贴合的状态时,拉杆会与组件共同弯曲,此时尚会有一部分压力将会直接传递给组件底面),在组件中产生偏心受压影响,该影响克服了部分外载荷所产生的弯矩,降低了外载荷效应,进而增大了组件的抗弯能力。同时,因为拉杆传给组件的压力影响,组件裂纹和裂缝的发展得以缓解、控制、斜横截面抗剪承受力也随之增大。 
  四、总结 
  综上,房屋建筑物在安全性能以及耐用性能方面的问题,应该引起工程师们的高度重视,要建造出一幢经久耐用的房子,不仅仅要求工程师们在房屋建筑物等方面具有多年丰富经验的积累以及实践,同时还要求工程师们能够以积极而又谦虚的态度对国际上的一些成功经验和惯例做法进行良好的借鉴和引进,进而才能够引领中国的房屋建筑物的结构设计观念加入国际轨道,使其的水平上升到一个更高的层次。 
  参考文献: 
  [1] 姚继涛,马永乐.建筑物可靠性鉴定和加固基本原理及方法[M].北京;科学出版社,2003年. 
  2] 林文秀.混凝土加固方法与技术[M].北京;中国建筑物工业出版社,2004年. 
  [3]郑先元.既有建筑结构鉴定与加固技术概述及应用[J].现代物业(上旬刊),2011(01). 

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