民用建筑结构加固设计改造方法.doc
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1、民用建筑结构加固设计改造方法随着我国经济的不断发展,建筑工程的建设规模得以不断扩大,对于建筑工程的要求也相应提高。民用建筑作为一种特殊的商品,对使用年限具有较高的要求,随着加固项目的不断增多,其实际功能也发生相应的变化,如:电梯、楼层、户型等,对这些建筑项目的改造满足了现代城市规划需求,但是有些项目规划存在一定的质量隐患,严重缩短了民用建筑的使用年限,需要做出适当的加固的设计改造,延长民用建筑的使用年限,保护居民的权益。1.民用建筑结构加固设计改造原理1.1混凝土加固材料的使用为了有效改善加固结构在应变和应力滞后问题,在选择钢材类型时,应该选择比例极限变形较低的一级、二级钢材。在使用预应力加固
2、法时,针对大型结构的加固材料应该选用高强钢材,从而降低材料用量,提高钢材的应力水平1。为了保证二次组合结构的接触面能够具有一定的粘结性能,并且选用压缩性较小的混凝土,使新旧两种材料具有一致的受力性,并且保证与原构件产生较高的粘结度。1.2加固结构的受力特性与其他没有进行加固改造的结构相比,改造后的加固结构具有一定的受力特性。加固结构一般作为二次组合结构使用,在新旧结构上存在协调方面受力一致的问题,为了保证新旧结构的协调性,需要做好接触面的施工处理,通常来说,接触面的混凝土强度要远远低于混凝土本身的强度,因此,对于总体承载力方面二次组合结构来说,要远低于一次整浇结构。加固结构往往也作为二次受力结
3、构,在对结构进行加固改造之前,已经完成了第一次受力,经过加固后的结构,即使承载力再低,改造后的截面应力和应变水平都远高于之前。经过二次荷载的作用,新加的结构才能进行二次受力,整体加固的结构在新加应力与应变方面都滞后于原结构,当原结构的受力超出阈值时,新加结构的应力可能远低于之前的数值,当原结构被严重破坏时,新结构可能还未超出设定的极限强度2。2.建筑结构加固设计改造的原则2.1选用材料的原则引起建筑结构出现损坏的主要原因包括腐蚀、振动、风化、高温等,针对工业、民用建筑结构进行加固时,一般需要根据具体的损坏原因采用相应的加固措施,基于原结构不受损坏的情况下,开展相应的加固工作,尽量避免对原构件进
4、行更换或拆除,保证具有实际价值的构件。在进行建筑结构加固设计时,根据相应的原则选择合适的材料,大多选取的材料需要具有高性能、高强度、质量轻、耐久性等特点,并且能够与原构件有良好的相容性。在实际操作过程中,一般根据民用建筑的原构件的性能、强度以及种类选择相应的加固材料。对于建筑原构件的强度资料信息不充分的情况下,应该在施工现场测算原结构材料的强度,并根据强度的等级设定一定的范围。2.2建筑结构加固设计原则由于建筑种类不同,建筑结构出现损坏的原因也各有不同,如:高温、腐蚀、振动、地基沉降等,采取的加固设计方案也各有不同。在民用建筑结构加固时,为了保障建筑物的施工安全以及延长建筑的使用年限,需要采取
5、合适的结构加固的设计改造方案3,针对损坏原因采取针对性的加固措施,避免原始的建筑结构出现损坏,尽量减少更换或拆除原构件,保留有利用价值的构件。对建筑结构进行加固设计时,通常需要以下几种情况:建筑本身的功能增加或改变;施工质量没有保障的建筑物;极端天气引起的结构损坏等情况。针对不同的建筑结构损坏原因选择科学合理的加固结构设计改造方案,从而有效保障建筑加固后的安全性。3.民用建筑加固的设计改造方法3.1混凝土结构加固改造3.1.1加大截面法在民用建筑的混凝土结构的受弯构件上进行现浇层的加盖,能够适当增大截面的高度和面积,从而进一步提高受弯构件的抗弯性能,能够提高截面的加固效果。基于适筋条件下,钢筋
6、面积与受弯构件截面的承载力有着正相关关系,适当增大主筋面积,能够有效提高构件的抗弯能力。增大截面法一般应用于柱体、板面、墙体等构件施工中4。3.1.2预应力加固法这种方法通过外加预应力的钢拉杆或者撑杆对建筑物的原结构进行加固,将原结构所承受的荷载力转移到加固改造后的结构上,一般适用于可有效提高承载度、刚度以及抗裂性或者占用空间小的混凝土承重结构,如:梁、板、屋架等,对于温度超过60的高温环境,或者混凝土出现收缩再变大的结构,均不使用。3.1.3外包钢加固法这种加固方法能够有效提高承载能力,一般通过型钢包裹住混凝土构件的四周,使其与混凝土进行协同性作业,主要分为干式、湿式等两种,作业温度不能超过
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