混凝土结构与钢结构的加固分析.pdf
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1、中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术 119 混凝土结构与钢结构的加固分析 郑文更 孟治霖 中国联合工程有限公司,浙江 杭州 310000 摘要:摘要:现阶段,大空间跨度、高层超高层建筑工程越来越多,而且大部分建筑工程都是混凝土结构或是钢结构,由于该类建筑工程对建筑结构安全稳固性及其受力能力具有更高要求。但是在建筑工程长期运营过程中,诸多原因都会逐渐削弱混凝土结构与钢结构强度与承载能力,只有进行科学性的结构补强加固,才能最大限度延长建筑工程运行寿命。基于此本文主要分析影响混凝土结构和钢结构功能的各种原因与加固方法,并开展混凝土结构中的钢结构深化设计研究。关键词:关键词:混凝土结构;钢结构;加固
2、措施 中图分类号:中图分类号:TU37 1 建筑工程混凝土结构加固设计原理 混凝土施工是对不同技术的综合运用。在当今世界,科技进步迅速,施工工艺日新月异,对钢筋砼进行补强处理的方法也越来越先进。为确保工程质量,提高技术水平,制定钢筋砼补强设计方案时,必须综合考量各项技术、经济等方面的因素。当混凝土被用来加固的时候,应该选择一种具有较高强度的钢筋混凝土,并将其与钢筋之间的连接结构和加固对象进行协调,以确保钢筋混凝土的完整性。由于温度、化学作用、机械振动等引起的破坏,在进行钢筋混凝土结构的强化设计时,必须针对破坏的成因采取相应的措施。在工程实践中,必须保证在原有结构中进行配筋时,不能对原有结构造成
3、任何不利的影响,从而达到最大限度地降低工程造价的目的。另外,在对钢筋砼进行加固时,还应该结合实际情况,推广新技术、新材料。2 影响混凝土及钢结构性能的主要因素 2.1 制约钢结构性能的主要因素(1)在设计与建造时,由于没有按相关规定进行,例如荷载分配不当,或者超过使用年限等,直接使得其承受能力较低。(2)在不同的情况下,由于不同的因素,钢架出现弯曲、扭转和变形,使得整个框架的承载系统发生改变,从而引起整个框架的不稳定和倾覆。(3)在极端的气温波动下,钢的部件会产生弯曲或接头处的裂纹,从而使钢的承载力下降。(4)化学药剂、酸雨等对钢架应力系统的侵蚀,会造成钢架应力系统的侵蚀,造成钢架应力系统的破
4、坏,让钢架的强度、刚性下降,从而影响钢架系统的工作性能。(5)钢架本身的材质有问题,其强度达不到承载能力的需求,或其内部有潜在的瑕疵等。2.2 影响混凝土构件性能的主要因素(1)混凝土构件在进行施工时,未能对施工现场的水文地质、气象条件等进行勘察,没有确认混凝土的使用功能等,造成混凝土构件的刚度达不到使用的需求。(2)由于对建筑工程的质量控制不够严格,没有按照相关的规定进行施工,这造成了混凝土的一些缺陷,使得建筑的承载能力达不到设计的要求。(3)在整个使用过程中,由于风雨、雷电、暴雪、地震、火灾等各种恶劣环境的作用,结构出现老化、受到破坏,从而对正常工作造成了很大的影响。(4)在混凝土建筑服役
5、期间,如果出现了不符合规范要求的情况下,擅自改动建筑系统,或者建筑系统承载的载荷超过了要求的极限,将导致建筑系统的破坏,并对其各种性质产生一定的影响。3 混凝土及钢架的加固方法 3.1 钢结构加固(1)预应力下撑拉杆加固法 采用下撑拉杆加固法,将拉杆的轴向力作为外荷载的一部分使用,从而增强与内载的结合,达到增强内载的目的。该技术能够有效地减小被补强构件的受力,既能有效地改善补强效果,又能大幅度地提升其承载力,同时还能对已补强的旧结构进行补强,特别适合在大跨、高应力、高变形的工程中使用。中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术 120(2)辅助加固法 附加补强方法用到了其它附加补强部件,例如:断面钢
6、材、钢筋砼横梁等,来承担已加强梁受力的一部份或所有受力。靠近支撑处设置钢筋后,可使靠近支撑处的构件等效高增加,构件的抗弯承载力和抗剪承载力均得到改善。(3)支承支点加固法 支承支点加固法采用“支承补强方法”的钢结构节点,在结合结构本身的节点形式的前提下,综合分析其原因、目标、受力状况、构造及施工情况,确定焊接、铆钉、普通螺栓及高强螺栓等节点的形式。在钢结构中,通常使用焊条或带摩擦的高强度螺栓来进行连接。焊缝连接时,须使用经认可的焊缝处理方法及焊缝材料。(4)抗震加固法 地震补强方法因房屋的扩张性,使原有房屋的上部承受较大的荷载,对房屋的安全性和稳定性提出了很大的挑战。当建筑处于地质断层中,且处
7、于多次强震的地质断层中时,就需要有较高的抗震稳定度。对房屋进行抗震处理,能够有效的提升房屋的承载力,降低房屋在地震中的损伤,保障人们的生命和财产安全。除此之外,优秀的地震加固设计还可以提升房屋的使用功能,延长房屋的使用寿命,因此它有着非常重大的长期和实际意义,应当得到有关的设计人员的足够关注。(5)结构节点加固设计 节点的加强非常关键,它与整个建筑的安全性有很大的影响。比如在某项目结构中,因为原有的柱子上没有保留用于焊接的钢筋,因此将原有的梁柱上的混凝土保护层去除。对于新的支承支柱,其横断面及加强方式均与原有支承支柱的横断面一致,故采取了在支承支柱纵断面处钻孔植筋的方式。在 1015 天内进行
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