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摘要:在设计房屋建筑的过程中,需进行建筑稳定性与耐久性的验算,当结构承载力不足时,如何加强建筑的稳定性与耐久性,成为建筑结构设计中考虑的主要因素。
关键词:房屋建筑结构;加固设计;加固施工技术;应用
1房屋建筑结构加固设计和施工的主要体现
1.1行业价值
对于当前的建筑工程来说,其稳定性是提高建设质量的关键。结构加固技术在其中的应用,不仅可以满足现代化设计要求,还可以强化建筑的稳定性,在保障项目安全性要求的基础上发挥其在房屋建筑行业中的实际价值。同时,建筑行业和房屋建筑在实际建设中都要应用加固技术,并且还要对其进行不断创新,促进其综合发展。因此,可以说结构加固技术在建筑行业发展中具有重要价值。
1.2利润方面的体现
在以前的房屋建筑结构施工中,大部分施工企业为了提高实际的建设质量,过分重视结构的安全性,一般专注于增加房屋的自重。然而在实际施工过程中,这种做法并没有科学性,存在很大弊端。就目前我国的房屋建筑来说,想要有效避免不利因素对建筑安全的影响,一般要大范围应用钢筋等强度较高的材料对其进行加固,其本身的加固效果并不理想,会增加大量的经济成本。然而,对房屋建筑结构进行加固设计和施工不仅可以强化结构本身的稳定性,还可以在一定程度上提高加固效果,有效降低了工程项目成本。
1.3安全价值
在房屋建筑施工中,材料的应用是提高其结构稳定性的关键,对建筑结构自身质量的影响非常大。如果在此过程中出现了问题,就会导致房屋建筑出现质量问题,严重情况下还会出现裂缝。因此,可以对房屋建筑结构进行加固设计和施工,强化安全管理的力度,发挥这种施工方式的自身安全性,通过对结构加固技术的应用,保证房屋建筑施工的安全性。
2结构加固设计与施工
2.1确定加固方案
对房屋建筑结构进行加固设计,必须严格遵循房屋建筑结构加固的原则,以保证房屋建筑的安全和稳定,这也是房屋建筑结构加固的核心目标。
2.2施工技术
2.2.1置换混凝土加固法构造设计
对于重新浇筑的混凝土结构,其抗压强度应符合规定标准,且应比原结构强度稍高。不同浇筑工艺的梁、柱的抗压强度应按不同标准和要求进行检验。通过对工程施工现场不同混凝土强度等级的检验,确保置换的混凝土强度符合相应的标准。
2.2.2置换混凝土加固法施工
(1)脚手架搭设支撑模板
对于建筑设计中的满堂架立柱间距,可根据实际情况对局部稍作调整,但不得超出规定的范围,避免满堂架立柱出现移动,保证施工安全。在搭建满堂架前,应确保立杆高度和支撑高度处于相同状态。在进行水平剪力撑及纵向剪力撑设计时,可采用搭建法扩大斜杆的长度。搭建连接的长度应符合设计标准,且脚手架搭设支撑模板应具有一定数量的旋转扣件,并对其进行固定;对于固定所用剪力支撑斜杆时,其本身旋转扣件的中心位置至主要位置的距离也在相应规定范围内。
(2)柱子拆除置换施工
第一,在安装方钢横梁过程中,需将部分楼层根部的混凝土保护层清除,但不能对内部钢筋结构造成破坏,同时采用结构胶粘剂对其进行加固。
第二,采用外螺旋结构的千斤顶和钢框架作为外支撑操作,可分摊相应的负载力。
第三,预应力钢索的安装。楼层柱底板的固定,是通过在柱体中植入化学锚栓实现的。剪力墙上可设置固定构件,同时在其根部两侧设置锚固端。若再次浇筑混凝土柱子,其强度等级必须达到设计值,并可将钢绞线拆除。拆除钢绞线时,先拆除对称部分,然后拆除其他钢绞线。
(3)剪力墙的拆除置换施工
在混凝土结构剪力墙的拆卸过程中,需要对剪力墙进行外部支撑处理。先用圆钢管和千斤顶相结合的支撑方法,以分担相应的承载力,然后拆下剪力墙。剪力墙强度等级在再次浇筑时,应达到设计值的标准,再铣平墙边浇捣口处的混凝土。在拆模完成后,可使用可调式钢钉托将剪力墙两侧钉紧。
3新型加固技术的应用
3.1钢丝网砂浆加固技术
这一类型加固方式的运用原理为在混凝土表层铺设钢丝网,之后浇筑或压抹水泥砂浆,与原结构共同工作,从而提升结构承载力。其最大优点在于技术本身具有的复合砂浆与高质量钢材相结合,钢丝网砂浆有着良好的分散性能,可以改善房屋建筑的预应力构造,有利于提升建筑的稳定性。研究表明,与普通水泥砂浆相比,当含钢量达到301kg/m3时,钢丝网砂浆显著获得了更高的特性,不仅抗拉强度高、弹性好、抗裂性能好且抗渗性好,还可以有效提高建筑构造的稳定性。此技术中所运用到的材料与普通钢筋混凝土构件不同之处在于,实际施工中,普通钢筋混凝土构件延展性能比较低,易于开裂,钢筋强度难以充分利用。相比而言,使用钢丝网砂浆加固技术可弥补这些不足,配筋分散性好且骨料粒径小,可制成薄壁结构以减轻预应力构件自重。
3.2预应力加固技术
这一类型加固方式的运用原理为混凝土受弯构件在预应力和外部荷载的共同作用下,在拉杆内生成轴向的拉力,这一拉力通过杆端锚偏心地传递到受弯构件,从而使受弯构件产生偏心受压,这种受压作用的产生可以抵消部分外部荷载产生的弯矩,从而提高受弯构件的抗弯力,减少外荷载效应,降低裂缝出现和发展的概率。这一类型的加固技术对房屋最显著的作用为有效提高结构承载水平,在建筑外部配合使用预应力钢筋,使结构内部应力分布发生改变,达到从根本上加强承载力的作用,并且占用空间少,对原本空间影响小。此外,需要注意的是,这一加固方法控制不当会导致结构变形,若结构所在环境的温度较高,也会加快结构变形速度,因此该加固技术不适用于高温环境,使用这一技术时,需要以实际建筑环境为基础,全面考量加固方法的实用性、稳定性。
3.3增大截面加固技术
这一类型加固方式提升承载力的运用原理为使混凝土材料处于三向应力状态,当三向应变受到约束,增加侧向压力,约束混凝土构件的横向变形随之增加,从而增强建筑构件的承载力。此技术的主要操作方法为,在构件表面增加钢筋混凝土套箍层,增加截面高度,按照三向受力原理,新、旧混凝土结合构件共同受力,提高正截面抗弯性能的同时,加强斜截面的抗剪能力,原有混凝土的延展性能得到增强,从而加强构件刚度与强度,达到加固补强的效果。这一技术的实际施工工艺简单,适应性很强,而且在实际施工过程中不断完善,具有相对成熟的设计和施工经验,现阶段在建筑加固改造中运用广泛。但这一施工方式也具有一定的弊端,如延长了场地湿作业的时间,施工后建筑物的净空也会减少等。工作人员在进行这一类型的加固方法时,需要详细了解构件的受力状况,并归纳施工过程中的薄弱环节,这样不仅可以提高工作人员的施工效率,也可以有效提升施工质量。
结束语
综上所述,应用在房屋建筑结构加固施工中的技术种类已呈现多样化,多种工艺兼具很强的实用性和施工效率,并且加固技术在实践中日趋成熟。如今随着城市化的不断发展,建筑领域对房屋建筑结构加固技术的要求不断提高,根据建筑工程实际,充分借鉴国内外先进结构加固技术,科学选择与工程相适宜的加固方式,合理运用加固技术,是房建结构安全稳定的重要保证,有助于推动房屋建筑行业可持续发展、稳定发展。
参考文献:
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