建筑结构的检测与加固方法张振林

建筑结构的检测与加固方法张振林

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摘要:建筑结构的检测与加固是建筑工程质量安全保障体系中的重要组成部分。近年来,不管是旧房还是新房都存在着需要检测、加固的问题。建筑结构试验检测不仅有利于新建工程安全性能的评定,还可以对危旧房屋、古建筑及受损结构的加固修复等提供技术参数。当建筑物施工质量需要进行评定,或当建筑物因为某种情况不能符合特定功能的要求时,往往需要检测建筑物的整体结构、结构的某一部分或某些构件。当检测出结构存有安全隐患,应对其加固处理,以满足安全性,适用性和耐久性的要求。

关键词:建筑结构;检测;加固

1导言

在瞬息万变的社会发展进程中,建筑行业的发展可以说带动了我国经济的增长,在这样大环境的影响下,建筑工程的质量是关乎每一个人的生命安全,所以对建筑物的建成其质量安全大于一切,要想保障后续安全问题就要对建筑结构进行检测与加固,使其建筑工程达到一定的安全系数,这也是促进社会稳定发展的有力保障。

2加强建筑结构检测与加固的意义

随着中国经济建设的疾速发展以及建筑规模的不断扩大,现有城市土地将不能满足经济发展的需求,建筑加层加固职业也随之变为一门抢手的新兴产业。合理展开加层加固技能的工程实习,有其重要的社会意义和经济意义。由于加固技术的特殊性和科学技术发展的限制,建筑加层加固行业在近几十年才被人们熟知且成熟壮大起来。

2.1地震作用影响严重

中国坐落国际两大地震带―――环太平洋地震带与欧亚地震带之间,地震及其他自然灾害的严峻性构成中国的基本国情之一。如5.12汶川大地震形成汶川及周边地区损坏严重,给公民群众生命和产业形成严重损失。2009年国家审议经过了《全国中小学校舍安全工程施行案》,决议在全国范围内施行中小学校舍安全工程,即对全国中小学校舍进行检查鉴定及加固修理。

2.2城市建筑用地紧俏,经济建设需求高回报率

在中国许多大中型城市,为了延伸既有建筑的使用寿数,改动建筑使用功用和添加建筑抗震才能,投资商也将方针转向修建加固。建筑加固将比从头兴修或出现事端再建节约了很多人力、物力和财力。

2.3偶然效果影响(如火灾、自然灾害等)

经过加固技能对修建物改造比从头建筑能节约本钱,且削减产业损失。一些古遗址、遗迹和重要建筑等日趋老化,需要加固措施使其延伸寿数。

3建筑结构检测方法

3.1混凝土结构检测

混凝土结构检测是建筑工程中常见的一种方法。如对混凝土的抗压强度的检测也可以采用回弹法,这种方法简单快捷,对混凝土结构可直接进行检测,不需要其它功能,就可以直接了解到混凝土的硬度及抗压能力是否适合施工,这种方法虽然简单但对混凝土的要求却是极高的,如对混凝土的龄期有一定的要求,首先要在14-1000天之内,否则会影响检测结果,还有混凝土的强度要控制在10-50MPa,且要对混凝土保存完好,不能受到挤压或是混凝土内部的缺陷,这些都会影响检测结果。回弹法检测的好处就是其检测的设备相对简单,检测速度快和设备轻是回弹法检测的特点,而相对而言其缺点也是存在的,如这种方法只是检测到建筑结构的表面强度,对建筑结构的整体检测还有待提高。

3.2砌体结构检测

对于建筑结构检测方法而言砌体结构检测法的检测结果也是各有不同,如其中的轴压法、扁顶法或是原位单砖双剪法这些都是砌体结构检测法可以使用的方法,但其每种检测出来的结果却不相同。每个建筑工程对其砖的质量都有一定的要求,扁顶法可以实现对墙体的测试,如对砖砌体的抗压强度和砌体的弹体模量的检测,而在检测时,扁顶法有自己的严格要求和使用的范围,砌体槽间每侧的墙体宽度要控制在大于1.5米的范围,而且每个墙体测点的数量也有要求,测点数量过多会影响检测结果。还有在使用原位单砖双剪法,当砂浆的强度低于5MPa时,则误差比较大。

3.3钢结构检测

钢结构检测是主要针对的是建筑工程中的焊缝内部和表面进行检测,检测其是否存在缺陷。在钢结构检测中射线探伤检测法、磁粉检测法和钢材锈蚀检测法都发挥各自不同的作用。对于射线探伤检测法而言,这种法在40毫米以下的焊缝探伤中直接取样就可进行检测,并且不用对破损进行检验。相对磁粉检测法来说,其操作简单,对钢材的检测也不会产生破损情况,但缺点是这种方法仅限于对铁磁材料表而变化和近表面的缺陷的检测,对奥氏体不锈钢铝镁合金制品的缺陷探伤检测不适用。

4建筑结构加固设计技术

由于建筑结构会受到自身的承载负荷以及各种自然条件的影响,其结构的承载力会有所降低,进而对整个建筑结构产生不利的影响,因此需要采用合适的加固方法,提高建筑的整体有效受力面积,进而减小截面的应力,达到降低构件受力的目的。

4.1增大截面法

增大截面法即增大构件的截面面积(混凝土和配筋量),以达到提高构件承载能力的一种传统的加固方法。可广泛用于混凝土、砖混结构的梁板、柱、墙等构件的加固。这种加固方法的优点是工艺简单,技术较为成熟,可靠性强,且能提高构件刚度和稳定性。其缺点是现场制作业工作量大,养护时间长,对生产和生活会造成一定影响,对原有结构的外形和房屋使用空间会造成一定影响,结构重量的增加又增大了其它相关构件的荷载,故在设计中应从整体角度考虑。

4.2外包钢加固法

外包钢加固法是在混凝土、砌体等构件的4角或2面包以型钢(常为角钢、扁钢或钢板等)的一种加固方法,也是种使用较广的传统方法。采用外包钢加固法能在构件截面尺寸增加不多的情况下,大幅提高构件的承载能力。且具有施工简便、现场工作量较小,受力较为可靠等优点,适于柱、梁、桁架弦杆和腹杆,以及高层建筑的加固。这种方法的不足是用钢量较大,加固维修费用较高,且对结构刚度提高不大。

4.3外加预应力加固法

外加预应力加固法是采用外设预应力拉杆或撑杆对结构构件或整体进行加固的方法。它通过改变原结构的内力分布、降低结构原有应力水平来间接提高结构的承载能力。预应力加固法几乎没有改变使用空间,并通过卸载、加固功能消除应力滞后现象而取得较理想的加固效果。其不足是预加力设备和锚固还待完善,也存在一定的风险。目前主要用于大跨度结构的加固,以及采用一般方法无法加固或加固效果不理想的大型结构的加固。

4.4改变受力体系加固法

粘钢加固法方法是以减小结构的计算跨度和变形,间接提高承载能力的一种加固方法。为了减小构件的计算跨度,常采用增设支点(包括柱支座和弹性支座)和采用托梁技术,从而改变结构的受力体系,使承载能力得以提高。其优点是简单可靠。不足是易损害建筑物的原貌和使用功能,减小使用空间。适用于房屋净空不受限制的较大跨度的梁、板、桁架等水平结构的加固。

4.5粘钢加固法

粘钢加固法是将钢板用结构胶粘贴在混凝土构件的外部,以提高结构承载能力的一种方法。这相当于构件的体外配筋。该项技术目前已趋于成熟。其优点是几乎不改变构件外形和使用空间,施工简单、快速,制作业量小。但对加固构件工作环境有要求,环境温度不高于60℃,相对湿度不大于70%,无化学腐蚀,否则应采取相应措施。适用于承受静力作用且处于正常环境下的受弯、受拉构件的加固。目前在桥梁和房屋结构中得到了普遍应用。

5结论

建筑结构检测工作是一项关系到国计民生的具有现实社会意义的基础性工作,近些年来已经为我国的经济建设做出了巨大的贡献,随着技术的进步,结构设计的创新,检测与加固工作也要运用新的技术,新的方法才能跟上发展的步伐,才能更好的未现代化建设事业服务。

参考文献

[1]黄春明.多层框架房屋结构设计中的几点思考[J].中国高新技术企业,2010.30.

[2]翟丽红,张晓民.房屋建筑结构加固设计及施工技术应用研究[J].华章.2011(04).

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