施工中砌體結構和鋼結構加固方法的探討
砌體結構的加固分為直接加固與間接加固兩類,施工時可根據實際條件和使用要求選擇適宜的方法和配套的技術。
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1、復合截面加固法:(1)鋼筋砼外加層加固法。其優(yōu)點是施工工藝簡單、適應性強、砌體加固后承載力有較大提高,并且有成熟的設計和施工經驗。適用于柱和帶壁墻的加固。缺點是現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間長,對生產和生活有一定的影響,且加固后的建筑物凈空會有一定的減小。(2)鋼筋水泥砂漿外加層加固法。其優(yōu)點是與鋼筋砼外加層加固法相近,但提高承載力有限,適用于砌體墻的加固,有時也用于鋼筋砼外加層加固帶壁柱墻時兩側穿墻箍筋的封閉。
2、接連調扶壁柱加固法。系砌體局部加大截面法,其優(yōu)點與鋼筋砼外加層加固法相近,但提高承載力有限,且較難滿足抗震要求,一般僅在非震區(qū)使用。
?。ǘ╅g接加固方法
1、無粘結外型網加固法。該方法屬于傳統(tǒng)的加固法,其優(yōu)點是施工簡便、現(xiàn)場工作量和濕作業(yè)少,受力較可靠。適用于不允許增大原構件截面尺寸,卻又要求大幅度提高截面承載力的砌體柱的加固;其缺點是加固費用較高,并面采用類似鋼結構的防護措施。
2、預應力撐桿加固法。該法能較大幅度地提高砌體柱的承載能力,且加固效果可靠。適用于加固處理高應力、高應變狀態(tài)的砌體結構的加固。其缺點是不能用于溫度在600℃以上的環(huán)境中。
?。ㄈ┢鲶w結構構造特性加固與修補
1、增設圈梁加固。適用范圍:(1)原有圈梁不符合現(xiàn)行設計規(guī)范要求;(2)縱橫墻交接處有明顯缺陷處;(3)房屋整體性能較差處。
2、增設梁墊加固。當大梁下磚砌體被局部壓碎或大梁下墻體出現(xiàn)局部豎直裂縫時,必須采用此法加固。
3、砌體局部拆砌。當建筑物局部破裂但尚未查清原因且未影響承重及安全時,可將破裂墻體局部拆除,并按提高砂漿強度一級及整磚填砌。
4、砌體裂縫修補。裂縫修補前,應根據構件的受力狀態(tài)和裂縫的特征等因素,確定造成裂縫的原因,以便有針對性地修補裂縫或采取相應的加固措施。值得注意的是,對于受力裂縫危及結構安全的應先加固結構后處理裂縫。
二、鋼結構加固法
鋼結構加固的主要方法有:減輕載荷、加大原構件截面和連接強度、改變結構計算圖形、阻止裂紋擴展等。
1、加大構件截面加固法。采用此加固方法時,應根據構件已經有的缺陷和損傷的狀況而選擇適當的截面形式,以提高構件的穩(wěn)固。
2、連接的加固和加固件的連接。(1)鋼結構連接方法,即焊接、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法的選擇,應根據結構需要、加固的目的、原因、受力狀況、構件及施工條件,并考慮原有的連接方法確定。(2)鋼結構加固一般采用焊逢連接,擦型高強度螺栓連接,有依據時也可采用焊逢和摩擦型高強度螺栓的混合連接。當采用焊逢連接時,應采用經評定認可的焊接工藝及連接材料。
3、改變結構計算圖形。此加固方法是指采用載荷分布狀況、傳力途徑、節(jié)點性質和邊界條件,增設附加桿件和支撐、施加預應力、考慮空間協(xié)同工作等措施對結構進行加固。針對不同的構件及受力可采用不同的加固方法。(1)對結構可采用增加結構或構件剛度的方法是行加固:第一、增加支撐、形成空間結構,并按空間結構驗算。第二、加設支撐增加結構剛度,或者調整結構的自振頻率及提高構件承載力和改善結構受力特性。第三、增設支撐或輔助桿件使結構的長細比減少,以提高其穩(wěn)定性。第四、在排架結構中重點加強某一列柱的剛度,使之承受大部分水平力,以減輕其它柱列負荷。第五、在塔架等結構中設置拉桿或適度張緊的拉鎖,以加強結構的剛度。(2)對于受彎構件,受用改變其截面內力的方法進行加固:第一、改變載荷的分布,例如將一個集中載荷轉化為多個集中載荷。第二、改變端部支撐情況,例如簡結變鉸結、鉸結變剛結。第三、增加中間支座或將簡支結構端部連接為連續(xù)結構。第四、調整連續(xù)結構的支座位置。第五、將結構構件變?yōu)閾螚U式結構。第六、施加預應力以改變其受力。(3)對于桁架,可通過改變桿件內力的方法進行加固:第一、增設撐桿,變桁架為撐桿式結構。第二、加設預應力拉桿。
4、裂紋的修復與加固。鋼結構因載荷反復作用及材料選擇,構造、制造、施工安裝不當等產生具有擴張性或脆斷傾向性裂紋損傷時,應設法修復。(1)焊縫產生裂縫的加固;鋼結構焊接后產生的裂紋有不同種類,如結晶裂紋、液化裂紋、再熱裂紋、氫致延遲裂紋等。修復時應針對不同情況采限適宜的方法修補或加固:第一、卸補施加固。第二、負荷狀態(tài)下進行補強加固,盡量減少荷載。第三、輕鋼結構尤其是受彎物件不宜負荷狀態(tài)下補強及加固;應注意修復時,同一部位修復次數不宜超過兩次。(2)鋼結構構件本身產生的裂紋修復與加大;修復前,必須分析裂紋產生的原因及其影響的嚴重程度,且有針對性地采限改善結構實際工作或進行加固的措施。修復與加固的要求與焊縫裂紋修復要求相近。對于不宜采用修復加固的構件,應予以拆除,更換。
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