混凝土結(jié)構(gòu)加固原則和常用方法

混凝土結(jié)構(gòu)加固原則和常用方法摘要：建筑結(jié)構(gòu)的評估、維修和改造伴隨著人類房屋的建設(shè)而出現(xiàn)，我們現(xiàn)在正處于新建與既有建筑物維修加固的重要時期，既有建筑物的維修加固已經(jīng)成為土木工程領(lǐng)域的一個重要組成部分。關(guān)鍵詞：加固；原則；方法一、 前言：隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和時間的推移，許多原有建筑已不能滿足現(xiàn)在的使用功能和安全方面的要求，于是舊房改造加固工程愈來愈多。作為土木工程領(lǐng)域的設(shè)計人員有必要加強對該新產(chǎn)業(yè)的認識，在設(shè)計時，針對不同的工程采用合理的加固方案，以保證建筑物使用安全，延長使用年限或者改變使用用途顯得尤為重要。二、 加固設(shè)計原則：結(jié)構(gòu)加固應(yīng)綜合考慮其技術(shù)經(jīng)濟效果，避免不必要的拆除或更換。如果可以利用設(shè)計時的安全儲備，通過修補能解決問題的就不要進行加固，可避免加固過程中使結(jié)構(gòu)受損加劇或出現(xiàn)新問題。若結(jié)構(gòu)存在的損傷影響了結(jié)構(gòu)安全，威脅了人民生命財產(chǎn)的，但有修復(fù)和保存價值或較拆除重建更經(jīng)濟時，則應(yīng)及時進行加固處理。對有紀念意義或文物、歷史、藝術(shù)價值的建筑物，也應(yīng)予以修復(fù)和保存。對于加固過程中可能出現(xiàn)傾斜、失穩(wěn)、過大變形或坍塌等結(jié)構(gòu)，應(yīng)予以加固設(shè)計文件中提出相應(yīng)的臨時性安全措施，并明確要求施工單位必須嚴格執(zhí)行。三、 常見加固方法：混凝土結(jié)構(gòu)加固的方法有很多，主要可分為直接加固和間接兩大類。設(shè)計時，可根據(jù)當?shù)貙嶋H條件和使用要求進行多方案的比較、選擇。（一）.直接加固法直接加固法師直接提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件或節(jié)點的承載力和剛度的加固方法。直接加固的方法主要有增大截面法、置換混凝土法、外包型鋼法、粘貼鋼板法、粘貼纖維復(fù)合材料法等。增大截面加固法增大截面加固法是采用增大原構(gòu)件截面面積并增配鋼筋，以提高其承載力和剛度的一種直接加固方法。該方法是一種工藝簡單、使用經(jīng)驗豐富、受力可靠的加固方法，不僅可提高構(gòu)件的抗彎、抗壓、抗剪和抗拉等承載能力，同時可以提高構(gòu)件的剛度和抵抗變形的能力，還可用于修復(fù)已損傷的混凝土構(gòu)件截面，提高其耐久性能。此法可以用于各種構(gòu)件的加固。但增大截面加固法也存在固有的缺點，如支模、濕作業(yè)工作量大，養(yǎng)護期長，占用建筑空間較多，對在用結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境也有較大的影響，特別是對后加材料與原構(gòu)件的截面粘結(jié)要求高，使得這種加固方法的應(yīng)用受到一定的限制。置換混凝土加固法置換混凝土加固法是將原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件中破損的混凝土鑿除，用強度略高的新混凝土澆筑置換，使新舊兩部分粘合成一體共同工作的加固方法。置換混凝土加固法不影響建筑物的凈空，但同樣存在施工的濕作業(yè)工作量大，養(yǎng)護時間長的缺點。此外，當采用改法加固受彎構(gòu)件時，為確保置換混凝土施工工程中原結(jié)構(gòu)和構(gòu)件安全，必須采用有效的支頂措施，使置換工作在卸載的狀態(tài)下進行。外包型鋼加固法外包型鋼加固法是采用橫向綴板或箍板為連接件，將型鋼包在原混凝土構(gòu)件表面、四周或者兩側(cè)的一種加固方法。外包型鋼加固法主要有外粘型鋼加固法。當采用結(jié)構(gòu)膠粘合混凝土構(gòu)件與型鋼構(gòu)架時，該法稱外粘型鋼加固法，其優(yōu)點是適用面廣、受力可靠、施工方便、現(xiàn)場工作量較小；缺點為用鋼量大，費用高。適用于不允許顯著增大原構(gòu)件截面尺寸，但又要求較大幅度提高承載力和抗震能力的梁、柱結(jié)構(gòu)的加固。粘貼鋼板加固法粘貼鋼板加固法就是在被加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面采用結(jié)構(gòu)膠粘貼一定厚度的鋼板，使之與原構(gòu)件形成整體共同工作，提高原構(gòu)件承載力的加固方法。粘貼鋼板加固法具有施工方便、工期短、占用空間小、對環(huán)境影響不大等優(yōu)點，是一種適用較廣的加固方法。該方法不適用于素混凝土構(gòu)件，包括縱向受力鋼筋配筋率低于規(guī)范規(guī)定的最小配筋率的構(gòu)件加固。粘貼纖維復(fù)合材料加固法粘貼纖維復(fù)合材料加固法，是在被加固構(gòu)件表面用與其匹配的膠黏劑將復(fù)合材料粘合于原構(gòu)件上使之共同工作，提高原構(gòu)件承載力的一種方法。粘貼纖維復(fù)合材料加固法所使用的復(fù)合材料具有輕質(zhì)、高強、高彈模、抗疲勞的優(yōu)點，而且這種方法幾乎不占用空間、施工操作噪聲小，灰塵少的優(yōu)點。但這種方法也有其自身的缺陷，如需要專門的防火處理和表面防護處理，以防止長期受太陽照射等原因而加速老化、縮短使用壽命等。（二）、間接加固法間接加固法是根據(jù)已有工程的結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置情況，采取有效的技術(shù)措施改變結(jié)構(gòu)的傳力途徑，或改變構(gòu)件的內(nèi)力分布，或減少構(gòu)件的荷載效應(yīng)等加固方法。目前常用的間接加固方法主要有外加預(yù)應(yīng)力加固法、增設(shè)支點加固法等。外加預(yù)應(yīng)力加固法外加預(yù)應(yīng)力加固法是采用布置在原結(jié)構(gòu)外部的高強度鋼筋或型鋼等材料，對原結(jié)構(gòu)或構(gòu)件施工預(yù)應(yīng)力，使其受力狀態(tài)得到改善或調(diào)整的一種間接加固方法。增設(shè)支點加固法主要是梁、板等構(gòu)件增設(shè)支點，以減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算跨度和改變受力狀態(tài)（如原為單跨梁增設(shè)支點后變?yōu)檫B續(xù)梁），可大幅度提高承載能力和減少撓度等。此外，卸載也是一種行之有效的間接加固方法。例如，在需加固的結(jié)構(gòu)上，用輕質(zhì)墻板置換原有的笨重（實心粘土磚）隔墻，用輕質(zhì)的裝飾材料代替較重的裝飾材料等，通過減少荷載（自重）減少結(jié)構(gòu)的可靠性。該方法適用于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承載力略低于規(guī)定要求的多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋。四、配合使用技術(shù)（一） 植筋技術(shù)對混凝土結(jié)構(gòu)較簡捷、有效的連接與錨固技術(shù)，可植入普通鋼筋或螺栓式錨筋，已廣泛應(yīng)用于已有建筑物的加固改造工程，如施工中漏埋鋼筋或鋼筋偏離設(shè)計位置的補救，構(gòu)件加大截面加固的補筋等。（二） 裂縫修補技術(shù)根據(jù)混凝土裂縫的起因、性狀和大小，采用不同封護方法進行修補，使結(jié)構(gòu)因開裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復(fù)的一種專門技術(shù)，適用于已有建筑物中各類裂縫的處理，但對受力性裂縫，除修補外，尚應(yīng)采用相應(yīng)的加固措施。（三）混凝土表面處理技術(shù)采用化學(xué)方法、機械方法、噴砂方法、真空吸塵方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油跡、殘渣以及其他附著物的專門技術(shù)。五、小結(jié)目前，在房屋結(jié)構(gòu)加固設(shè)計中，對于加固方案的選擇，主要是依靠專業(yè)人員的經(jīng)驗進行決策，因而不免帶有一定的主觀性，而且由于加固設(shè)計涉及到新、舊兩類材料，受到多種因素、條件的影響，要使加固后結(jié)構(gòu)的綜合效應(yīng)最佳是非常困難的。目前對于建筑物加固方案優(yōu)化問題，沒有完整的理論著述。還需要從理論上進行針對性的系統(tǒng)研究，從工程上進行大量的實踐，建立更加完善的優(yōu)化模型，結(jié)合計算智