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摘要:我国目前旧有民用建筑,尤其是居民住宅中大部分是砖混结构,而需要进行改造的大部分也是这部分房屋。因此砖混结构房屋的改造在旧房改造中占有相当大的比例,有极其广阔的市场前景,研究砖混结构房屋改造具有重要现实意义。本文就对于结构加固与改造技术的目的和意义、国内外发展状况及加固方法进行了深入的阐述。
关键词:砌体房屋;加固;改造
我国还是一个发展中国家,经济还较为落后,生产力水平较为低下,不可能在短期内建造大量的新房来解决房屋紧张这一社会性问题。另外,许多房屋仅需要局部改造后就可满足业主的需求,推倒重建在经济上会造成巨大的浪费,实在无此必要。因此,对现有房屋进行改造就成为解决供需矛盾的有效途径之一。
1 砌体房屋结构改造与加固发展概况
1.1 砌体房屋结构改造与加固国外发展概况
近十几年来,由于城市建设相对饱和且旧建筑的工程事故不断发生,各经济发达国家逐渐把建设的重点转移到旧建筑的维修、改造和加固方面。综观第二次世界大战后发达国家的建筑业,经历了三个阶段:大规模新建阶段、新建与改造并重阶段和旧建筑维修与加固阶段。目前西欧、美国和日本等国对已有建筑的维修、改造的研究比较重视,并已制定有相应的法规。日本在70年代就制定了“住宅区改造法”、“土木建筑物更换标准”等;国际预应力混凝土协会(FIP)于1978年成立了混凝土结构维修与加固工作组,并于1982年提出了“混凝土结构的检查与维修”及“混凝土结构的维修与加固”报告;美国于1980年出版了《房屋检查手册》和相应的标准。国际学术活动也十分活跃。1988年在丹麦哥本哈根召开了“混凝土结构的重新评价一可靠度和承载力”国际会议。近几年由FIP组织召开的国际会议和其它国际会议上也都有相当数量的旧房鉴定、加固方面的学术论文发表。
1.2 砌体房屋结构改造与加固国内发展概况
我国国内建筑物的鉴定、评估与加固改造技术(或称建筑工程的诊断与处理技术)的研究和应用已逐步展开。我国冶金研究建筑总院从70年代后期起就积极投入力量从事这一研究。近几年,我国一些高校和科研单位也按踵而来,取得了大量研究成果。1990年在四川成都成立了全国建筑物鉴定和加固标准技术委员会。他们在总结已有(特别是58年大跃进时期和60年代结构改革时期建造的)建筑结构工程所作的加固经验基础上,分析、参考国内外有关文献资料后,分别于1989年和1991年编制了《钢铁工业建(构)筑物可靠性鉴定规程》和《混凝土结构加固技术规范》,另外2002年《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》也正式编制出台,这些成果正推动我国建筑物鉴定与加固工作的进一步发展。
2 砌体房屋结构改造与加固方法应用研究
2.1 预应力加固法
预应力加固补强是通过增设补强杆件对原构件的受力截面施加一定的初始应力,即施加预应力的补强方法。其优点是,补强杆件能够可靠地参NI作,效果好:而且,在提高原构件的强度同时,也提高了其刚度和稳定性,可有效在减少裂缝宽度和构件的挠度:其构造简单,施工方便,传力可靠,对房屋净空影响小,施工干扰小,可在不停产的状况下进行补强加固。是实际工程中应用较多的~项工程技术。一般可分为预应力补强拉杆和预应力补强撑杆两种体系。
2.2外包钢加固法
外包钢加固法可分为干式和湿式两种。干式外包钢加固法是型钢直接外包于被加固构件四周,型钢与构件间无任何连接,无水泥砂浆。这种加固法不能确保结合面传递剪力。湿式外包钢加固法又分成两种:一种是用乳胶水泥浆粘结或以环氧树脂化学灌浆等方法,将角钢粘结在构件上:另一种是角钢与被加固构件之间留有一定的间距,中间浇注混凝土,实际上是一种外包钢和外包混凝土相结合的复合加固方法。干式外包钢施工更为简便,但承载力提高不如湿式外包钢有效。外包钢加固法优点是:构件截面尺寸增加不多,但构件承载力可大幅度提高,并且经过加固后原构件混凝土受到外包钢缀板的约束,原柱子的承载力和延性得到提高。同时,此法还具有施工简便、工期短的特点,目前广泛用于加固钢筋混凝土柱、梁、桁架弦、腹杆。外包钢外包混凝土复合加固法提高构件承载力较多,多用于单层工业厂房的加固。但外包钢应须防腐处理。以提高其耐久性。www.tmgc8.com
2.3 托梁拔柱技术
托梁拔柱是托屋架拔柱、托梁拆墙及托梁拔柱的总称,是在不拆或少拆上部结构的情况下实施拆除、更换、接长柱子的一门综合性技术,包括相关结构加固技术、上部结构顶升技术等。托梁拔柱按施工方法的不同分为有支撑托梁拔拄与无支撑托梁拔柱。有支撑托梁拔柱是在待拔柱墙旁另设临时支柱,利用此柱顶升上部结构,制作安装托架或托梁,然后将上部解雇支撑关系转换于托架或托梁,拆掉柱子或墙,施工较为安全。无支撑托梁拔柱是不另设支托上部结构的临时支撑结构,直接浇制安装永久性托梁,然后拆除下部柱或墙。无支撑托梁拔柱较为经济,但技术难度较大。
2.4 喷射混凝土补强技术
借助喷射机械,将一定配合比的砂、石、水泥、水等混凝土拌合料,以压缩空气作为动力,通过管道,输送并以高速喷射到承喷面上形成具有一定强度的一种结构材料,称为喷射混凝土。喷射混凝土由于是在高速喷射的反复连续冲击作用下被挤压密实,因而具有较高的力学强度与自支撑能力。
喷射混凝土与一般振捣密实的混凝土相比,在原材料相同情况下,具有耐久性、抗冻性和抗渗性好,粘结力好等优点,其抗压强度一般可达到50Mpa,且喷射混凝土施工设备简易,它将混凝土的运输、浇灌和捣实等几道工序合而为一,简化了工艺流程,节约了人力,施工速度快,特别是由于它能与混凝土、岩石、钢材等材料粘合牢固,可以在结合面上传递一定的拉应力和剪应力。由于高速高压作用,喷射混凝土能射入宽度2mm以上的裂缝。并与被加固的结构紧密结合,形成整体,共同工作,因此用于建筑物及构筑物的补强加固,不仅速度快,而且效果好。可常见缺陷如孔洞、裂缝等加固:也可用作抗震加固:可整体加固,也可局部加固:可加固钢筋混凝土结构,也可加固砖石结构,加固的结构类型有柱、梁、墙、烟囱、水池等,特别是对大体积、大面积的建筑物及构筑物,如大基础、塔、筒、仓、墙、板等的补强效果更为显著。
3 小结
在我国,砖混结构的应用极为广泛,随着社会的发展和人们生活水平的提高,相当一部分砖混结构房屋满足不了新的功能标准,而砌体房屋结构改造与加固技术是提高此类房屋使用价值的有效手段之一。与新建建筑相比,对既有砖混建筑物改造具有投资少、工期短、效益高三个突出的优势。其最终目的是在满足安全、可靠、经济合理及兼顾美观的条件下,使既有砖混建筑物满足新的使用功能和要求,提高使用价值,延长使用寿命。因此,对砌体房屋结构改造与加固技术研究,不仅具有较好的科学意义,而且具有很大的工程应用和推广价值。
参考文献:
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