工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的加固改造與設(shè)計要點

龐乃博

摘要：工業(yè)建筑改造是一項重要的工作，通過該項工作的順利開展，能實現(xiàn)對各類缺陷的有效處理，達(dá)到提高建筑物綜合效用，保證其性能和質(zhì)量的目的。同時還應(yīng)該結(jié)合具體工作需要，有針對性的采取多種加固方法，實現(xiàn)對質(zhì)量缺陷的全面處理。本文著重對此展開分析。

關(guān)鍵詞：工業(yè)建筑;結(jié)構(gòu)加固;改造;設(shè)計要點

引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，促進(jìn)工業(yè)建筑工程項目體系的進(jìn)一步完善和優(yōu)化，并對工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)加固改造設(shè)計提出新的要求。在進(jìn)行工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)加固改造中，為了達(dá)到加固改造的最佳效果，相關(guān)工作人員結(jié)合工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，制定加固改造目標(biāo)和具體實施方案，合理選取物料，以工業(yè)建筑整體效果為指標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固改造評估，及時發(fā)現(xiàn)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)加固改造設(shè)計中存在的問題，提出有效的修補(bǔ)措施，完善工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)加固改造方案，進(jìn)而提高工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的使用功能。

一、工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)加固改造的基本原則

為了達(dá)到工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)加固改造的最終目標(biāo)，在實際設(shè)計中，要遵循可靠性原則、整體性原則，以降低資源消耗，獲取價值利益最大化。

1.1可靠性原則

在進(jìn)行工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)加固改造的過程中，由于已有建筑結(jié)構(gòu)使用情況的復(fù)雜性，要求相關(guān)設(shè)計人員要考慮工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)實際現(xiàn)狀，結(jié)合加固改造后工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)受力特征，分析整體受力結(jié)構(gòu)，使得補(bǔ)強(qiáng)鋼筋得以實現(xiàn)作用力的傳輸，將結(jié)構(gòu)負(fù)荷傳輸?shù)礁鱾€子系統(tǒng)中，進(jìn)而提高工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性。同時，要采用合理措施，將新舊材料結(jié)合到一起，形成協(xié)同作用，提高新舊材料連接的穩(wěn)定性與可靠性。

1.2整體性原則

在進(jìn)行工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)加固改造的過程中，要制定工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)整體性改造計劃，通過結(jié)構(gòu)可靠性分析選擇最佳設(shè)計方案。這就要求相關(guān)設(shè)計人員在明確加固改造方案前，要了解現(xiàn)有材料性能、結(jié)構(gòu)組成以及構(gòu)成形式，明確現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)中存在的問題和損傷，分析受力情況，并在此基礎(chǔ)上開展全面勘察工作，為工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)加工改造工作提供必要的信息依據(jù)。同時，以整體效果為指導(dǎo)方向，可以及時排除工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)中隱藏的安全隱患，降低結(jié)構(gòu)加固改造中工程事故的發(fā)生。

二、工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)加固改造設(shè)計

在對工業(yè)建筑做結(jié)構(gòu)加固改造方案設(shè)計時，一定要綜合考慮企業(yè)未來的發(fā)展，在設(shè)計中可以考慮利用新的技術(shù)做以施工。例如在施工中所使用的混凝土強(qiáng)度達(dá)不到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，且工業(yè)建筑在延展性能上也有一定程度的缺乏，在加固改造中也沒有對其成本進(jìn)行控制，等等諸多問題都需要給以具體的解決。要是有很多的問題沒能夠給予具體的解決方案，那么在工業(yè)建筑中的安全性和適用性都將得不到有效的保障，因此在對方案進(jìn)行設(shè)計時需要對所有的問題作以綜合的考慮，特別是在混凝土結(jié)構(gòu)上。以下對工業(yè)建筑加固改造技術(shù)的幾個要點進(jìn)行探討。

2.1增大截面加固

增大截面加固法主要是增加原有結(jié)構(gòu)橫截面面積，并對其補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，進(jìn)而提高工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力，或是直接增加構(gòu)件的剛度，增強(qiáng)構(gòu)件的抗彎能力、抗壓能力以及抗剪能力，在此過程中可以有效修復(fù)損傷混凝土截面，提高建筑結(jié)構(gòu)耐久性，進(jìn)而實現(xiàn)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的提升。這種方式主要適用在各種構(gòu)件加固中，環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)，施工技術(shù)較為成熟，但由于增加結(jié)構(gòu)自重，很容易引發(fā)受地震力變化，改變結(jié)構(gòu)自振頻率。在實際應(yīng)用中，為了達(dá)到加固效果，相關(guān)工作人員要對現(xiàn)場混凝土強(qiáng)度進(jìn)行等級評測，其強(qiáng)度等級要高于 C10，要結(jié)合實際施工情況，采用分區(qū)分段方式開展施工，并采取有效措施，提高新舊混凝土粘接的可靠性。

2.2粘鋼板加固

粘鋼板加固法是以提高工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)承載力為核心，在需加固組件表面使用特制粘膠劑粘合不同厚度的扁鋼板材，使得鋼板與構(gòu)件共同承擔(dān)作用力，進(jìn)而提高建筑結(jié)構(gòu)的承載力。這種加固方式主要應(yīng)用在結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力彎曲、承受拉壓力或是斜截面剪切實力的加固改造中。但在實際應(yīng)用中，鋼板粘貼邊緣不均勻或是剝離強(qiáng)度低，使得鋼板和構(gòu)件粘接端頭會出現(xiàn)剝離破壞，進(jìn)而造成鋼板粘貼無效。為了解決這一問題，端頭增設(shè)“U”形箍板，加固粘接，進(jìn)而達(dá)到工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)加固改造的最佳效果。施工中，溫度控制在 5～35℃間，環(huán)境濕度要低于 90%，被加固構(gòu)件表面溫度要低于 35℃，若不符合以上要求，則需要停止施工，以防給被加固表面帶來不利影響。通過粘鋼板法加固后的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)不能在 60℃溫度環(huán)境中長期使用，針對這一特殊環(huán)境，相關(guān)工作人員還要采取其他預(yù)防維護(hù)措施，保證膠粘劑質(zhì)量，進(jìn)而滿足工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)加固改造要求。

2.3置換混凝土加固

置換混凝土加固技術(shù)是利用強(qiáng)度更高的混凝土替換工業(yè)建筑原有強(qiáng)度較低的混凝土的一種技術(shù)，這種技術(shù)主要應(yīng)用于工業(yè)建筑受壓嚴(yán)重部位或者已經(jīng)發(fā)生破損的部位，這種加固方法可以在一定范圍內(nèi)減少施工成本，但是，在采用置換混凝土加固技術(shù)施工時一定要注意新舊混凝土結(jié)合部位的承載能力和加固效果。

2.4增設(shè)支點加固

增加支點加固技術(shù)是在建筑內(nèi)部增加支點，進(jìn)而達(dá)到減小建筑結(jié)構(gòu)位移和跨度的目的，以此增加工業(yè)建筑的承載能力，這種技術(shù)是一種使用時間較久的傳統(tǒng)加固技術(shù)，是通過間接方式對建筑進(jìn)行加固，多用于一些對于建筑外觀或者功能影響較小的部位，例如房梁等比較隱秘的部位。根據(jù)建筑的構(gòu)件效果以及結(jié)構(gòu)可以將增加支點加固技術(shù)細(xì)分為兩種不同增設(shè)支點技術(shù)，即剛性支點加固技術(shù)和彈性支點加固技術(shù);這就需要在進(jìn)行加固之前，對建筑所需加固部位進(jìn)行詳細(xì)檢查和分析，根據(jù)部件的受力情況以及結(jié)構(gòu)特點制定相應(yīng)的加固技術(shù)。

三、與混凝土結(jié)構(gòu)加固改造配套使用的技術(shù)

3.1植筋技術(shù)

目前，植筋技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用到建筑加固的工程當(dāng)中，該技術(shù)以普通鋼筋和螺旋式錨筋為主，操作簡單并且有效。對于改造之前的原結(jié)構(gòu)所具有的荷載，我們在進(jìn)行相應(yīng)的加固和改造后，經(jīng)過二次受力，就能夠使得加固和改造前的原結(jié)構(gòu)已經(jīng)產(chǎn)生了應(yīng)力應(yīng)變。

3.2托換技術(shù)

托換技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展以對原建筑被加固部分的加固與改造為主，主要加固或者復(fù)位關(guān)鍵結(jié)構(gòu)以及拆除已廢棄的構(gòu)件。其技術(shù)優(yōu)點是工期短、費用低，但是這對于施工人員來說，對其技術(shù)的要求越來越高，與此同時，為了充分地保證施工具有安全性和穩(wěn)定性，我們需要選用經(jīng)驗豐富和技術(shù)嫻熟的人員進(jìn)行操作。

3.3修補(bǔ)技術(shù)

修補(bǔ)技術(shù)主要以內(nèi)部修補(bǔ)和裂縫修補(bǔ)為主。內(nèi)部修補(bǔ)主要針對建筑中比較大的裂縫，對此的修補(bǔ)有利于對建筑結(jié)構(gòu)的耐久性、安全性以及整體性起到整體的加強(qiáng)。裂縫修補(bǔ)廣泛應(yīng)用到建筑物中的各類裂縫，但必須對建筑物上出現(xiàn)裂縫的原因進(jìn)行分析，具有針對性地對該處進(jìn)行修繕。

四、結(jié)語

通過現(xiàn)代建筑的發(fā)展史可以看出，建筑的維修改造技術(shù)已經(jīng)成為了當(dāng)前建筑行業(yè)的重要課題，對工業(yè)建筑進(jìn)行加固改造，不僅可以節(jié)約大量的重建成本，還可以保證工業(yè)建筑的安全生產(chǎn)，對于國家的工業(yè)發(fā)展有著十分重要的作用。在

對工業(yè)建筑進(jìn)行改造之前，要對建筑進(jìn)行專業(yè)鑒定，制定合理的加固改造方案，在確保工業(yè)建筑安全性的前提下盡量減小對工業(yè)建筑生產(chǎn)的影響。

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（作者單位：本鋼設(shè)計研究院有限責(zé)任公司）