据统计,我国有一大批五六十年代建造的老房屋因超过了设计基准期而有待加固,全国又有大约三分之一的住宅安全储备不足,且城市的住宅结构逐渐进入老龄化阶段,需要加固维修!同时,从节约成本考虑,利用很多老结构、老建筑的情况越来越多,需要进行加固处理的项目逐渐增加!2008年以后,中国建筑的维护、加固和改造需求量年增长近50%!我国每年有一大批因生产规模及工艺等更新而需要技术改造和加层的建筑物,它们因结构超载而需要补强;同时,随着抗震要求、设防标准的提高和改变,许多地区现有房屋不能满足新设防的抗震要求,从而需要抗震加固;近年来社会上大量曝光的因工程质量低劣所造成的危房,它们也亟待加固处理!
在杭州,上世纪80年代和90年代初建设的住宅楼有2000多幢,这些住宅抗震、结构都不符合现行标准,一些已成危房,必须予以加固改造!宁波已出现楼塌案例。这些情况,国内城市普遍存在.建筑加固改造行业巨大的发展空间对在这个行业注入新的技术、知识和力量提出了更高的要求.从国际经验看,建筑及建筑服务行业经历三个大的阶段:大规模新建阶段→新建与维修改造并重阶段→旧建筑改造维修加固为主阶段。欧美国家处于第三阶段,从上世纪60年代就进入大规模加固改造阶段.
地下结构一般较潮湿,粘贴的钢板容易被锈蚀,因此地下结构如果采用粘钢加固法时,粘钢表面应涂刷防腐剂,以防止钢板锈蚀影响其加固效果.二、碳纤维加固碳纤维加固法是将抗拉强度的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强材料,用环氧树脂粘结剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的构件表面,形成新的复合体,使碳纤维材料与原有钢筋混凝土构件共同受力,提高结构构件的强度、刚度、抗裂性和延伸性.碳纤维加固具有节省空间,施工简便快捷、省时省力、施工质量易于保证,不需要现场固定设施,基本不增加结构尺寸及自重,耐腐蚀、耐久性能好等特点.
另外,采用该方法,可大大提高建筑物的使用寿命,降低加固成本!因此,碳纤维加固材料作为划时代的补强材料,备受青睐和关注!如有防火要求时,还需要专门的防火处理!三、植筋加固植筋加固又称钢筋生根技术!为了加固建筑物或是续建,在原结构上钻孔,植入钢筋,用植筋胶使钢筋锚固在其中,钢筋与原结构将成为一体.此技术广泛用于设计变更,以及梁、柱、板等构件加固工程!地下结构往往作为地上建筑的基础,如果植筋过程处理不当,可能为工程留下安全隐患,因此植筋工程的施工质量直接影响到整个工程的质量,当引起工程人员的重视!
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一般来说钢结构加固主要方法有减轻荷载、改变计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等!当有成熟经验时也可采用其它方法对钢结构进行加固处理!改变结构计算图形加固法:指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件,增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固,一般加固方法有:1、对结构可采用:增加支撑形成空间结构并按空间结构验算、加设支撑增加结构刚度,或者调整结构的自振频率等以提高结构承载力和改善结构动力特性、增设支撑或辅助杆件使结构的长细比减少以提高其稳定性、在排架结构中加强某一列柱的刚度,使之承受大部分水平力,以减轻其他柱列负荷、在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强结构的刚度!
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根据研究现状,这三种纤维加固方法有待解决的共同问题主要有以下几方面:1、纤维材料加固构件的长期受力性能与纤维材料对节点加固性能的研究;2、用纤维加固的结构在较高温度下强度严重退化,如何改进加固材料性能和加固构件的防火耐温措施是有待研究的课题;3、如何简化施工工艺,加强质量保证,降低工程造价是一件十分紧迫的事情。总之,为保证经正常设计、施工的钢结构工程的可靠度,在使用阶段建设单位应对钢结构进行定期检查或维修,必要时委托专业机构进行可靠性鉴定,以确保钢结构的安全性、适用性和耐久性!
2、对受弯杆件可采用:改变荷载的分布,例如将一个集中荷载转化为多个集中荷载、改变端部支承情况,例如变铰接为刚结、增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构、调整连续结构的支座位置、将结构变为撑杆式结构、施加预应力!等的改变其截面内力的方法进行加固!加大构件截面加固法涉及面广泛,施工也较为简单,在满足一定条件下,可以在负荷状态下进行施工处理.其主要方法为粘钢加固,在采用此方法进行钢结构加固时应该考虑构件受力情况以及结构本身存在的缺陷,在便于施工的前提下选择有效的增加截面连接形式,已达到加固的效果.