建筑结构加固的方法有哪些
建筑砖混结构加固方法:1、地基基础常用加固方法加大基础底面积法、基础补强注浆法、锚杆静压桩法、树根桩法等。加大基础底面积法适用于当既有建筑的地基承载力或基础底面积尺寸不满足设计要求的加固, 可采用混凝土套或钢筋混凝土套加大基础底面积; 基础补强注浆法适用于基础因受不均匀沉降、冻胀或其它原因引起的基础裂损时的加固;锚杆静压桩法适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土和人工填土等地基土加固及纠倾加固;树根桩法也称压浆灌注桩, 适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、碎石土和人工填土等地基土加固。
2、墙体常用加固方法砂浆面层法、钢筋网砂浆面层法、钢筋混凝土板墙法。
砂浆面层法适用于较小幅度提高承载力的静力加固和抗震加固;钢筋网砂浆面层法适用于较大幅度提高承载力的静力加固和抗震加固;钢筋混凝土板墙法, 形成砌体—混凝土组合墙, 适用于大幅度提高承载力的静力加固和抗震加固。后两种加固方法还能较大幅度提高墙体的变形性能。3、砖柱常用加固方法混凝土围套加固法、外包钢加固法。当截面抗弯承载力和抗剪承载力不足时, 可采用混凝土围套加固法;当截面抗弯承载力严重不足, 且不允许增大截面尺寸时, 可采用外包钢加固法。
4、混凝土梁常用加固方法混凝土梁正截面粘钢加固、正截面加筋法加固、简支梁正截面碳纤维片材加固。这3种方法适用于提高正截面承载力;预应力螺杆加固梁斜截面: 这种方法适用于提高斜截面承载力;外包钢加固简支梁、预应力拉杆加固混凝土梁:这两种方法适用于同时提高正截面和斜截面承载力。5、混凝土楼( 屋面) 板常用加固方法在楼板受拉区粘钢加固、贴碳纤维片材加固, 这两种方法适用于提高正截面受弯承载力;当洞口边有集中荷载, 以及洞宽或直径>1000mm时, 洞口边应设梁。
楼( 屋面) 板裂缝修补: 裂缝有已稳定、未稳定两种稳定状况, 应根据裂缝成因、裂缝宽度、裂缝深度、稳定状况、钢筋是否锈蚀、修补目的等, 选用不同的加固方法。裂缝加固方法有:表面处理法、灌浆法、填充法、表面涂渗透性防水剂。裂缝修补的目的增强防水性能、增强承载力、增强耐久性。
建筑结构加固的方法有哪些
建筑结构加固是一项复杂的工作,要考虑的因素很多。加固方法应从施工方便、不影响生产、经济合理、效果好等方面来选择,一般原则如下:(1)加固应尽可能做到不停产或少停产,因停产的损失往往是加固费用的几倍或几十倍。
能否在负荷下不停产加固,取决于结构的应力应变状态。
一般构件的内应力小于钢材设计强度的80%,且构件损坏变形等不是太严重时,可采用负荷不停产加固方法。(2)加固方案要便于制作、施工,便于检查。(3)结构制造组装应尽量在生产区外进行。(4)加固应尽可能采用高强螺栓或焊接。
采用高强螺栓加固时,应验算钻孔截面削弱后的承载能力;采用焊接加固时,实际荷载产生的原有杆件应力最好在钢材设计强度60%以下,极限不得超过80%,否则应采取相应的措施才能施焊。1、钢筋混凝土外加层建筑结构加固方法该法属于复合截面加固法的一种。其优点是施工工艺简单、适应性强,砌体加固后承载力有较大提高,并具有成熟的设计和施工经验;适用于柱、带壁墙的加固;其缺点是现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。
2、钢筋水泥砂浆外加层建筑结构加固法 该法属于复合截面加固法的一种。其优点与钢筋混凝土外加层建筑结构加固法相近,但提高承载力不如前者;适用于砌体墙的加固,有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。3、增设扶壁柱建筑结构加固法该法属于加大截面建筑结构加固法的一种。
其优点亦与钢筋混凝土外加层建筑结构加固法相近,但承载力提高有限,且较难满足抗震要求,一般仅在非地震区应用。
建筑结构的加固应遵循的原则
根据加固工程的特点,加固设计除要求做到技术安全可靠、经济合理、施工简便、并满足使用要求外,还应遵循下述原则:1、结构加固设计前,应遵照《工业厂房可靠性坚定标准》和《民用建筑可靠性标准》进行可靠性定,根据坚定结果,确定加固设计的内容和范围;同时,根据结构破坏后果的严重程度及使用单位的具体要求,确定加固后房屋建筑结构的安全等级。2、应尽量保留和利用原有的结构和构件,避免不必要的拆除和更换。
保留部分要保证其安全性和久性;拆除部分要考虑对其材料加以回收和利用的可能性。
3、应考虑综合技术经济指标,从设计和施工组织上采取有效措施,尽量缩短施工工期,减少停工、停产,尽可能不影响或少影响建筑物的正常使用。4、由于高温、腐蚀、冻融、振动、地基不均匀沉降等原因造成结构损坏,加固时必须同时消减、小、或抵御这些不利因素的有效措施,以免加固后的结构继续受害,避免二次加固。5、结构或构件加固除满足承载力要求外,还要有足够的抗震能力,不应存在因局部加强或刚度突而形成新的对抗震不利的薄弱层或薄弱部位,同时也要注意由于结构刚度的增大而导致地震力增大所带来的影响。结构加固应满足抗震有关要求和提高结构的延性和整体性。
6、加固设计除必须对结构的分析和承载力的小核和计算外,还要求结构合理、连接可靠。7、加固设计在可能的条件考虑建筑美观,结合立面造型和室内装修,进行必要的建筑艺术处理,量避免遗留加固的痕迹。8、加固施工往往是在荷载存在的情况下进行,必须采取有效措施,如设置临时支撑,进行卸载处等,防止和避免在加固施工中发生安全事故。
9、加固确有困难或通过经济综合比较确实不合理,而原结构损坏又不严重时,可采用改变结构用途或减少和限制荷载的方法进行处理。减载处理方法可改用轻质隔墙、轻质保温或隔热材料,上部结构改用钢结构;楼面的设备在工艺允许情况下合理挪位;减少或限制楼层的使用荷载等。
建筑加固
一.粘钢加固基本概念混凝土粘钢加固技术,是采用优质JGN建筑结构胶,把钢板与混凝土牢固地粘在一起,形成复合的整体结构, 有效地传递应力形成整体联合协调工作,从而恢复或提高结构的承载能力与结构的强度和钢度。特点1、对构件进行有针对性地补强 2、与砼构件具备较广泛的类似力学性能指标 3、抗老化、抗疲劳性能好二.碳纤维加固基本概念碳纤维布加固修复混凝土结构技术是采用配套胶粘剂将碳纤维布粘贴于混凝土表面,起到结构补强和抗震加固的作用。
广泛适用于建筑物梁、板、柱、墙的加固,并可用于桥梁、隧道等其它土木工程的加固补强。
粘贴纤维织物(布)复合材加固法 即用改性环氧树脂粘贴各种符合国标GB50367-2006规定的碳纤维单向织物布复合材,S玻璃布,(玄武岩布),E玻璃纤维单向织物布及GB/T221491-2008规定的芳纶布,芳玻韧布复合材优点具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。三.压力注浆加固压力注浆主要解决基础不均匀沉降的问题。 裂缝修补 混凝土结构裂缝修补加固植钢筋补强“植筋"技术又称钢筋生根技术,在原有混凝土结构上钻孔,注结构胶,把新的钢筋旋转插入孔洞中。此技术广泛用于设计变更,增加梁、柱、悬挑梁、板等加固和变更工程。
1、各种设备基础的锚固; 2、加大基础承台; 3、各种建筑结构的钢筋埋植与锚栓锚固; 4、悬挑梁、板等结构功能改变; 5、铁路、铁轨的锚固; 6、幕强安装锚固及化工设备、管道、广告牌等的安装锚固; 7、水利设施,码头,公路,护坡,桥梁等工程的各种锚固四.烟囱加固电厂烟囱加固 砖烟囱加固 水泥烟囱加固 混凝土烟囱加固1.烟囱抗滑、加固前状况韩城发电厂 130. 0∏6. 0 m 烟囱建于 1975 年 ,承担2 ×6.5MW 和2 ×12.5MW 共4 台锅炉排烟任务。由于受厂区周围山体蠕滑 ,烟囱倾斜破坏严重。984年对该烟囱进行加固处理 ,主要是在烟囱内地3面下填筑了782 m 的土方 ,目的在于加强烟囱抗倾覆的稳定性。
1995 年以来 ,山体蠕滑加剧 ,由于烟囱处于蠕滑变形的隆起带的坡面上 ,烟囱产生严重倾 斜。1996 年9 月经测量倾斜方向为 76°59′,倾斜角度12′57〃,烟囱顶部移位455.7 mm,该移位值已接近设计允许的最大倾斜值。由于原设计、施工、运行等因素的影响 ,烟囱还存在如下问题: (1) 钢筋混凝土外筒壁纵向裂缝较为严重 ,裂缝从35 m处开始出现 ,80~120 m处最严重 ,其缝宽一般为0.5~1.5 mm,长度多数为30 m左右 ,最大裂缝宽度为 3.5 mm、长度为 60 m,并且裂缝多数已贯通整个筒壁 ,裂缝有不断发展的趋势。
(2) 外筒壁内钢筋普遍腐蚀 ,在裂缝处尤为严重。筒壁混凝土碳化速度高于一般结构 ,实测碳化深度:平均为33 mm。 (3) 55 m处烟气对内衬碎砖混凝土的腐蚀较为明显。
1992 年调查时 ,内衬平均腐蚀深度 25 mm,1997 年调查时平均腐蚀深度 26. 2 mm,年平均腐蚀速度为1.31 mm∏年。 (4) 外筒壁混凝土原设计为 30 MPa ,1992 年调查时平均抗压强度为30.20 MPa ,1997年调查时平均抗压强度为28.98 MPa ,降低速率为0.24 MPa∏年。2 治理方案针对山体滑坡造成烟囱倾斜 ,为确保烟囱的安全运行 ,以治理滑坡为主 ,兼顾烟囱外筒壁混凝土腐蚀、裂缝、钢筋锈蚀、混凝土强度降低对烟囱结构带来的危害等 ,经专家组审定采取如下治理方案: (1) 在烟囱周围均布开挖 8 个 800 mm ×800mm,深 9. 3 m 基坑 ,放置支柱钢筋笼 ,浇注混凝土。加强烟囱对山体滑坡抗倾覆的稳定性。
(2) 紧贴外筒壁沿烟囱全高加一个厚度为150 mm的钢筋混凝土套 ,消除腐蚀、裂缝、钢筋锈蚀对筒身带来的危害。 (3) 为消除烟囱内的烟气正压 ,降低烟气对内衬结构的腐蚀速度 ,拆除烟囱顶部5 m高外筒(不拆除内衬)安装一个5 m高不锈钢扩散头 ,外包薄壁混凝土。 (4) 安装新烟囱爬梯、信号平台、避雷针。3 烟囱抗滑等烟囱抗滑、加固施工流程钢筋混凝土支柱、圈梁施工 新钢筋混凝土筒施工 吊装不锈钢扩散头 拆除顶部混凝土花124.5~132.5 m标高钢筋混凝土筒壁施工 安避雷器、爬梯及信号平台。
4 烟囱加固施工设施及工艺4.1 烟囱基础加固 支柱、圈梁施工采用人工挖井方法 ,沿烟囱周围均布开挖 8基坑 ,搭设双排脚手架 ,安装倒链准确吊放支柱钢笼。混凝土采取分段浇注、分段振捣 ,确保混凝土捣过程中不发生离析 ,从而保证支柱混凝土工程量。支柱完工后 ,开挖600 mm×600 mm圈梁的环基槽 ,用于钢筋连接及浇筑混凝土。 4.2 烟囱钢筋混凝土套施工 烟囱外筒壁加钢筋混凝土套施工 ,首先要根施工平台承受荷载及安全规范要求 ,解决施工平 设施 ,设计、制造1 套组装式施工平台。
其特点是据烟囱半径变化进行平台组合。沿烟囱周长方向置。其吊点根据混凝土套筒施工高度分别承力50 m、90 m、125 m标高双道抱箍上 ,施工平台安全险绳系于信号平台上。
施工平台的升、降利用手葫芦操作。施工人员上、下使用施工吊船 ,信号平上对称安装2 部摇头拔杆作为工器具、材料等垂运输通道。根据设计要求对原烟囱外表面进行2毛 ,清洗旧烟囱表面面积 3 491 m ,并对裂缝进行理。
埋置1 150个膨胀螺栓作为新、旧混凝土结合的“剪力键”。为保证新套筒外观质量 ,施工中收模板采用 P1015 钢模与一块300 mm×1 500 mm的扎钢板焊接在一起 ,解决了模板收分漏浆问题。于新烟囱外套是在旧烟囱运行情况下施工 ,为解旧烟囱圆度超标 ,新烟囱套筒壁厚在一定范围内行了调整。为保证其圆度采取了如下措施:在圈的上表面用水泥砂浆找平 ,以保证钢模板在同一高;模板围檩采用分段制作 ,螺栓连接;通过控制檩弧度及支撑长、短不同口撑方法达到控制新套烟囱圆度 ,使新烟囱钢筋混凝土外套质量达到了良。
4.3 不锈钢扩散头吊装 根据设计要求 ,烟囱顶部安装 5 m 高喇叭口扩散头。该扩散头用8 mm厚不锈钢制作 ,外部用超细玻璃棉保温 ,并用2 mm厚不锈钢覆盖。扩散头由 6片组成 ,每片重约 2 t。
为确保扩散头吊装安全顺利 ,经过反复论证采取如下吊装方案:在烟囱筒壁124 m处对称安装 4 榀悬挑单孔井架 ,井架高度为15 m,悬挑井架托架承力于烟囱 124 m处 ,4 榀单孔井架之间用十字桁架及连系梁连成一个整体。为确保该体系在吊装过程中整体的稳定性 ,悬空托架承力于烟囱筒壁处 ,经现场取样试验其混凝土强度 ,经设计、计算确定锚固螺栓直径及托架结构尺寸。由于6 片扩散头在高空组合拼装 ,为确保组装过程万无一失 ,提前在地面进行模拟拼装 ,并对每片扩散头法兰接口进行拼装、编号。根据扩散头上部口径用工字钢特制一个环形轨道 ,安装滑车进行就位拼装。
为减少吊装过程中扩散头对新外套磨损 ,在每片扩散头上安装3 部简易滚轮 ,使滑动摩擦变为滚动摩擦 ,既便于吊装又保护新外套外观质量。由于前期准备工作细致、周密 ,1999 年 10 月 6 日韩电计划全厂停机12 天完成扩散头吊装工作 ,但西电烟囱维修公司仅用了 4 天零 23 h 就按设计要求提前完成任务 ,为电厂提前发电作出了贡献 ,间接经济效益近百万元。 4.4 拆除花饰、安装爬梯及信号平台 原设计要求采用控制爆破方法拆除旧烟囱顶部5 m处花饰部分 ,而不能破坏内衬碎砖混凝土 ,保证拆除过程中起隔烟作用。
经对顶部取样发现 ,混凝土筒壁与内衬粘连现象普遍。经与设计院联系 ,采用风动工具对花饰部分进行拆除。
建筑加固的重要性有哪些
1、设计达到使用年限,或在现有的规范下原结构不能满足要求。现在一般的建筑物的设计使用年限为50年,当达到50年或在未达到50年前,经结构鉴定,需要加固。
经过08年的四川地震,出了新的抗震规范,而原有建筑物不能满足现有的规范要求,那就需要进行抗震加固。
2、施工质量、装饰搞破坏、过度使用等造成。造成施工质量事故的原因很多,有客观的、也有主观的因素,主要有:材料的强度或其他技术指标不满足要求,如混凝土强度等级低、钢筋、钢板的材质等;施工过程中的失误或错误。钢筋漏放、少放,搭接、锚固等不满要求;节点构造措施处理不当,刚接的变铰接、铰接的变刚接,这类问题处理比较棘手;构件的尺寸或位置不对等。3、过度使用,就类似于现在的道路,跑的都是超载的渣土车,数量多,速度还挺快,那就会经常坏。
结构也是一样。建筑的使用功能发生改变或增加。如:建筑的使用功能发生改变或增加。
增设扶梯、电梯,这就涉及到楼板开洞,新增构件等问题; 增设夹层,如厂房改办公楼,需在厂房内部增加几层。 办公用改成商业用,这样楼面荷载增加较多等。建筑之所以是要加固,是因为加固可以增加建筑的安全可靠性和使用的期限。
在房屋加固中,我们会发现房屋经过加固,使用起来更加放心,再也不用担心房屋的安全问题。建筑该需要加固就要加固,这样使用起来更加放心。
常见的房屋加固方法有哪些
一般加固方法的特点和适用范围4.1加大截面法以增大结构构件的截面面积来提高承载力的加固方法。这种方法加固效果好、经济、适用面广,但施工复杂、湿作业工作量大、工期长,且对房屋的净空和美观有一定影响,妨碍正常使用。
加大截面法适用于板、梁、柱、墙、基础等一般受力构件,简单的构造示意如图1所示。
图1(a)中的新旧板通过凿毛的结合面整体受力;当不考虑整体受力时,结合面也 可不凿毛,认为新旧板各自受力,此时新板应该同时配正、负弯矩钢筋。图1(b)、(c)也可以取一面或几面加宽。(a)加固板(b)加固梁 (c)加固柱图1加大截面加固法4.2增设支点法通过增设支点,减小结构跨度和内力,提高结构承载力的加固方法。受力明确、简单可靠、效果好,但使用空间受到影响。
适用于板、梁桁架,简单的构造示意如图2所示。(a) 加固板(b) 加固梁图2增支点加固法4.3外包钢法在结构构件的四角(或两角)包以型钢的加固方法。当以乳胶水泥粘贴或以环氧树脂化学灌浆等方法粘结时,称为湿式外包钢加固法;当型钢与原柱间无任何连结,或虽填塞有水泥砂浆仍不能确保结合面剪力有效传递进,称为干式外包钢加固法。
该加固方法受力可靠、施工简便、工期短,但耗钢量较大,维护费较高。适用于梁、柱屋(桥)架,简单的构造示意如图3所示。(a)加固梁 (b)加固柱图3外包钢加固法4.4预应力法采用外加预应力的钢拉杆、钢铰线或型钢撑杆是卸载、加固及改变结构受力三者合一的加固方法。
材料简便快捷,施工时不影响使用,但要有一套施工预应力的工序和设备器具,要求环境温度不超过60度,否则应该采取有效防护措施。适用于梁、板、柱、屋(桥)架,简单的构造示意如图4所示。(a)加固梁图4预应力加固法4.5 粘钢法用结构胶把钢板粘贴在构件外面以提高结构承载力和满足正常使用要求的加固方法。
施工工艺简单、速度快,对生产和生活影响小。要求环境温度不超过60度,相对湿度不超过70%及无化学腐蚀的使用条件,否则应采取有效防护措施,对混凝土强度等低于C15的构件不宜采用。适用于板、梁、柱、墙、屋(桁)架,简单构造示意如图5所示4.6碳纤维片材法利用树脂粘结材料将碳纤维片材粘贴于构件表面,从而提高结构承载力的加固方法。材料轻质高强、施工方便,适用面广。
要求环境温度不超过60度,相对湿度不超过70%及无化学腐蚀的使用条件,否则应采取有效防护措施,对混凝土 强度等级低于C15的构件不宜采用。适用于板、梁、柱、墙、屋(桁)架,简单的构造如图6所示。(a) 加固板(b)加固梁 (c)加固柱 图6碳纤维片材加固法4.7托梁拔柱法在不拆除或少拆除上部结构的情况下拆除、更换、接长柱的一种加固方法。适用于要求厂房使用功能改变、增大空间的老厂改造的结构加固。
具体措施包括有支撑托梁拔柱、无支撑托梁拔柱和双托梁反牛腿托梁拔柱等方案。4.8其它方法如增设剪力墙和支撑体系,以增加结构的整体刚度,调整结构内力,改善结构和构件的受力状况,提高其抗水平力的能力。利用钢结构材料与技术加固混凝土结构等。5 结构加固的几种实用技术5.1化学螺栓锚固技术化学螺栓锚固技术属于后加固技术。
采用化学螺栓锚固钢板,解决了常规锚固方法不能加固处理的难题和冬季施工进度慢的问题。近年来,在建筑翻新和建筑的改扩建等方面,化学螺栓锚固施工作为一种新型的、简便有效的后加固方法,得到了较为广泛的运用。这种技术的特点是:1)施工温度范围较宽,可在-5°C — 40°C温度之间施工;2)无膨胀力锚固,对基材不产生挤压力,适用于各种基材;3)螺栓间距、边距小,适用于空间狭小处;4)安装操作便利,安装后能迅速固结,有较高的承载力;5)锚固厚度较大。
其适用范围:(1)适用于普通混凝土强度等级大于或等于C15(未开裂混凝土),致密的天然石材;(2)用于多种构件;(3)适用于重载及各种震动负载;(4)在加固改造工程中与大面积粘钢组合使用,如图5(书中照片),加固作用良好,既增强了梁板的抗剪作用,又对建筑混凝土梁板内部空隙有填补作用,提高了构件的整体承载力。5.2 CGM高强无收缩灌浆技术CGM高强无收缩灌浆料,是以高强度材料作为骨料,以水泥作为结合剂,辅以高流态、微膨胀、防离析等物质配制而成。在施工现场加入一定量的水,搅拌均匀后即可使用。
采用CGM高强无收缩灌浆料技术,主要用于混凝土加固以及原有结构上的孔洞的修补,加固效果良好。这种灌浆料特点:1)早强、高强:一天强度最高可达50MPa以上;2)自流态、免振捣;无收缩、微膨胀;抗油渗、耐久性好;3)对基层要求低,不须进行平整;工艺简单、操作方便,无需现场配置,易保证质量;拆模时间早,工期缩短;同时可减小抗压构件截面尺寸;4)无毒无味,不污环境,施工无噪声,现场文明。其适用范围:1)适用于混凝土结构加固改造、植埋钢筋及地脚螺栓锚固、钢结构或预制柱垫 板注浆及混凝上梁柱接头连接、混凝土孔洞修补、基础锚杆灌浆、预应力构件孔道灌浆、设备基础二次灌浆等方面。2)适用于施工中不易进行振捣作业的部位;3)适用于室外恶劣气候条件、有腐蚀性、承受振动湿度大、较低温度等环境场合;4)CGM灌浆料的施工温度为-10-40°C,使用温度在-100-600°C。
5.3裂缝自动压力灌浆技术混凝土材料是一种脆性非均质的工程材料,抗拉强度低,抗裂性差,容易产生裂缝。产生裂缝的原因主要由外荷载直接应力和次应力引起;这些裂缝的存在,不但降低结构耐久性和防水性,而且给结构整体性和外观造成不良影响,甚至促成结构的破坏。为防患于未然,需要根据裂缝的部位、所处环境、配筋情况和结构形式,进行具体分析、判断和处理。
裂缝自动压力藻浆技术特别适合于混土微细裂缝修补加固的新技术。裂缝自动压力灌浆技术特点:1)灌浆器构造轻巧,施工方便,勿需用电,可在水平、垂直等任何方向和高空有障碍、野外无电源等恶劣环境下使用,适应性强,机具无声,便捷安全;2)可在一条裂缝的各处注人口同时自动注入,由于灌浆器内部软管和套筒均为透明塑料,注人情况一目了然,在现场可完全确认注浆效果,灌浆质量可靠;3)灌浆施工速度快,效率高,可节省工期;4)灌浆骠及其配套材料性能良好,使用方便,毒性小,无刺激性气味,使用安全。其可广泛用于混凝土裂缝加固、饰面空鼓填充、止水堵漏等情况。适用的裂缝宽度范围为0.05-3mm,根据结构物的类别可分为几种:1)混凝土外墙、内墙、屋架、梁柱、楼板、屋面板等裂缝的修补加固;2)水泥砂浆墙地面、瓷砖、石材等空鼓部位的充填;3)混凝土构筑物:如筒仓、预制构件、设备基础、水池、水坝、桥梁、隧道、混凝土路面、管道等裂缝修补、止水堵漏。