杜志強
(蘭州交大設計研究院有限公司,甘肅 蘭州 730070)
建筑結構在使用的過程中,隨時間的延長、先天性缺陷、使用不當以及自然因素等影響都可能讓建筑結構出現(xiàn)一定程度的損壞,而為了保證建筑工程使用中具備較高的安全性,對其進行做適當的加固處理顯得十分的重要。下面主要對砌體結構加固和鋼結構加固的具體方法展開探討。
對砌體結構加固方法進行概括,主要可以分為灌漿法、噴射修補法、加大砌體抗壓構件截面、外部粘鋼加固法等方法,在實際應用中主要需結合砌體建筑實際情況做出選擇,下面對這些加固方法做具體的分析
所謂灌漿法主要指的是利用增壓設備將配制好的粘合劑灌入砌體墻面產生裂縫的部位,使砌體墻面存在的裂縫能夠被粘合在一起,以此來增進砌體墻面的承載能力。通常所采用的粘合劑在強度性能方面相較于砌體磚墻更大,當墻面出現(xiàn)的裂縫不是十分嚴重時,采用灌漿法能夠讓砌體墻面的承載能力得到恢復[1]。同時這種加固方法在應用上較為方便,所需要投入的成本較低,是一種較為理想的加固方法。
噴射修補法主要使用壓縮設備將配制好的混凝土噴射到受損的砌體墻面之上,使之能夠在受損砌體墻面上重新形成新的承載墻面,從而達到加固原來砌體墻面的作用。據對該種加固方法的實際應用情況來看,采用噴射修補法形成的噴射層,不僅能夠起到保護原有墻面的作用,而且能夠參與到承載之中,使砌體結構的整體承載能力得到恢復[2]。
加大砌體抗壓構件截面主要指的是當砌體承壓構件出現(xiàn)輕微壓裂且有逐漸擴大趨勢時,采用適當增加砌體承壓構件的橫截面積來達到提升承載能力的目的。該種方法更多的被應用在砌體承重墻結構之中,如:磚壁柱、窗間墻等出現(xiàn)裂縫時可采用此種方法加固。為有效把握加固后砌體結構的實際承載能力,可應用如下的公式進行計算:
N≤φ(fA+αfnAn) 公式1
公式中N表示的是構件應當承載的設計壓力;式中φ 主要指的是砌體構件的承載系數;f和fn表示的是抗壓強度設計值(原砌體和新砌體);A和An表示的是橫截面積(原砌體和新砌體);α 表示的是強度折減系數。
外部粘鋼加固法屬于一種較為傳統(tǒng)的加固方式,其主要在砌體結構出現(xiàn)開裂的部位使用膠粘劑將鋼板粘貼在上面,從而達到加固的效果[3]。該種方法的優(yōu)勢之處在于加固工作快速簡便,在提升承載能力和抗剪能力方面都有較好的效果。
鋼結構也是一種較為常見的建筑結構形式,當面對此類型結構存在問題時,主要采用的加固技術有:
當鋼結構中一些構件已經出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象,可以采用這種加固方式,在原有鋼構件的基礎上增大其截面面積,從而使其承載能力得到提升,達到加固的效果。相較而言,這種加固方法有著更強的適用性,許多情況下都能夠有效應用。如:鋼構件隨使用時間增長,較容易出現(xiàn)氣相腐蝕的情況,從而讓構件的截面面積降低,影響鋼構件的承載能力。面對此種情況,在進行加固時可以采用增大鋼構件截面的方法來處理[4]。
在連接加固技術應用中較為常見的有焊接和螺栓連接兩種方式,在連接前仔細分析受損鋼構件的受載情況,根據結構的需求進行連接加固。值得引起重視的是,在進行連接加固的過程中,對所使用的鋼材料有較高的要求,加固材料與原材料在材質上應當相互匹配。如果遇到不匹配的情況,所采用加固材料的鋼號應大于原材料鋼號,以保證連接加固能夠取得較好的效果。
鋼結構在高強度載荷作用之下,其表面可能會產生一些裂紋,對于這些裂紋應當采取有效的方法將其消除,如:鋼結構焊接部位出現(xiàn)裂紋時,需根據具體的裂紋類型(結晶裂紋、液化裂紋等),然后采取合適的加固方法,值得注意的是針對相同部位采取的加固一般不超過2 次;如果裂紋出現(xiàn)部位為鋼結構本身,那么在加固時首先需分析裂紋產生的具體原因,對于可以加固的裂紋可以參照焊縫裂紋的處理方式,對于不可以加固的裂紋則需要及時卸載更換裂紋鋼構件[5]。
當鋼結構在承載條件下,部分鋼構件可能出現(xiàn)變彎的情況,影響到鋼構件的承載能力,此時主要可以采用分散載荷,降低鋼構件承載壓力;增加鋼構件支撐端的受力情況,在聯(lián)合承載下增大鋼構件的承載能力,這兩種方式都能夠起到較好的加固效果。此外還存在一些鋼結構桁架承載能力不足,此時可以采用增加鋼支撐構件或者增加預應力拉桿的方式完成加固。
綜上所述,我國現(xiàn)階段老舊建筑的數量正日益增多,相應的加固需求也大幅度提升,為保證能夠對這些老舊建筑采取有效的加固,提升其使用的安全性和壽命,還需加強對各種加固技術的研究,以此提升建筑工程加固的實際效果。