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經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,促進(jìn)了人們生活水平的不斷提升,基于建筑是人們的生活場(chǎng)所,對(duì)其要求也隨著時(shí)代的進(jìn)步有所增加,目前建筑不僅要具有更多的實(shí)用功能,更要有較高的安全性。由于建筑結(jié)構(gòu)的存在質(zhì)量問題,建筑物坍塌事故也時(shí)有發(fā)生,對(duì)人們的人身以及財(cái)產(chǎn)安全,都產(chǎn)生了較嚴(yán)重的威脅。建筑結(jié)構(gòu)的鑒定和加固,作為建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和安全的重要保障措施,因此加強(qiáng)其技術(shù)研究,有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、建筑物結(jié)構(gòu)鑒定的基本原則
建筑結(jié)構(gòu)的鑒別是指在規(guī)定的建筑物設(shè)計(jì)期限內(nèi),通過對(duì)建筑結(jié)構(gòu)損傷情況、速率和維修狀況等的分析,計(jì)算出建筑結(jié)構(gòu)剩余的耐久年限,并從安全角度出發(fā),鑒定建筑結(jié)構(gòu)是否滿足使用的目標(biāo)年限要求。在鑒別中遵循的原則有:
(一)安全性原則
顧名思義,安全性原則即建筑的安全穩(wěn)定,此原則是指在規(guī)定的條件下,建筑結(jié)構(gòu)遇到自然災(zāi)害或者其他原因?qū)е碌耐饬r(shí),整體結(jié)構(gòu)依然能夠保持相對(duì)穩(wěn)定,不會(huì)發(fā)生安全事故。
(二)適用性原則
建筑是人們主要的生活場(chǎng)所,應(yīng)具有較多的適用功能。因此建筑在正常使用過程中,建筑結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生過大裂縫、變形等問題,能夠滿足建筑的基本要求,不會(huì)對(duì)人們?nèi)粘I钤斐刹槐恪?/p>
(三)耐久性原則
往往建筑的使用年限較長,目前大部分建筑可以使用近百年,甚至有些建筑需要有更長的使用年限要求,因此建筑結(jié)構(gòu)需要具有耐久性原則,即在正常使用和維護(hù)條件下,建筑結(jié)構(gòu)的材料、性能并不會(huì)發(fā)生急劇退化,整體結(jié)構(gòu)依然能夠滿足人們使用的各種需求。
二、建筑物結(jié)構(gòu)鑒定的使用方法
在建筑結(jié)構(gòu)鑒別方法中,主要有傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)法,其缺點(diǎn)在于鑒別的結(jié)果并不完全可靠;其次為使用鑒定法,主要缺點(diǎn)是鑒定的安全性較差;然后是概率鑒定法,缺點(diǎn)是準(zhǔn)確性較差,最后是最為可靠的概率極限狀態(tài)鑒定法。在各種鑒別方法中,都需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行具體的檢測(cè),常用的檢測(cè)方法包括混凝土鉆芯取樣和統(tǒng)一回彈檢測(cè)兩種。其中,前者是通過在相應(yīng)位置鉆孔取得建筑物結(jié)構(gòu)中的部分混凝土芯樣,制定相應(yīng)的試件并進(jìn)行強(qiáng)度、應(yīng)力試驗(yàn),來鑒別建筑結(jié)構(gòu)情況,在此種檢測(cè)方法中,獲取的混凝土芯樣要數(shù)量要超過十件,且要具備代表性,才能確保鑒定結(jié)果的可靠。后者是利用統(tǒng)一回彈儀進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè),具有檢測(cè)效率高、操作方便、檢測(cè)精度準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)前建筑鑒別中常用的檢測(cè)手段。
(一)混凝土結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)
混凝土結(jié)構(gòu)是建筑物中應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式,其加固技術(shù)也相對(duì)較多,具體包括以下幾種:
1、置換混凝土加固技術(shù)
受到環(huán)境影響,部分建筑結(jié)構(gòu)難以滿足受力要求,可利用新配置的高強(qiáng)度混凝土,對(duì)原結(jié)構(gòu)中強(qiáng)度較低、無法滿足結(jié)構(gòu)受力需求的混凝土進(jìn)行置換,實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)加固的技術(shù),在使用此技術(shù)過程中,要做好新、舊混凝土結(jié)合面的處理,保證兩者之間能夠形成統(tǒng)一的整體,協(xié)同受力,建筑結(jié)構(gòu)保持整體性。
2、加大截面加固技術(shù)
通過將原有建筑結(jié)構(gòu)中的某些構(gòu)件截面積加大的方式,來提高此部分結(jié)構(gòu)的剛度和承載力,在實(shí)際應(yīng)用中,根據(jù)構(gòu)件問題部位的差異,可以采取單側(cè)加厚、雙側(cè)加厚、三側(cè)甚至四側(cè)加厚等措施。此技術(shù)是混凝土結(jié)構(gòu)加固中應(yīng)用最為普遍的一種技術(shù),屬于直接加固的方法,對(duì)解決混凝土受壓、受彎構(gòu)件不穩(wěn)定問題十分有效。
3、外加預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)
此技術(shù)是通過對(duì)建筑結(jié)構(gòu)某個(gè)方向或構(gòu)件加以外部的預(yù)應(yīng)力,改變其原來的受力方式,實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)整體受力能力的提高,增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,是一種間接加固的技術(shù)。外加預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)使用的材料是鋼絞線,在應(yīng)用過程中,要做好預(yù)應(yīng)力鋼筋、鋼絞線的防火保護(hù)。
4、外部粘鋼加固技術(shù)
借助鋼板或纖維復(fù)合增強(qiáng)材料等材料,利用粘結(jié)劑將其附著在建筑結(jié)構(gòu)中穩(wěn)定性差的構(gòu)件位置,從而提高此構(gòu)件的強(qiáng)度、承載力和延展性,起到加固建筑結(jié)構(gòu)的效果。此技術(shù)對(duì)于施工環(huán)境和施工技術(shù)要求較高,通常而言,施工溫度和濕度分別不能高于60℃、70%,但是,使用此技術(shù)進(jìn)行加固可以縮短維護(hù)周期,不會(huì)影響建筑物的外立面,加固效果較好。
5、增設(shè)支點(diǎn)加固技術(shù)
在建筑結(jié)構(gòu)上增設(shè)支點(diǎn),來分擔(dān)構(gòu)件的承重,減少構(gòu)件的承重跨度,使力分布的更加均勻,從而有效提高結(jié)構(gòu)整體的受力能力,實(shí)現(xiàn)加固建筑結(jié)構(gòu)的目標(biāo),一般而言,增設(shè)的支點(diǎn)應(yīng)選擇在板、梁上。此技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于施工簡(jiǎn)單、牢固性好,對(duì)于大跨度的構(gòu)件較為適用,缺點(diǎn)是在使用空間上有所限制。6、外包鋼加固技術(shù)在構(gòu)件外露的角上包裹型鋼來加強(qiáng)構(gòu)件穩(wěn)定性的方式,主要應(yīng)用于混凝土的梁、柱等構(gòu)件加固,按照包裹時(shí)機(jī)的不同,可以分為濕式外包鋼和干式外包鋼兩種。此技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于加固效果良好、操作簡(jiǎn)單,但缺點(diǎn)也十分明顯,主要是需要大量的型鋼,會(huì)大幅度增加維修加固成本。除了以上加固技術(shù)之外,根據(jù)實(shí)際構(gòu)件問題,還開發(fā)出了一些特定的加固技術(shù),包括設(shè)置剪力墻支撐體系,有效改善結(jié)構(gòu)整體的剛度;裂縫修補(bǔ)和處理技術(shù)等,都在一定情形下可以滿足加固建筑結(jié)構(gòu)的要求。
(二)砌體結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)
1、增設(shè)扶壁柱加固技術(shù)
原有的砌體外側(cè)增設(shè)混凝土或磚石扶壁柱,對(duì)砌體起到支撐作用,提高砌體的承載能力,進(jìn)而加固建筑結(jié)構(gòu)的措施,稱之為增設(shè)扶壁柱加固技術(shù)。在使用此技術(shù)過程中,要做到原砌體與后加扶壁柱之間的協(xié)調(diào),兩者能夠共同工作。
2、鋼筋網(wǎng)水泥砂漿加固技術(shù)
在砌體表面上覆蓋鋼筋網(wǎng),然后外抹水泥砂漿,利用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿來加強(qiáng)砌體上下結(jié)構(gòu)之間的相互聯(lián)系,改變墻體的承載能力,完成對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的加固。
(三)鋼結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)
1、加固連接縫加固的技術(shù)
此技術(shù)是指在鋼結(jié)構(gòu)連接部位,通過增加焊縫的有效厚度、長度等措施,來提高焊縫的效果,增強(qiáng)構(gòu)件連接的牢固度,保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固。
2、改變構(gòu)件結(jié)構(gòu)加固技術(shù)
此技術(shù)是通過在構(gòu)件上附加以支撐、桿件或者外部預(yù)應(yīng)力等措施,將構(gòu)件上的荷載分布、力的傳遞、邊界條件等改變,提高結(jié)構(gòu)承載力水平,從而加固結(jié)構(gòu)。
(四)木結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)
木結(jié)構(gòu)也是建筑結(jié)構(gòu)的一種,雖然在現(xiàn)代建筑中應(yīng)用較少,但是部分古建筑、園林建筑等中也需要加固,常用的加固技術(shù)有:一是利用下?lián)问嚼瓧U加固梁技術(shù)。此技術(shù)是針對(duì)梁構(gòu)件在受到過大外部力時(shí),撓度會(huì)超出規(guī)定限制發(fā)生斷裂,通過在梁構(gòu)件下方增加拉桿,可以與梁體形成新的受力結(jié)構(gòu),提高梁的承載能力,起到加固效果。二是利用夾接、托接加固梁技術(shù)。此技術(shù)是針對(duì)木梁支撐點(diǎn)部位容易腐朽、蟲蝕等問題,通過夾接、托接方式解決此問題,完成建筑結(jié)構(gòu)加固。
四、結(jié)語
在建筑結(jié)構(gòu)問題的鑒別過程中,需要遵循一定的基本原則,采用不會(huì)傷害建筑結(jié)構(gòu)的鑒別方法,然后根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的具體類型和實(shí)際問題情況,采取相應(yīng)的加固技術(shù)來進(jìn)行加固,提高建筑結(jié)構(gòu)的可靠性,保障建筑物的安全并延長建筑物使用年限。
作者:周林斌 單位:南京明輝建設(shè)有限公司
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