摘要:建築物出現大小不同的問題後,對其修複、補強、加jia固gu和he擴kuo建jian,總zong要yao在zai使shi用yong後hou滯zhi後hou一yi段duan時shi間jian。其qi一yi般ban的de基ji本ben思si路lu要yao從cong該gai建jian築zhu物wu是shi否fou具ju有you修xiu複fu補bu強qiang加jia固gu和he改gai建jian的de可ke行xing條tiao件jian。要yao分fen析xi其qi有you關guan特te點dian,根gen據ju加jia固gu、改造相關原則,采取相應不同的方法,把握住其中主要的關鍵,才能有效地實現修複、補強、加固和改擴建。這類工程的開發前景目前是很廣寬和可觀的。
關鍵詞:修複 補強加固 改擴建 基本思路
目前我國建築工程已進入一個新建和修複、buqiangjiaguhegaijianbingjudelishishiqi。minyongjianzhuwuzaishiyongyidingjieduanhou,suizheshijiantuiyihuichuxianzheyanghuonayangyixiewentiheshehuifazhanshiyonggongnengdexinxuyao,yaoqiukuodamianji,zengjiamianji,shenzhigaibianshiyong;而er工gong業ye建jian築zhu已yi基ji本ben飽bao和he,新xin建jian項xiang目mu較jiao少shao,主zhu要yao隨sui著zhe生sheng的de產chan力li的de發fa展zhan,實shi行xing技ji術shu改gai造zao,調tiao整zheng產chan品pin結jie構gou,開kai拓tuo新xin產chan品pin,增zeng加jia產chan量liang,擴kuo大da生sheng產chan,提ti高gao質zhi量liang,已yi經jing進jin入ru一yi個ge補bu缺que配pei套tao以yi改gai擴kuo建jian為wei主zhu,少shao量liang新xin建jian為wei輔fu的de新xin時shi期qi;以及民用和工業建築在使用期內不同程度地出現一些損裂、損傷、損壞等的質量和安全問題,均需要進行相應的修複,補強加固和改造。
目前,城市正在處於新發展時期,根據城市新的規劃,可保留及應保留的建築物,除需要將個別遷移外不適宜拆除;保留後進行立麵造型改造,或加層加高,進行必要的修複、補強、加固,以便充分發揮其作用和潛在的價值,有利於提高和發展城市的特色和市容。
一般來說,“沒有不能修複、補強、加固和改造”的de建jian築zhu,無wu非fei是shi技ji術shu難nan度du程cheng度du上shang的de差cha異yi,和he經jing濟ji上shang的de合he理li性xing和he投tou資zi的de差cha別bie。因yin此ci要yao求qiu根gen據ju已yi有you建jian築zhu物wu的de現xian狀zhuang,功gong能neng上shang的de要yao求qiu,技ji術shu措cuo施shi的de安an全quan可ke靠kao,操cao作zuo上shang的de方fang便bian可ke行xing,經jing濟ji上shang相xiang對dui合he理li等deng因yin素su綜zong合he考kao慮lv,決jue定ding是shi否fou進jin行xing修xiu複fu、補強加固和改造。
另外,修複、buqiangjiaguhegaikuojian,haiyaogenjuguojiafazhanbeijingdedahuanjing,diquchengshiguihuadefazhan,shehuishichangdeyaoqiudengyinsuqueding。jintianrenmenshenghuoshuipingbuduantigao,shengchanlidebuduanfazhanhechuangxin,keguanshangyaoqiugongnengxinggaibian;但dan又you不bu可ke能neng都dou去qu新xin建jian,特te別bie是shi我wo國guo人ren口kou多duo,可ke耕geng地di少shao資zi源yuan和he能neng耗hao相xiang對dui貧pin乏fa的de現xian狀zhuang,可ke通tong過guo修xiu複fu補bu強qiang加jia固gu和he改gai擴kuo建jian,提ti高gao已yi有you建jian築zhu物wu的de耐nai久jiu性xing和he使shi用yong壽shou命ming,改gai變bian使shi用yong功gong能neng要yao求qiu增zeng加jia使shi用yong麵mian積ji是shi一yi條tiao有you效xiao舉ju措cuo和he途tu徑jing。當dang今jin修xiu複fu補bu強qiang加jia固gu和he改gai擴kuo建jian的de正zheng逐zhu步bu蓬peng勃bo發fa展zhan,成cheng為wei我wo國guo建jian設she事shi業ye的de一yi個ge重zhong要yao支zhi柱zhu,也ye是shi我wo國guo可ke持chi續xu發fa展zhan戰zhan略lve的de一yi個ge重zhong要yao方fang麵mian。
1.修複補強加固和改擴建應具備那些必備條件。
修補、補強、加固和改擴建的建築物應具備六個不同的必備條件。
1.1可用性
建築物在正常使用期內基本完好可繼續使用;或huo雖sui有you些xie質zhi量liang問wen題ti,但dan無wu致zhi命ming的de整zheng體ti性xing缺que陷xian,或huo存cun在zai局ju部bu缺que陷xian方fang麵mian,可ke以yi采cai取qu措cuo施shi加jia以yi彌mi補bu。對dui接jie近jin或huo者zhe已yi經jing達da到dao服fu役yi年nian齡ling,仍reng有you較jiao大da或huo者zhe特te具ju有you使shi用yong價jia值zhi,可滿足再生利用,均可通過修複補強和加固和改造、煥發青春,滿足新的使用功能要求。
1.2可變性
原有建築物和地基雖在承載力、剛性、抗裂沉降等方麵不宜加大負荷,但可通過修複、補bu強qiang加jia固gu和he改gai造zao,增zeng強qiang良liang好hao結jie合he共gong同tong工gong作zuo的de處chu理li,可ke以yi改gai變bian增zeng加jia結jie構gou的de承cheng受shou能neng力li,提ti高gao整zheng體ti剛gang度du和he抗kang裂lie度du,克ke服fu因yin地di基ji承cheng載zai力li的de不bu足zu,以yi免mian造zao成cheng過guo大da的de不bu均jun勻yun沉chen陷xian。經jing過guo加jia固gu改gai變bian,能neng滿man足zu新xin的de功gong能neng變bian化hua的de空kong間jian、麵積和分格布置要求;或原有建築物在承載力方麵有富餘,可滿足使用功能的改變,少增加費用,稍加補強加固可滿足需要。
1.3可擴性
原有建築物麵積不能滿足需要的情況下,內部有空間可以增層擴大,或在上下有空間可增層發展;兩側有場地可向周邊擴展;也就是說有必要可擴的場地,滿足增加需要的麵積和空間。
1.4適應性
對原有建築物在城市當前和長遠規劃中雖可保留,但根據城市市容的新要求,需要矮樓加高、需要改造立麵造型藝術裝飾的可能,適應城市發展,並與城市整體麵貌要求相結合。
1.5價值性
對原有建築物中必須保留的古建築、曆史性建築和紀念性建築,以及具有民族或地區特色的典型建築物,這些建築物中古建築是無價之寶,是具有曆史、科學、文化、藝術四大價值的建築,是國家的瑰寶。並對其隻能修複、補強加固,不能改造,也不能用經濟價值來衡量,即一般不考慮在經濟價值上的合理性。
1.6 可操作性
在修複補強加固和改擴建時,施工上要盡可能做到簡便易行,在施工操作上可行,不致造成施工時出現難以解決的困境。
2.修複、補強加固和改擴建的主要特點
已有建築物根據修複、補強加固和改造的需要,在修複、補強加固和改擴建中,要考慮原有建築物的現狀;一般均在一定程度上要比新建更為複雜,它具有多學科、綜合性處理性質,是屬於土木工程建築結構的邊緣學科。其主要特點有:
2.1具有不同的曆史現狀:
不同的已有建築物其設計、施工、使shi用yong的de情qing況kuang不bu同tong,經jing過guo的de曆li史shi階jie段duan不bu同tong,特te別bie是shi古gu建jian築zhu,需xu要yao分fen別bie經jing過guo檢jian查zha和he檢jian測ce,通tong過guo現xian代dai測ce試shi技ji術shu和he手shou法fa,檢jian測ce其qi內nei外wai的de質zhi量liang,隱yin患huan和he險xian源yuan,弄nong清qing其qi曆li史shi和he現xian狀zhuang,獲huo得de其qi承cheng載zai力li、強度、剛度、抗裂、沉降和傾斜等各種有關信息,為處理提供了可靠的依據。
2.2加固條件的限製
根據功能能不同和功能改變,要考慮現有建築物各種條件上的限止,例承載力的限止、jianzhuwujingkongdexianzhi,bimianduibujiagubuweiyingxiangdexianzhi,helichuanliheyouxiaojiehejilianjiedexianzhi,yuyuanyoujiegoubunengxingchengrouxingjiegouyucuixingjiegouhunhetibuxiangshiyinghexietiaodexianzhideng。
2.3二次受力的滯後現象
加固構件與原有結構組合在一起共同二次受力時,要采取必要的措施克服與加固構件的間隙,以及在克服加固構件的鬆弛、彎曲後,減小受力滯後現象的影響,達到有效的共同受力。
2.4周圍環境的限止
原有建築物外部改造時,需要考慮城市環境,對規劃用地的限止,以及裝飾美化的要求,使之容合於該城市區域的環境。
2.5使用年限上的不一致性
原有建築物補強加固改擴建時,總是在已使用了一定時間後,其使用年限與新加固、改造部分不一致。要考慮一種是新加固改造部分年限與原有建築物剩餘使用年限一致的問題,即新加固改造設計降低使用年限;另一種是原有建築物在加固時,提高其使和年限,達到與新加固、改造部分的使用年限一致。
2.6施工條件的限止。
施工前不但要受到原有建築使用的限製,要求施工荷載(堆料)的限製,還要受原有建築空間範圍狹小的限止,施工加固改造在技術的難度上比新建要大。並不得損傷不加固改造部分。在施工時,更加嚴格要求控製施工質量和安全。
3.修複、補強加固和改擴建的主要原則
在(zai)滿(man)足(zu)建(jian)築(zhu)物(wu)新(xin)功(gong)能(neng)要(yao)求(qiu)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang),根(gen)據(ju)現(xian)有(you)建(jian)築(zhu)的(de)曆(li)史(shi)和(he)現(xian)狀(zhuang),采(cai)用(yong)現(xian)行(xing)設(she)計(ji)和(he)加(jia)固(gu)的(de)有(you)關(guan)規(gui)範(fan)進(jin)行(xing)補(bu)強(qiang)加(jia)固(gu)和(he)改(gai)擴(kuo)建(jian)設(she)計(ji),確(que)保(bao)安(an)全(quan)可(ke)靠(kao)。在(zai)加(jia)固(gu)設(she)計(ji)中(zhong),要(yao)盡(jin)可(ke)能(neng)少(shao)拆(chai)和(he)不(bu)拆(chai),才(cai)能(neng)真(zhen)正(zheng)做(zuo)到(dao)經(jing)濟(ji)合(he)理(li)。
3.1合理加固、改擴建結構體係
加固、gaikuojianjiegouyuyuanyoujiegoutixijiehezaiyiqigongtonggongzuo,yaoqiushiyongnianxianyaohuxiangyizhi,qijiandebianxingyaoxietiao,bimiancuixingjiegouyurouxingjiegouliangzhongwanquanbutongdejiegouzuhezaiyiqi。zhiyoudangjiagukuojianjiegouyuyuanyoujieshefengfenlishi,keyicaiyongbutongdejiegoutixi。
3.2應力分析
補強加固和改擴建設計,要使結構傳力路線短而直接,要經過嚴格計算;對一般加固時,允許采用彈塑性應力分析;但對重要工程和有防水要求的結構應按彈性應力分析,對新老構件結合共同受力時,在連接程度上存在鬆弛、不均勻緊密度差異無法解決時,要考慮其受力時的利用係數0.8~0.9,較差時采用0.8;對采用預應力加固,要考慮由於預應力筋的受力不均勻係數0.9和5~10%預應力損失的超張拉。並采取必要的構造措施確保被加固、改擴建建築物的安全可靠。
3.3優先采用輕質高強材料
對補強加固和改擴建工程,應優先選用輕質高強度材料保溫、防水性能好的材料,以便減輕加固時自重,減少對原有結構的影響,也有利於減少地震效應。
3.4充分利用原有結構
要盡量發揮和利用原有結構的功能作用,做到少拆,物盡其用,減少加固工程範圍和工程量。對功能不變、荷載不變,對次要的梁板結構,與現有強度相差10%以內,可以不予補強加固,仍應保持一定的儲備安全度。
3.5克服受力的滯後現象
補強加固往往由於新舊構件間的間隙,加固筋鬆弛,需要采用預緊、鐵楔或采用體外預應力卸荷增強等措施,達到克服二次受力時的滯後現象。
3.6加固時,荷載控製在設計容許範圍內。
加(jia)固(gu)設(she)計(ji)和(he)施(shi)工(gong)時(shi),要(yao)考(kao)慮(lv)盡(jin)量(liang)減(jian)少(shao)活(huo)荷(he)重(zhong)和(he)堆(dui)積(ji)材(cai)料(liao)的(de)荷(he)載(zai),其(qi)最(zui)大(da)的(de)荷(he)載(zai)不(bu)得(de)超(chao)過(guo)原(yuan)設(she)計(ji)容(rong)許(xu)的(de)荷(he)載(zai)。但(dan)加(jia)固(gu)設(she)計(ji)時(shi),已(yi)考(kao)慮(lv)荷(he)載(zai)的(de)增(zeng)加(jia),施(shi)工(gong)時(shi)已(yi)增(zeng)加(jia)安(an)全(quan)支(zhi)撐(cheng)等(deng)措(cuo)施(shi)後(hou),可(ke)以(yi)超(chao)過(guo)設(she)計(ji)容(rong)許(xu)荷(he)載(zai)。
3.7經濟的合理性
修複、buqiangjiaguhegaikuojian,yaokaolvjingjiheli,jinkenengjianshaotouzi,caiyongjiaojingjihelidefangan。danduigujianzhukezaizijinhelixuyaodejichushang,anshijixuyaokongzhi。
4.修複、補強加固和改擴建的方法
由於已有建築物現狀的不同,存在的問題和缺陷不同,功能改變的要求不同;室內環境各異,其重要性和使用的差異,需要采用的修複、補強加固和改擴建方法也各有差異。
4.1構件修複
對一般結構表麵的裂縫、碳化、剝落、劈裂翹曲、油漆色變一般可采用修複處理。
1)裂縫
構(gou)件(jian)表(biao)麵(mian)的(de)裂(lie)縫(feng)待(dai)發(fa)展(zhan)穩(wen)定(ding)後(hou),對(dui)細(xi)小(xiao)的(de)表(biao)麵(mian)裂(lie)縫(feng)采(cai)用(yong)水(shui)泥(ni)砂(sha)漿(jiang)注(zhu)入(ru)或(huo)壓(ya)力(li)注(zhu)入(ru)。對(dui)較(jiao)大(da)的(de)裂(lie)縫(feng)采(cai)用(yong)水(shui)泥(ni)砂(sha)漿(jiang)或(huo)膠(jiao)漿(jiang)采(cai)用(yong)灌(guan)入(ru)法(fa)或(huo)壓(ya)力(li)灌(guan)漿(jiang),裂(lie)縫(feng)寬(kuan)度(du)≥0.5mm,要采用鑿補法,開鑿V型或U型,嵌固填入改性環氧樹膠修補;當裂縫引起鋼筋鏽蝕要除鏽皮後,要塗防鏽劑,然後填補。
2)風化、碳化、剝落
對(dui)構(gou)件(jian)表(biao)麵(mian)混(hun)凝(ning)土(tu)或(huo)磚(zhuan)露(lu)外(wai)產(chan)生(sheng)的(de)風(feng)化(hua)碳(tan)化(hua)甚(shen)至(zhi)剝(bo)落(luo),則(ze)應(ying)鏟(chan)除(chu)幹(gan)淨(jing)至(zhi)堅(jian)硬(ying)部(bu)位(wei)衝(chong)洗(xi)幹(gan)淨(jing)後(hou),刷(shua)純(chun)水(shui)泥(ni)漿(jiang)結(jie)合(he)層(ceng),然(ran)後(hou)采(cai)用(yong)高(gao)一(yi)號(hao)水(shui)泥(ni)砂(sha)漿(jiang)抹(mo)麵(mian)或(huo)采(cai)用(yong)噴(pen)射(she)高(gao)一(yi)號(hao)細(xi)實(shi)混(hun)凝(ning)土(tu)或(huo)另(ling)加(jia)鋼(gang)絲(si)網(wang)置(zhi)換(huan)。
3)劈裂、油漆色變和翹曲
木結構因幹縮引起的劈裂,則可在裂縫中注射結構膠,采用粘鋼或粘結纖維,豎向和橫向加固。然後膩子抹平後油漆防腐。對油漆受風吹雨淋變色和受潮翹邊,清除後,在幹燥狀態下重新油漆、防腐。
4.2強度補強加固
對結構構件中的梁、柱、板、牆在抗拉、壓、彎、剪、扭等方麵強度不足,剛度不足,撓度過大,或整體結構的空間剛度較弱、穩定性較差,均會對結構、構件的生的安全問題或隱患,需要采取補強加固。
4.2.1強度不足剛度不足
結構構件的強度和剛度不足,需要補強加固時,采用加大斷麵、改變結構的體係等方法解決。
(1)采用粘鋼板設射釘固定或粘玻璃纖維或碳纖維加固設U型箍,特別是兩端壓錨。采用纏繞鋼絲、纖維達到約束構件提高原有構件的抗彎、抗剪、抗扭強度和延性。
(2)加大構件斷麵,可采用單麵、雙麵、三麵、四周擴大,混凝土、砌體要采用鋼或鋼筋混凝土增加受力麵積,達到提高物件的承載力和剛度。
(3)改變結構的體係減少原有構件的內力,采用增加構件的支承點,加斜撐,縮小跨度,增加剪力牆或托梁,設懸掛吊杆、拉杆、斜拉杆,但要注意新加支承點的內力變化。采用千斤頂、電熱法、夾緊法、懸重法預應力,采用直線法、折線法、綜合法,達到卸除構件的部分內力,然後增強原有構件並共同工作,同時還可使裂縫閉合,提高構件的承載力和抗裂度。
4.2.2整體穩定性不足
當結構整體空間剛度不足,可在建築物屋麵和柱間的周邊、中部和薄弱處,增設水平係杆和豎向支撐。組成框式封閉的支撐體係,確保結構的有效強度,整體空間剛度,達到穩定性可靠的目的。
4.3結構傾斜
由於建築物基礎產生過大的不均勻沉降,從而引起結構傾斜易引發失穩,需要糾偏、提升克服不均勻沉降,使之恢複到容許範圍以內,確保建築物的正常使用。
4.3.1灌水
在(zai)基(ji)礎(chu)沉(chen)降(jiang)少(shao)的(de)一(yi)側(ce)灌(guan)水(shui)或(huo)注(zhu)水(shui),軟(ruan)化(hua)土(tu)體(ti)降(jiang)低(di)承(cheng)載(zai)力(li)失(shi)放(fang)地(di)基(ji)應(ying)力(li),從(cong)而(er)引(yin)起(qi)新(xin)的(de)沉(chen)陷(xian)逐(zhu)步(bu)達(da)到(dao)縮(suo)小(xiao)不(bu)均(jun)勻(yun)沉(chen)降(jiang),使(shi)之(zhi)實(shi)現(xian)基(ji)本(ben)均(jun)勻(yun)沉(chen)降(jiang),滿(man)足(zu)規(gui)範(fan)的(de)要(yao)求(qiu)。
4.3.2掏土
當基礎埋置深度較淺時,可在少量基礎沉降小的一側人工掏土,逐步使沉降增大,達到基本滿足規範要求的不均勻沉降。
4.3.3頂升
當部分基礎或牆體沉降較大,可切斷原有支撐構件采用夾緊柱、牆,由千斤頂頂升後,重新將該處切斷的構件采用相同材料連接或充填,恢複沉降的平衡。
4.3.4加壓
對少量基礎的產生較少的不均勻沉降時,在沉降小的一側基礎上加壓,強迫沉降使之達到基本滿足規範規定的要求。
4.4改擴建
改建擴建根據生產、生活和工作需要增加麵積,及技術改造要求擴大規模有四種情況,一是立麵造型和內部裝飾改造,二是內部空間擴大和改造,三是上、下加層和改造,四是周邊擴建。
4.4.1造型、裝飾
yuanyoujianzhuwujinxinglelimianzaoxingshangdegaibian,neibutiaozhengzhuangshi,huiyinqizhoubianxuyaofujiahoudezhuangshigoujian,jiegoushanghuizengjiashaolianghezai,danyibanduijiegouyingxiangbuda。cishiyingzhuyizhuangshichulidekekaolianjie,rushezhuangshixingdebolimuqiang,qilianjiebudecaiyongpengzhangluoshuan,xucaiyongzhijinhoumaojishu。dangzengjiadehezaichaoguoshejirongxuhezaishi,yaocaiyongbiyaodebuqiangjiagu。
4.4.2內部空間擴大,需要拔柱、拆牆需要改變受力體係,增加支承結構改變傳力方式;其支承結構有梁、柱、框架、桁架和基礎等需增加或擴大構件斷麵。
4.4.3上下增層、周邊擴大和改造
當在已有建築物周圍無場地時,可在原有建築物上部增層加高,下部增加地下室;周zhou邊bian有you場chang地di在zai靠kao近jin原yuan有you建jian築zhu物wu擴kuo建jian,這zhe種zhong擴kuo大da改gai造zao一yi般ban可ke采cai用yong與yu原yuan有you建jian築zhu物wu相xiang結jie合he的de方fang式shi有you三san種zhong,完wan全quan分fen離li的de方fang式shi和he既ji結jie合he又you分fen離li的de方fang式shi。
1)結合式
對原有單層、多層建築物具有足夠的承載和空間時,可在單層的內部和多層的上部直接加層,此時一般加層數不宜過多,以1~3層為宜;當原有建築物承載力不足,則需要通過加固柱、或huo牆qiang體ti和he基ji礎chu,穿chuan過guo樓lou板ban與yu原yuan有you建jian築zhu物wu結jie合he在zai一yi起qi共gong同tong工gong作zuo。原yuan有you建jian築zhu物wu在zai周zhou邊bian擴kuo建jian時shi,亦yi可ke將jiang挨ai著zhe一yi側ce柱zhu基ji或huo者zhe牆qiang體ti結jie合he在zai一yi起qi共gong同tong工gong作zuo,此ci時shi應ying注zhu意yi可ke能neng引yin起qi的de不bu均jun勻yun沉chen降jiang特te別bie在zai柱zhu基ji結jie合he處chu,可ke采cai用yong樁zhuang基ji加jia固gu地di基ji。當dang采cai用yong結jie合he式shi增zeng加jia地di下xia室shi一yi至zhi二er層ceng時shi,要yao采cai用yong檔dang土tu牆qiang、樁、柱替換原有建築物柱、基。
2)分離式
dangyuanyouduocengjianzhuwumeiyouzugoudechengzailinenglizengceng,kecaiyongfenlishi,congyuanyoujianzhuwudingshangcaiyongzhuanhuancengkuayue,yuanyoujianzhuwuzailiangcelinglizhujizhicheng,yuyuanyoujichufenkai,lingshejichuhuozhuangjizhicheng,quanbufenlixingchengdulideshoulixitong,yikechengtaojianshizengceng。zaidancengchangfangyoujiaogaokongjiannei,zengcengyikezichengjiegoutixi,bikaiyuandancengjichu,liangduanxingchengshuangxuanbizengcengjiegou。zhiyuzaijianzhuwuliangcekuojian,aizheshiweilebimianhuxiangyingxiang,kezaiyuanyoujianzhuwujichushangzuankong,daruzhuanghefujinshezhuang,zaiyuanyoujianzhuwujichushangcaiyonggelishizhuangtai,zhichengkuojianzhu,xingchengyuyuanyoujianzhuwuwanquanfenlidedanduzhuangchengzaidecuoshi。
3)複合式
采用結合式、分離式組合的複式改擴建,可以結合式為主,局部或次要部分分離;亦可以分離式為主,局部和次要部分結合。因此複合式增層改擴建要根據結構的特點、地基條件,改擴的規模大小而定,但要特別重視兩種方法組合使用時,注意避免引起不均勻沉降過大。
5.補強加固、改擴建的幾個關鍵性問題
建築物補強加固、改擴建時,首先要克服原有建築物存在的問題,要選擇合理加固、改造的結構體係。傳力路線、加固材料,良好的結合、連接,保持原有建築結構風貌和一致性;並符合現行設計和加固規範的要求。
5.1.合理加固、改造的結構體係
在加固改造前,要對原有建築結構存在的質量問題作相應的補強加固外,特別要對原有結構體係上存在的平立麵嚴重不對稱,過大突變、荷載分布嚴重不均勻,質量中心與剛度中心存在較大的偏心,縱橫向各自兩端剛度變化差異過大,或其牆體錯位較大,從而造成建築結構整體不均衡,因此在加固改造時要適當加以調整,或采取設縫和加強措施予以彌補,以求得到有效的改善。
5.2.合理傳力路線
被bei加jia固gu構gou件jian的de傳chuan力li方fang式shi,無wu特te殊shu原yuan因yin,不bu應ying經jing過guo過guo渡du性xing構gou件jian使shi結jie構gou間jian接jie傳chuan遞di受shou力li,以yi免mian增zeng加jia結jie構gou的de複fu雜za性xing和he材cai料liao消xiao耗hao。增zeng加jia的de構gou件jian也ye不bu宜yi在zai支zhi承cheng構gou件jian的de側ce麵mian連lian接jie,應ying直zhi接jie在zai原yuan有you結jie構gou的de上shang部bu支zhi承cheng連lian接jie,以yi免mian增zeng加jia支zhi承cheng構gou件jian的de彎wan矩ju或huo扭niu矩ju;對砌體結構上部構造柱,不宜生根在上部的圈梁內,以免地震時,不能形成連續的整體性抗震,宜應上下構造柱連通。
5.3克服加固構件的受力滯後
一(yi)般(ban)在(zai)加(jia)固(gu)構(gou)件(jian)連(lian)接(jie)上(shang)存(cun)在(zai)間(jian)隙(xi)或(huo)鬆(song)弛(chi),不(bu)能(neng)與(yu)已(yi)有(you)荷(he)載(zai)和(he)二(er)次(ci)加(jia)荷(he)時(shi)同(tong)步(bu)受(shou)力(li),往(wang)往(wang)要(yao)滯(zhi)後(hou)一(yi)個(ge)變(bian)形(xing)或(huo)時(shi)間(jian),或(huo)使(shi)加(jia)固(gu)構(gou)件(jian)不(bu)能(neng)充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui)作(zuo)用(yong);至(zhi)於(yu)在(zai)原(yuan)構(gou)件(jian)表(biao)麵(mian)鑿(zao)毛(mao)或(huo)鑿(zao)槽(cao)或(huo)植(zhi)短(duan)筋(jin)錨(mao)固(gu)要(yao)采(cai)用(yong)微(wei)膨(peng)混(hun)凝(ning)土(tu)澆(jiao)灌(guan)加(jia)固(gu)部(bu)分(fen)與(yu)原(yuan)有(you)構(gou)件(jian)的(de)連(lian)接(jie),可(ke)改(gai)善(shan)在(zai)二(er)次(ci)受(shou)力(li)時(shi)能(neng)盡(jin)早(zao)與(yu)原(yuan)有(you)構(gou)件(jian)共(gong)同(tong)工(gong)作(zuo)。
但較理想的克服加固構件的受力滯後的辦法是采用體外預應力加固,可通過千斤頂、電熱法、夾緊法在加固筋上建立預應力,既可在預應力時,卸除原有構件的部分應力,又可使加固構件提前與原有構件共同受力;danyingzhuyizaiduichengyuyinglijiagugoujianshi,youyuliangcejiagugoujiandesongjinbuyi,shiyuyingliyouchayide,yaokaolvqishoulichahuoyaozaiqianjindingyuyinglijiagushitongguoliangduanluoshuanningjin,xiaochuqijianxihesongchi,yibankexianjianli0.03KPa的預應力;對預應力加固時還要考慮長期使用過程中的預應力損失5%。
對采用鋼構件加固時,可通過打入填鐵、楔子、清除間隙和鬆弛,然後在構件間的縫隙內填以水泥砂漿、粘結砂漿,可以在一定程度上改善二次受荷後的共同工作。
5.4滿足構造和受力的限值要求。
所有加固構件要滿足設計和施工的最小限值要求,其中有最小斷麵及最大開洞率最低混凝土標號,最小配筋率、配箍率最小保護層,植筋、植螺栓的最小邊距和中距,壓杆的細長比、軸壓比、限製撓度控製值,裂縫控製值。結構的高厚比、高寬比,平麵突出部分允許長度、埋深等要求。
5.5良好的連接
要求良好的連接是保證新老構件組成整體的關鍵,連接時除了將原有構件鑿毛,設鍵槽、拉筋外,當采用粘鋼或纖維加固時,要用相應不同的粘結劑,要設射釘或U型箍和壓條加以固定,避免剝離。要在附近設有高溫和火源時采取隔熱和防火,以免結構膠在60℃以上,強度逐漸降低,遇火燃燒。
當新老構件為剛性連接時,要將主筋互相焊接;螺栓連接時,其強度應大於鋼材強度,滿足錨固長度要求;或采用植筋,埋入混凝土內15d-20d左右。當新老構件鉸接時,可設牛腿支承連接或螺栓連接。
對柱子加固要穿過樓板,固定在柱上時,要把加固鋼筋或角鋼互相焊接植入基礎,要在基礎上用混凝土加以固定;新增剪力牆加固時,鋼筋穿過樓板與支承梁上下外包;與基礎連接采用鑽孔植入。
5.6.材料選擇的物理力學性質
加固時選擇的材料應選用與原有建築結構相xiang協xie調tiao一yi致zhi,或huo相xiang差cha不bu大da的de材cai料liao,以yi免mian因yin不bu同tong材cai料liao的de彈dan性xing模mo量liang之zhi間jian相xiang差cha過guo大da造zao成cheng變bian形xing不bu協xie調tiao,其qi材cai質zhi的de物wu理li力li學xue性xing質zhi要yao符fu合he規gui範fan標biao準zhun。一yi般ban要yao選xuan用yong高gao強qiang輕qing質zhi材cai料liao,盡jin量liang減jian少shao自zi重zhong,有you利li於yu減jian小xiao地di震zhen效xiao應ying;所采用的鋼材、不同混凝土標號等材料的彈性模量要選用較小的屈服變化;較薄的混凝土構件,宜采用噴射細石混凝土;所采用的混凝土均應比原有構件高一號,其骨料粒徑不得大於加固層厚度的1/3。
5.7.保持建築物的原貌
在古建築修複、補強加固時,必須采取隱蔽嵌固式加固外,並使原有外型、色彩,保持原貌,達到補強加固後“依舊如歸”。
5.8加強防護
對所有外露構件,鋼材要刷防腐、防鏽、防鏽劑油漆,鋼結構在熱源區和防火災要求采用防火塗料或石棉水泥砂漿隔熱防火;混凝土、磚體露外表麵要刷塗料,防止過早過快的引起碳化、風化,以便延緩老化;木結構要在幹燥後使用外,要采取防裂防腐、防蛀等有效防護措施,從而確保各種結構的正常使用。
6.修複、補強加固和改擴建的發展前景
我國目前正處於生活水平提高、房地產興起,工業建築在目前生產力發展後,工業實行技改,出現改造擴大的新階段。民用建築有些過去設計中未考慮抗震要求,以及施工和使用中往往出現大小不同的各種問題,以及使用中要求功能改變和擴大,客觀上對已有建築物的修複、補bu強qiang加jia固gu和he改gai擴kuo工gong程cheng隨sui著zhe其qi使shi用yong年nian限xian的de增zeng加jia會hui越yue來lai越yue多duo。工gong業ye與yu民min用yong建jian築zhu不bu斷duan增zeng多duo的de修xiu複fu補bu強qiang加jia固gu和he改gai建jian,已yi積ji累lei了le不bu少shao經jing驗yan教jiao訓xun,為wei其qi發fa展zhan創chuang造zao了le良liang好hao的de基ji礎chu。並bing逐zhu步bu形xing成cheng為wei土tu木mu工gong程cheng中zhong的de一yi個ge重zhong要yao分fen支zhi學xue科ke。
1)修複、補強加固和改擴建方法有新發展
特別要提到的是體外預應力加固的發展,有效的解決了二次受力的滯後問題;和(he)植(zhi)筋(jin)後(hou)錨(mao)固(gu)新(xin)技(ji)術(shu)的(de)成(cheng)熟(shu)發(fa)展(zhan),有(you)效(xiao)地(di)解(jie)決(jue)了(le)新(xin)老(lao)構(gou)件(jian)連(lian)接(jie)的(de)可(ke)靠(kao)錨(mao)固(gu)結(jie)合(he)問(wen)題(ti),不(bu)但(dan)克(ke)服(fu)了(le)過(guo)去(qu)膨(peng)脹(zhang)螺(luo)栓(shuan)後(hou)錨(mao)力(li)小(xiao),不(bu)可(ke)靠(kao),是(shi)使(shi)補(bu)強(qiang)加(jia)固(gu)變(bian)得(de)又(you)方(fang)便(bian)更(geng)可(ke)靠(kao)。
2)加固材料創新發展
加(jia)固(gu)材(cai)料(liao)新(xin)發(fa)展(zhan)中(zhong),有(you)碳(tan)纖(xian)維(wei)複(fu)合(he)材(cai)料(liao),不(bu)但(dan)強(qiang)度(du)高(gao),且(qie)薄(bo)而(er)輕(qing),可(ke)不(bu)占(zhan)有(you)使(shi)用(yong)空(kong)間(jian),同(tong)時(shi)結(jie)構(gou)膠(jiao)的(de)研(yan)製(zhi)成(cheng)功(gong),使(shi)不(bu)同(tong)構(gou)件(jian)材(cai)料(liao)間(jian)粘(zhan)結(jie)得(de)更(geng)好(hao),且(qie)比(bi)原(yuan)有(you)材(cai)料(liao)的(de)強(qiang)度(du)要(yao)高(gao)得(de)多(duo);從而使碳纖維材料的增強作用得到充分發揮,使得施工很方便簡單可行。
3)設計、施工規範的逐步完善
我國在修複補強加固和改擴建工程方麵,在總結已有實踐的基礎,完善的加固設計規範和施工規範,為今後修複、補強加固和改擴建工程創造了更有利的條件,並帶來極大的方便。
隨著修複、補強加固和改擴建的方法發展,加固材料的創新,加固設計、施工的規範化、標準化,施工技術和工藝技術改進和提高;必將進一步推動修複、補強加固和改擴建事業的向前發展;其前景是非常廣寬的,對社會發展、改善生產和生活,以及滿足人們的需求所發揮的作用也是很可觀的。
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