建筑结构补强加固是针对既有建筑结构因各种原因导致的承载能力不足、耐久性下降等问题,采取一系列技术措施来恢复或提高结构性能的过程。下面加固之家就给大家介绍一些常见的建筑结构补强加固方法:
1、增大截面加固法
原理:通过增加原构件的截面面积,同时增配钢筋,提高构件的承载能力。例如在梁、柱的周边浇筑新的混凝土,使新旧混凝土和钢筋共同受力。
适用范围:广泛应用于梁、板、柱、墙等混凝土构件的加固,适用于对结构强度、刚度和稳定性要求较高的情况。
优点:技术成熟,加固效果可靠,能显著提高构件的承载能力;对结构形状和使用功能影响较小。
缺点:现场湿作业量大,施工周期较长;可能会增加结构的自重,对基础产生额外压力。
2、置换混凝土加固法
原理:将原构件中已损坏或强度不足的混凝土剔除,重新浇筑强度等级较高的混凝土,使新混凝土与原构件协同工作。
适用范围:适用于混凝土强度偏低或存在缺陷,但混凝土结构基本完好的构件,如梁、柱等。
优点:能有效消除混凝土缺陷,提高构件的强度和耐久性;加固后结构外观与原结构基本一致。
缺点:施工难度较大,对剔凿工艺要求高,容易损伤原构件钢筋;新老混凝土结合面处理不当易出现质量问题。
3、粘贴纤维复合材加固法
原理:将碳纤维布、玻璃纤维布等纤维复合材用专用粘结剂粘贴在混凝土构件表面,纤维复合材与原构件共同受力,提高构件的承载能力和变形能力。
适用范围:适用于受弯、受拉构件的加固,如梁、板的抗弯加固,柱的抗震加固等。
优点:材料轻质高强,几乎不增加结构自重;施工便捷,工期短;耐腐蚀,耐久性好。
缺点:对粘贴工艺要求严格,粘结质量直接影响加固效果;长期使用效果受环境因素影响较大。
4、粘贴钢板加固法
原理:用结构胶将钢板粘贴在混凝土构件表面,使钢板与混凝土形成整体,共同承受荷载。
适用范围:适用于承受静力作用且处于正常湿度环境下的受弯、受拉构件加固。
优点:加固效果显著,能较大幅度提高构件的承载能力;施工速度较快,对生产生活影响较小。
缺点:钢板长期暴露易锈蚀,需要进行防腐处理;增加结构自重,对结构的后期维护有一定要求。
5、外包钢加固法
原理:在混凝土构件四周包以型钢,通过缀板将型钢连接成整体,使型钢与混凝土共同受力。分为干式外包钢和湿式外包钢两种,干式外包钢通过焊接连接型钢与原构件,湿式外包钢则在型钢与原构件之间灌注结构胶。
适用范围:适用于不允许增大构件截面尺寸,但又需要大幅度提高构件承载能力的混凝土柱、梁等构件加固。
优点:能显著提高构件的承载能力和抗震性能;施工相对简便,对结构空间影响小。
缺点:用钢量较大,成本较高;型钢表面防腐处理要求严格,否则易生锈。
1、增大截面加固法
原理:在砌体墙的一侧或两侧增加砖砌体或钢筋混凝土面层,提高墙体的承载能力和稳定性。
适用范围:适用于墙体承载能力不足、墙体厚度较薄或需要提高墙体抗震性能的情况。
优点:施工工艺相对简单,材料容易获取;能有效提高墙体的强度和刚度。
缺点:会占用一定的室内空间,影响建筑的使用功能;增加结构自重,对基础有一定影响。
2、钢筋网水泥砂浆面层加固法
原理:在砌体墙面铺设钢筋网,然后抹水泥砂浆面层,使钢筋网、水泥砂浆与原砌体共同工作,提高墙体的承载能力和抗震性能。
适用范围:适用于因竖向承载力不足或抗震性能较差的砌体墙体加固。
优点:能在不显著增加墙体厚度的情况下提高墙体性能;施工相对简便,对室内空间影响较小。
缺点:对原墙体的基层处理要求较高,否则容易出现空鼓、开裂等质量问题;长期使用过程中,水泥砂浆面层可能出现剥落现象。
3、外加圈梁、构造柱加固法
原理:在砌体结构中增设圈梁和构造柱,增强结构的整体性和抗震性能,约束墙体的变形,提高墙体的承载能力。
适用范围:多用于抗震设防地区的既有砌体结构房屋的加固改造,尤其是那些未按现行抗震规范设置圈梁和构造柱的建筑。
优点:能有效提高结构的抗震能力,减少地震作用下墙体的破坏;对结构的正常使用影响较小。
缺点:需要在墙体上开洞、植筋等,对原墙体有一定损伤;施工过程中可能会影响居民的正常生活。
1、增加截面加固法
原理:通过增加钢材的截面积,如在原构件上焊接钢板、型钢等,提高构件的承载能力。
适用范围:适用于因构件截面尺寸不足导致承载能力不够的钢结构构件,如钢梁、钢柱等。
优点:方法简单直接,能有效提高构件的强度和刚度;可根据实际情况灵活选择加固钢材的种类和规格。
缺点:可能会改变结构的原有受力状态,需要进行详细的结构分析;增加结构自重,对基础和支撑结构有更高要求。
2、改变结构计算简图加固法
原理:通过增设支撑、改变连接方式等手段,调整结构的受力体系,减小构件的内力,从而提高结构的承载能力。
适用范围:适用于结构布置不合理、内力分布不均的钢结构建筑。
优点:能从根本上改善结构的受力性能,提高结构的整体安全性;不需要大量增加钢材,经济性较好。
缺点:对结构改动较大,需要进行详细的结构设计和分析;施工过程较为复杂,可能影响结构的正常使用。
3、预应力加固法
原理:对结构施加预应力,使结构在使用荷载作用下的内力分布更加合理,减小构件的应力水平,提高结构的承载能力和抗裂性能。
适用范围:适用于大跨度钢结构、高耸钢结构等对结构变形控制要求较高的工程。
优点:能有效提高结构的承载能力和刚度,减小结构变形;可以在不增加构件截面尺寸的情况下提高结构性能。
缺点:预应力施加技术要求高,需要专业设备和人员操作;预应力损失的控制较为困难,对结构的长期性能有一定影响。