加大截面加固法基本概念
加大截面加固法是建筑房屋加固改造中通过增大原构件截面面积或增配钢筋,以提高其承载力和刚度,或改变其自振频率的一种直接加固法,主要用于:建筑基础、梁、柱等构件的加固中,其中在建筑房屋加固改造中运用比较广泛。
房屋加固的增大截面加固法可以根据原构件的受力性质、尺寸面积、和施工条件的实际情况,加固设计可以为单面、双面、三面和四面增大构件截面。例如轴心受压混凝土柱常常采用四面加大截面法,偏心受压混凝土柱如果受压边较为薄弱时,可以仅仅对受压边进行加固,即单面加大截面法,受拉边薄弱时可以只对受拉边加固。而梁、板等受弯混凝土构件,如果是以增大截面为主的房屋加固施工,可以对受压区域加固,也可以以增加配筋为主加固受拉区,或者二者同时进行。另外为了保证补加钢筋混凝土和原混凝土的正常和协同工作,配置构造钢筋按照要求设置。如果是以增大钢筋面积为主的加固,为了保证新加钢筋的正常工作和协同工作,需采取一定的构造措施,设置钢筋保护层保护钢筋的密实性,并需要适当的增加截面。
下文主要是对增大截面加固法的一些技术进行简单的介绍。
“混凝土切割(Concrete Cutting[1])”是指采用金刚石液压绳锯切割机、液压碟锯切割机(又名液压墙锯切割机)、电动墙锯切割机、手持链锯切割机、马路切割机、大型马路切割机、水钻钻切设备等工具对各类钢筋混凝土构件、墙体、路面等进行切割的施工技术,它具有切割能力强,静力无损,效率高,采用水冷却,无施工粉尘等特点。
金刚石液压绳锯切割机、液压碟锯切割机(又名液压墙锯切割机)、电动墙锯切割机、手持链锯切割机、马路切割机、大型马路切割机、水钻钻切设备、**高压水切割机(又名高压水*切割机:由于造价及施工昂贵,目前市场尚未大量使用)等机具对混凝土进行切割施工。
一、机房加固改造定义
随着信息化程度的不断深入,各行各业对IT数据中心机房的加固改造的需求也呈增加的趋势。机房加固改造通常是指通过增加楼板的承载力及提高房屋整理承载力能等相关加固方法,以满足房屋改造成机房或者扩容增加设备的需求。
二、机房加固改造概况
目前机房加固改造通常有以下情况:
1、房屋改造成机房:机房是电子信息设备运行的场所,设备往往体积大、重量高,所以机房要有较高的承重能力,才可以满足设备的承重要求,并具有一定抗震性。现在很多建筑原建设用途并非为机房,其承重能力常常达不到机房要求,此时,便要对房屋整体进行加固改建,满足机房使用要求。
2、机房增加设备:在对机房扩容增加设备时,机房楼板承重能力进行检测,以确保增加的荷载是否在楼板承受范围之内,如果增加的设备承重不满足要求则需要对机房楼板、柱等相关构件进行加固。
三、机房加固改造的基本流程
机房现场勘查-收集机房原设计施工资料、设备布置(或进行检测鉴定)-编制初步机房加固改造方案及预算报价-深化方案设计及造价-商务洽谈签订合同-机房加固改造施工-竣工验收投入使用。
1.1主要技术途径
桥梁加固一般是通过对构件的补强和结构性能的改善来恢复或提高现有桥梁的承载能力,以延长其使用年限,适应现代交通运输的要求。其改造的主要技术途径有:加强薄弱构件、增加辅助构件、改变结构体系、减轻恒载、加固墩台及基础等。
1.2加固方案确定原则
一般认为满足以下条件,加固方案才基本可行:比重建新桥可以节约大量的投资和材料,具有明显的经济效益;桥梁经加固改造之后,无论结构性能、承载力还是耐久性方面都能达到使用要求;桥梁的下部结构具有足够的潜力。
增大截面加固法工艺流程
房屋加固增大截面加固法的施工应和实际的施工条件相适应,不能脱离实际条件盲目施工,并应该采取一定措施保证新旧混凝土结构部分的粘结质量,提高整体加固构件的工作性能。对于高湿、高温、或者腐蚀冻融等特殊环境,应在设计和施工中具有明确有效的措施进行防治,并按照标准施工工法进行施工。同时在施工中应该注意避免不必要的更改和拆换,引起多余的经济成本。
其施工工艺按照下列顺序:
增大截面加固法_中青建筑加固
该法用于梁、板、柱、墙等构件和一般构筑物的加固时,其优点为施工工艺简单、适应性强,且有长期的使用经验;其缺点是:施工湿作业时间长,在混凝土养护期间需限制荷载,且加固后结构自重增大、建筑使用空间减小。
(1)增大截面加固法适用于混凝土梁、板、柱等常见构件,受弯或者受压(轴心和偏心)构件的加固,增大截面加固法也比较适用。对于承载力很差,刚度也较低的梁、板构件,采用该方法的效果较好。但是使用本方法的前提是,在现场检测的原混凝土强度等级需要≥C10。
(2)增大截面加固法重如果新叠浇的混凝土面层在受拉区,可以保护钢筋,起到钢筋保护层类似的作用,如果在受压区,可以增加构件截面的有效高度,达到提高构件承载力的目的。所以,增大截面加固法适用面较广泛,已经成为目前建筑行业*为广泛的一种建筑结构加固形式。
(3)房屋加固增大截面加固法对于混凝土梁、柱构件抗力,增大截面法提高R和刚度的幅度高,对柱的稳定性改善明显,质量好,可靠性强,安全性比较高。
(4)要提高构件的截面和刚度,采用增大截面加固法时必须考虑整体结构的受力情况,增加截面的同时不能只是为了单纯的加大截面尺寸,否则会导致整个建筑物的局部薄弱部位损伤甚至倒塌的发生。此外,加大截面后增加了自重和改变了原构件刚度,导致结构自身的特性-固有频率发生变化,这样可能会使其结构频率接近地震或风震的频率,发生共振现象引起新的结构破坏,这也是加固设计的一个难题。
(5)房屋加固增大截面加固法的混凝土施工具有成熟的技术经验,现场湿作业多,周期长,对生活和环境有影响。并且施工工艺较为复杂,需要支模、振捣、浇筑、养护等一系列混凝土施工相关程序,增加了施工的可变性。
(6)房屋加固增大截面加固方**增大结构的自重,对整个结构产生一定的重力效应。并且应力滞后的存在导致新加部分的承载力折减,降低结构耐久性。
(7)增大截面加固法加固后的建筑物会减少净空的和实际使用面积,为适用性带来很大影响。
(8)增大截面加固法使用的材料为石子,砂,水泥等常规材料,加固的成本较低,具有一定的经济性。
(9)增大截面加固法施工时原构件表面处理须满足相关规定,采用界面剂等剂料处理,这是为加强新、旧混凝土的粘结。施工过程中尽量减少原构件的负荷,或采用临时预应力支撑卸载,这也是决定加固效果的一个重要因素。
(10)现代社会科技的进步推动着各种机械设备被应用到增大截面加固技术,其中锚喷混凝土技术即是增大截面法在新科技作用下的产物,该项技术具有速度快、硬化快、施工简单的优点,而且与普通混凝土施工相比较,对周围影响小并可以达到加强加固界面粘结强度的目的。所以,房屋加固增大截面加固法具有一定的发展前景。
基础作为主要的房屋下部主体结构,承受着房屋的全部荷载,因此基础应具有足够的强度及耐久性才能稳定地把荷载传给地基,确保房屋的稳定性及安全性。地基基础加固通常是指在基础和基地承载力不足或者房屋改建不满足房屋新的荷载要求时,对地基及基础进行加固处理。
二、地基基础加固概况
地基基础加固常用于已建结构产生的基础病害或由于加层改造增加设备等引起的基础承载力不足,或者在工程建设中由于勘察、设计、施工或使用不当,或增加荷载、纠倾、移位、改建、古建筑保护,遭受邻近新建建筑深基坑开挖,新建地下工程或自然灾害的影响等需要对地基和基础进行加固。
当地基及基础出现承载力不足却没有及时进行加固处理,很有可能导致房屋倾斜及倒塌而且还可能引发其他的房屋安全隐患。同时已有建筑地基和基础加固前,应先对地基和基础进行鉴定和勘查,方可进行加固设计和施工。
三、地基基础加固工程的基本流程
房屋现场勘查-收集房屋原设计施工资料(或进行检测鉴定)-编制初步地基基础加固方案及预算报价-深化方案设计及造价-商务洽谈签订合同- 地基基础加固施工-竣工验收投入使用
四、地基基础加固工程参照规范及标准
《建筑地基基础设计规范GB50007-2011》
《建筑地基基础工程施工规范GB 5104-2015》
《民用住宅可靠性鉴定标准GBJ144-90》
《工业厂房可靠性鉴定标准GBJ144-90》
《混凝土结构加固设计规范GB50367-2006》
《建筑抗震加固技术规程JG116-98》
《既有建筑地基基础加固技术规范JGJ123-2000》
《钢结构加固技术规范CECS77:96》
《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程CECS146:2003》