高层建筑混凝土结构加固改造设计问题分析

高层建筑混凝土结构加固改造设计问题分析摘要：本文根据高层建筑混凝土结构加固改造设计的特点,讨论了高层建筑加固改造设计的原则、结构构造等具体问题。并具体、合理的加固构造做法,以供同行结构设计人员参考。关键词：高层建筑；混凝土；加固改造；设计原则；加固方式；细节设计混凝土建筑结构由于自身老化、各种灾害和人为损伤等原因，使建筑物不断产生各种结构安全隐患。为此，如何采取有效的加固 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 对受损建筑物进行处理以恢复其使用功能是工程技术人员面临的重要课题。本文结合实际工作中接触到的加固改造工程，对钢筋混凝土结构加固改造工程设计过程中的一些技术性问题进行简单的分析与 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 。1、详尽细致的检测、鉴定及资料整理建筑物的原设计图纸、施工和监理的记录文件以及现阶段建筑物本身的工作状态等，这些都是确定加固方案的重要依据。在进行加固改造设计之前，应进行全面的检测、鉴定，检测出原房屋的结构形式、 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 强度、不均匀沉降及构件的损伤情况等。搜集并查阅全部设计图纸及施工记录，对于各结构构件的设计材料强度、钢筋配置等情况要全面掌握以便后期整体建模计算并复核其承载能力。2、确定经济实用的设计原则对于建筑物尤其是高层建筑的加固改造设计，由于涉及新旧规范、新旧材料、新旧施工工艺等方面的问题，加上没有专门的关于高层建筑加固设计方面的规范，设计人员必须根据实情慎重确定整体设计原则及选择经济实用的加固方案。加固处理后的结构必须满足现行规范对承载能力极限状态、正常使用极限状态、混凝土结构耐久性的要求。考虑到 工程造价 工程造价外文文献工程造价三级复核钢结构工程造价指标建设工程造价管理讲义黄色壁纸中文 及后续使用年限，在安全余量较大的情况下，构造措施可以适当放松。但在可能的情况下，应注意通过加强构件的连接，达到提高房屋的整体抗震能力的目的。3、选择合适的加固方式根据以往的工程经验，并参照《混凝土结构加固设计规范》和相关图集资料，有多种构件加固方式可供选择。这些加固方式的可靠性、可操作性及经济指标不尽相同，需根据具体情况加以筛选。3.1加大截面加固法增大截面法是钢筋混凝土结构加固方法中最为常见，通过一定程度地增大构件截面尺寸、加大受力配筋、从而提高构件结构承载力的一种加固方法。它可适用于混凝土梁、柱、板等多类构件。采用增大截面法的优点在于:施工技术成熟，对施工人员无特殊的专业要求，施工方便，质量易于控制，可靠性高，可有效提高结构构件抗力，特别能够较大程度地提高柱的稳定性。3.2外粘型钢法外粘型钢法是把型钢或钢板包在被加固构件的外边，并采用环氧树脂灌浆的方法把型钢与被加固构件粘结成为整体的加固方法，常称为湿式外包钢加固法。加固后的构件由于受拉和受压钢截面面积大幅度提高，因而正截面承载力和截面刚度都有所提高。该法受力可靠、施工简便、现场工作量较小，但用钢量较大，适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸,但又要求提高其承载能力的混凝土结构加固。3.3粘贴钢板法粘贴钢板加固法是采用粘结剂和锚栓将钢板粘贴固定于混凝土结构受拉面或其它薄弱部位，使钢板与加固混凝土构件形成结构整体，来达到提高结构承载能力的目的。但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平，适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。3.4置换混凝土法置换法就是要把原有的缺陷部位局部清除并用新的混凝土替代，其优点主要 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现为构件加固后能恢复原貌，且不改变原有空间和建筑结构布置(建筑净空不受影响)，但该方法也存在缺点和不适用性主要表现为施工的湿作业时间长、清除旧混凝土的工作量大并需对周边有影响的原有结构进行必要的支撑和临时性加固。3.5粘贴碳纤维法是一种类似粘贴钢板的加固方法，是用胶粘剂把碳纤维片材(纤维布或板)粘贴在构件外部的一种加固方法。与粘钢加固法相比，具有加固层更薄、更轻、强度更高(碳纤维的抗拉强度一般在3000N/mm2左右)、更耐腐蚀、施工更方便等优点。3.6外加预应力法外加预应力法采用外加预应力钢拉杆或型钢撑杆对结构构件或整体进行加固的方法，特点是通过预应力手段强迫后加部分-拉杆或撑杆受力，改变原结构内力分布并降低原结构应力水平，致使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除。因此，后加部分与原结构能较好地共同工作，结构的总体承载能力可显著提高。3.7预应力加固法是设置外预应力拉杆或撑杆并施加预应力使拉杆或撑杆受力，改变原结构内力分布，达到降低结构原有内力水平，提高结构承载能力的加固方法是预应力加固法。该法具有三重效果：改变结构内力分布、卸载和加固，对其它加固方法中常见的应力应变滞后现象能较好地消除;因此在重2型结构、大跨度构件或处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固中适用，但其缺点表现为:对原结构外观有一定影响，且在无防护的情况下，不宜用于混凝土收缩徐变大的结构，也不能用在60℃以上温度环境中。在实际工程中，除参照规范图集选择成熟的加固方式外，往往还需因地制宜、灵活多变地设计出一些实用的加固节点来。简要介绍在实际应用中对加固节点的选择与设计实例。(1)混凝土框架柱的加固。对于混凝土框架柱，要根据实配钢筋不足程度、加固后可占用空间大小及配箍率和轴压比等构造要求来选择加固方式。如某工程中个别裙房角柱纵向钢筋不足，但轴压比余量较大，可采用外包角钢的加固方法。此方法施工方便快速，加固后对原结构外观和使用空间无显著影响，但施工时要注意粘胶工艺的控制及梁柱核心区水平箍筋的设置。核心区采用大直径箍筋，钻孔穿梁并焊于外包角钢之上。另有中庭处部分轴压比超限的框架柱采用增大截面法加固，通过反复建模计算调整截面，既要考虑到轴压比满足规范限值，又要尽量避免纵向钢筋排布过多而导致其贯穿削弱框架梁。最终确定原1000×1000的框架柱截面增至1200×1200，每边在柱角部及框架梁两侧设置6根直径28的纵向钢筋，箍筋尽量采用大直径大间距以便于施工(见图1)。图1(2)凝土梁的加固。对于次梁，根据配筋不足的程度可分别采用粘贴钢板和增高截面的方法进行加固，设计和施工都比较简单可靠。而对于配筋不足的框架梁，如对其支座处负弯矩钢筋进行粘钢补强，由于框架柱的存在往往会构造复杂且钢板难以可靠锚固。因此，可以使用如：梁端加液、向下增加梁高、考虑板内一定数量的钢筋及梁端负弯矩调幅等方法，尽量使梁内原配支座钢筋满足计算要求。这样大部分的加固工作量就集中在方便施工的梁下进行。对于增高截面的框架梁，底部钢筋由于植筋技术限制不能全部植入柱中时，可以部分植入。但要保证植入柱中的配筋量满足水平力作用下支座处梁底的计算配筋量(见图2)。悬挑梁的加固方法基本与框架梁相同，采用增高截面的方法使其原配钢筋满足计算要求。但受某些条件限制而不能增高截面时，可以选择改变其受力体系的方法，在挑梁下增设钢管支撑，并支撑于柱根处。(3)楼板的加固、开洞及封堵。一般来说楼板的加固改造工作量会很大，但是与梁柱相比其做法比较简单可靠，且板的安全余量也相对较高。考虑到改造的成本，设备专业应尽量利用原设计的设备机房，这样楼板的配筋即使不足相差也不会太大，可以通过外粘钢板的方法进行加固。对于需要新开结构洞的楼板，当洞口尺寸较小时，可以采用洞边粘钢板的方式加固，并限制后砌隔墙的容重；当洞口较大时，则需要植筋增设次梁。对于原有设备管井洞口的封堵，由于板跨和使用荷载较小，为尽量减轻自重避免次梁配筋不足，以及考虑到便于施工、缩短工期，设计出角钢支撑预制板的方法处理(见图3)。4、细节设计加固改造工程的施工有一定的特殊性，主要体现在节点复杂多变、施工难度大、技术要求高、对使用材料性能要求严格等。为保证最终完成的加固改造项目能满足业主需要、实现建筑功能并具备一定的安全储备，除了委托具备一定资质和经验的施工队伍外，结构设计人员应尽可能细化节点设计并详细地注明设计说明，以便指导施工。例如：要给出按比例绘制的节点做法大样；限制后浇混凝土、植筋胶及粘钢胶等材料的性能指标；说明新旧混凝土结合面的施工前处理方法；根据原构件的配筋情况选择合适植筋部位及间距；提醒钻孔植筋时避免伤及原有钢筋；对于被加固构件(尤其是悬挑构件)加固施工前必须要求支撑卸荷等，在最后一定要严格限制结构各部位的后期使用荷载。5、结语本文只是简略介绍了实际设计工作中的一些基本理念和设计方法，在实际应用中可供选择的加固方案和节点做法远不止于此。但对于任何一个具体的加固改造项目而言，制定符合建筑物本身状态及业主投资水平实情的经济实用的总体设计原则和选择有利于降低工程造价并缩短工期的具体加固方式仍是万变不离其一的宗旨。参考文献：[1]张顺强,薛中兴,王景峰,潘元.西安咸阳国际机场老航站楼改造与加固[J].建筑结构,2007(10).[2]杨勇,陈彬磊,李文峰,苗启松.首都体育馆比赛馆结构抗震加固研究与设计[J].建筑结构,2008(1).注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。