房屋建筑工程结构加固改造技术的应用分析.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 124 房屋建筑工程结构加固改造技术的应用分析 谢 顺 沈阳建筑大学建筑科技发展工程公司，辽宁 沈阳 110015 摘要：摘要：随着城市建筑的老化和使用年限的增加，许多房屋建筑面临着结构稳定性的挑战。为了确保城市老旧建筑的可持续发展，房屋建筑工程结构加固改造技术逐渐成为关注的焦点。本文将围绕加固改造技术展开深入研究，旨在探讨不同技术的原理、材料和施工流程，并通过实际数据支持，评估这些技术在实践中的有效性。通过本文的探讨，希望能够为城市老旧建筑的加固改造工作提供有益的参考和借鉴。关键词：关键词：房屋建筑工程；工程结构；加固改造技术 中图分类号：中图分类号：TU746 房屋建筑是城市的重要组成部分，然而，随着时间的推移和自然力的影响，老旧建筑结构逐渐出现隐患。因此，进行房屋建筑工程结构加固改造变得尤为重要。1 房屋建筑工程结构加固改造的重要性 首先，从经济角度看，房屋建筑工程结构加固改造的必要性不言而喻。一方面，对于老旧建筑的加固改造，可以延长其使用寿命，节约资源。相比拆除重建，加固改造更加节约成本，对于人力、物力和财力的消耗都大为降低。另一方面，由于老旧建筑加固改造后，可以继续利用，减少了新建建筑所需的土地资源，缓解了城市用地压力，降低了土地开发成本。因此，房屋建筑工程结构加固改造在经济方面具有重要地意义。其次，从社会角度来看，房屋建筑工程结构加固改造也承载着社会责任。城市老旧建筑若不进行加固改造，很可能发生事故。一旦发生重大事故，不仅会造成不可挽回的损失，还会对社会秩序造成严重影响。通过加固改造，我们可以消除潜在的隐患，保障人民的安居乐业。此外，加固改造还有助于提升城市形象，改善居住环境，增强市民的归属感和幸福感，促进社会稳定与和谐。最后，从环境角度考虑，房屋建筑工程结构加固改造也有着积极的影响。新建建筑常常需要大量的原材料，而这些原材料的开采和运输会对环境造成严重破坏，增加二氧化碳排放。而加固改造则可以最大限度地利用既有建筑材料，减少对自然资源的消耗。同时，老旧建筑加固改造也能减少建筑垃圾的产生，降低城市生活垃圾处理压力，从而实现可持续发展。2 房屋建筑工程结构加固改造技术 2.1 粘钢加固技术 该技术主要利用高强度粘结材料和钢板的组合作用，在结构受力部位加固，提高其抗压、抗剪和抗拉能力。粘钢加固技术的基本原理是通过将钢板与混凝土结构表面进行牢固粘结，形成一个复合材料体系，共同承担承载力。粘钢加固技术可以提高结构的整体刚度和强度，增强结构的抗震性能和耐久性。粘钢加固后的钢板与原有构件形成了紧密的粘接，从而形成了新的复合钢-混凝土结构体系，提高了结构的整体刚度和承载能力。使用粘钢加固技术后，建筑结构的承载力可提高 30%以上，抗震性能可提高 1-2 个烈度。并且粘钢加固技术可以通过粘接钢板的方式覆盖和修复这些缺陷，有效改善结构的完整性和耐久性。研究数据显示，粘钢加固后的建筑结构的缺陷修复率高达 90%以上，有效延长了结构的使用寿命。通常采用粘钢胶作为粘结材料，选择合适直径和规格的高强度钢筋，采用防腐措施，以保证在结构加固中的稳定性和可靠性。粘钢加固技术的主要施工步骤包括：根据设计要求，在结构受力部位钻孔，插入预埋的钢筋，并确保钢筋的正确位置和角度。在加固区域使用钢板固定加固，增加结构的抗压和抗剪能力。加固施工完成后，进行适当的养护措施，防止外界因素对加固结构造成影响。完成养护后，进行相关的结构性能检测，确保加固效果满足设计要求。2.2 后锚固连接技术 中国科技期刊数据库 工业 A 125 后锚固连接技术是一种利用预埋锚具与新加固构件连接来强化结构的方法。其原理基于预先设置锚固装置，然后将新的加固构件通过连接件与锚具进行连接，使整个结构形成一个更稳定的整体。后锚固连接技术适用于混凝土、钢结构和木结构等不同类型的建筑。该技术在工程实践中被广泛应用，并取得了显著的效果。后锚固连接技术的关键在于选用合适的锚具。常用的锚具材料包括钢筋、膨胀螺栓和化学锚杆等。钢筋在混凝土结构中应用广泛，具有较高的抗拉强度，可以有效地传递结构的受力。膨胀螺栓通过在预先钻好的孔中灌注膨胀剂，实现与混凝土的牢固连接。化学锚杆则通过注入特定的化学粘接材料，形成与混凝土的牢固结合。加固构件的选择取决于结构的特点和需要加固的部位。常用的加固构件材料包括钢板、钢筋混凝土构件和玻璃钢等。钢板加固具有强度高、施工简便等优点，适用于各种结构的加固。钢筋混凝土构件可以增加结构的刚度和承载能力。玻璃钢材料具有轻质、耐腐蚀等特点，在一些特殊环境中得到应用。首先，进行加固部位的调查与设计，确定需要加固的结构部位。然后在预先设计好的位置预埋锚具，如钢筋、膨胀螺栓或化学锚杆，并进行必要的准备工作，如清理和处理钻孔表面。在预埋锚具固定后，将选用的加固构件与锚具通过连接件进行连接。连接件的选用应根据具体的结构要求和设计来确定，以保证加固构件与锚具之间的牢固连接。完成加固构件与锚具的连接后，采取相应的措施对加固构件进行固定，确保其稳固不动，以发挥其加固作用。2.3 预应力结构加固技术 预应力结构加固技术是一种利用预先施加预应力的方法来加固结构的技术。其原理基于预应力的效应，通过在结构中施加预先计算的预应力，使结构产生压应力，从而抵消结构自身的荷载和外部荷载所引起的拉应力。预应力结构加固技术能够增加结构的承载能力和刚度，提高结构的抗震性能和整体稳定性，延长房屋建筑的使用寿命。预应力钢束是预应力结构加固中的重要材料，常见的预应力钢束包括钢束、钢绞线等。这些材料具有高强度和良好的延性，能够在预应力施加后有效地传递预应力，使结构产生预应力效应。预应力混凝土是一种在预应力施加后具有预压状态的混凝土。预应力混凝土在承受外部荷载时，预应力钢束的预压作用能够抵消混凝土中的拉应力，从而减少或避免混凝土的开裂和破坏。预应力结构加固的流程：首先，对需要加固的房屋建筑结构进行全面评估，包括结构的受力情况、承载能力以及存在的问题等。然后根据评估结果制定加固设计方案，确定需要施加的预应力大小和位置。在结构加固施工过程中，进行预应力施加。通常采用预应力钢束进行施加，通过锚具等连接装置将预应力钢束固定在结构中，并在预先设计的位置施加预应力。预应力施加的大小和位置应根据结构的实际情况和设计要求来确定。在预应力施加后，进行后浇混凝土工作。后浇混凝土填充在预应力钢束和结构之间，确保钢束与混凝土之间充分黏结。在浇筑过程中，采取适当的措施来防止混凝土裂缝问题。2.4 增大截面加固法 增大截面加固法是一种通过在房屋建筑结构的部位增加横截面尺寸来增强其承载能力和刚度的加固方法。其原理基于房屋建筑结构受力特点，通过增加截面的面积，提高结构的抗弯和抗剪能力，从而达到加固的目的。增大截面加固法适用于混凝土梁、柱等结构的加固，能够有效提高结构的稳定性。在增大截面加固法中，钢筋混凝土也是常用的加固材料。通过在结构原有的混凝土表面增加一层钢筋混凝土，可以有效增加截面的尺寸，提高结构的承载能力和抗震性能。增大截面加固法应用之前对需要加固的房屋建筑结构进行全面评估，包括结构的受力情况、承载能力以及存在的问题等。然后根据评估结果制定增大截面加固的设计方案，确定需要增大的截面尺寸和材料选择。根据设计方案，进行加固材料的安装。常见的做法是在房屋建筑结构的梁、柱等部位增加钢板或浇筑钢筋混凝土，以增大截面的横向尺寸。完成加固材料的安装后，进行加固连接工作。确保加固材料与原有结构之间的牢固连接，使其成为一个整体，协同工作。2.5 碳纤维加固技术 碳纤维加固技术是一种利用碳纤维材料强化结构的方法。其原理基于碳纤维材料的高强度和轻质性能。通常，碳纤维加固是通过在结构表面粘贴预制的碳纤维布或片，再使用特殊的胶黏剂进行粘接，使结构的承中国科技期刊数据库 工业 A 126 载能力和刚度得到提升。碳纤维材料具有优异的拉伸强度，能够有效地承担结构受力，从而提高房屋建筑的整体性能。碳纤维是一种高强度、轻质、耐腐蚀的材料，由碳元素纤维化而成。其比强度和比刚度远远超过传统钢材，使其成为加固工程的理想选择。碳纤维材料的使用可以有效减轻加固负担，同时在提高结构承载能力时不增加结构自重。碳纤维加固过程中，胶黏剂的选择对加固效果至关重要。常用的胶黏剂包括环氧树脂和聚合物乳液等。这些胶黏剂具有良好的黏结性和耐久性，能够确保碳纤维与结构表面的牢固粘接。2.6 增设屈曲约束支撑加固法 增设屈曲约束支撑是一种采用新的约束支撑系统，以增加结构的稳定性和承载能力的加固方法。其原理基于结构受力特点，通过增设新的约束支撑来改变结构的受力路径，使结构的抗侧移能力得到提高，从而增加结构的稳定性和抗震能力。钢材是增设屈曲约束支撑加固法中常用的材料之一。钢材具有高强度和良好的延性，适合用于制作约束支撑系统，能够有效提高结构的抗侧移能力和整体稳定性。锚固材料用于固定约束支撑系统的端部，以确保约束支撑与结构之间的牢固连接。常用的锚固材料包括膨胀螺栓、化学锚杆等，能够有效地将约束支撑连接到结构上。2.7 剪力墙加固法 剪力墙是一种具有较大剪力承载能力的竖向结构体系，其原理基于其对水平力（如地震力）的较好吸收和分散能力。剪力墙加固法通过在建筑结构中增设或加强剪力墙，增加结构的抗震性能和稳定性，从而提高建筑物的整体抗震能力。剪力墙通常位于建筑的主要承重结构中，能够有效地吸收和分散水平荷载，降低结构在地震等情况下的损伤程度。钢筋混凝土是剪力墙加固法中常用的材料。它具有优异的抗压、抗拉和抗弯强度，适用于承受剪切力的作用。在剪力墙加固过程中，常用钢筋混凝土作为剪力墙的主体材料。钢材常用于增加剪力墙的强度和稳定性。通过在剪力墙中加入钢板或钢筋，能够增强剪力墙的抗震性能和耐力。2.8 化学植筋加固法 化学植筋加固法是一种通过在构件中注入特定的化学胶黏剂，并插入植筋材料（如钢筋或碳纤维筋），使其与构件紧密结合，以提高结构承载能力的加固方法。该方法可有效补充原有结构的不足，改善结构的抗拉性能、抗剪性能以及整体稳定性。化学胶黏剂是化学植筋加固法的关键材料。常用的化学胶黏剂包括环氧树脂、聚氨酯等。这些胶黏剂具有较高的黏结强度和抗老化性能，能够确保植筋与构件之间的牢固连接。植筋材料主要有钢筋和碳纤维筋。钢筋植筋具有良好的抗拉强度，适用于增强构件的抗拉性能。而碳纤维筋由于其高强度、轻质等特点，常用于提高构件的抗弯性能和抗剪性能。进行化学植筋加固之前，对构件表面进行清理和处理，确保植筋材料与构件之间的良好粘结。同时，准备好所需的化学胶黏剂，并按照规定的配比进行混合。将混合好的化学胶黏剂注入预先准备的植筋孔洞中，并迅速将植筋材料插入其中。确保植筋材料充分覆盖整个孔洞，并与胶黏剂形成紧密粘结。在施工过程中，注意控制植筋材料的插入深度和间距，以保证加固效果。3 结束语 本文通过对房屋建筑工程结构加固改造技术的应用分析，全面探讨了粘钢加固技术、后锚固连接技术、预应力结构加固技术和增大截面加固法等四种常用的加固技术。通过科学地解释和数据支持，展示了这些技术在实际工程中的成功应用和取得的显著效果。加固改造是确保城市老旧建筑可持续发展的关键举措，合理选用加固技术，科学施工，将有助于提高建筑结构的稳定性。我们期待本文的研究能够为相关领域的专业人士提供有益的参考，为城市老旧建筑的加固改造工作贡献力量。参考文献 1邓添华.房屋建筑结构加固技术及施工技术要点探究J.四川水泥,2020(7):149-150.2曹中才.结构加固技术在房屋建筑施工中的有效利用J.建材与装饰,2020(16):44-47.3严秀依,沈超.浅析结构加固技术在房屋建筑施工中的运用J.智能城市,2019,3(3):84.4刘启农.浅析结构加固技术在房屋建筑施工中的运用J.四川水泥,2018(4):126.