建筑结构的加固与鉴定初探
摘要
关键词
建筑结构;建筑加固;鉴定方法
正文
自改革开放以来,我国的工程建设与工程构造技术获得了显著提升,特别是房地产行业的繁荣发展,使得各种建筑结构的维修保养成为了建筑业中的一项重要工作。在当前的建筑建设过程中,采用了多种不同的结构类型,例如钢结构、型钢混凝土结构、钢筋混凝土以及地基结构等。相关学者结合混凝土的刚度和承载能力,可以更好地提高建筑的综合经济指标。也有研究通过使用新型加固材料,旨在最大限度地提高总体质量,并较好的提升了建筑性能的提升。由此可见,建筑结构的加固和鉴定工作变得越来越重要,能够从建筑设计、建造等源头解决问题,确保建筑结构的质量稳定可靠和经久耐用。因此,为了可以各位建筑工程施工方和客户提供更为先进的技术,确保项目进度质量,减少建筑过程中出现的不必要的麻烦和经济损失,本文将从建筑结构的加固与鉴定两个方面展开论述。
一、建筑结构加固的概念
建筑结构的加固,是指当建筑物因为各种不可抗因素导致其结构无法达到设计或使用标准时,进行的对建筑物的框架结构、墙体、支撑系统或其他方面进行的增强或修复工作。这项工作的目的,是提高建筑物的稳定性和耐久性,以保障建筑物的安全和正常使用。然而建筑结构的加固是一项复杂的任务,需要考虑多种因素,包括建筑物的结构类型、材料、使用环境、历史状况以及各种不可抗因素的类型和程度等。在进行加固工作前,需要进行全面的评估和检测,以了解建筑物的结构和状况,并制定出相应的加固方案。
与此同时,加固方法的选择需要根据具体情况进行权衡和考虑。一般来说,加固方法应该具备施工方便、不影响生产、经济合理、效果良好等优点。同时,加固计划应该易于实施、构造和检查,以确保加固工作的顺利进行和完成。此外在选择加固方法时,还需考虑建筑物的使用要求和限制。如采用焊接方法时,实际载荷产生的原始构件应力应小于钢材设计强度的60%,极限值不得超过80%,若超过此限制,应在焊接前采取相应措施;在使用高强度螺栓进行加固时,应检查钻孔部位的承载能力;在采用焊接方法时,实际载荷产生的原始构件应力应小于钢材设计强度的60%,极限值不得超过80%,若超过此限制,应在焊接前采取相应措施。这些原则和注意事项的提出,是进行建筑结构加固工作的重要参考,旨在确保加固工作的有效性、安全性和经济性。
二、建筑结构加固的方法及保障
(一)建筑结构加固的方法
建筑结构的加固需要综合考虑建筑物的结构类型、使用要求、历史状况、使用环境和条件等因素,并选择适合的加固方法,以确保建筑物的安全和正常使用,这就需要工作人员能够详细分析建筑的特点,然后根据建筑的实际情况而采取对应的加固方式。例如外包性的钢结构加固方式,则主要是运用在具有较大截面的建筑中,这能够有效地保障建筑结构能够得到良好的加固作用。除此之外,建筑加固还需要掌握短、快、平以及省等特点而最终确定具体的加固方式,并选择适合的加固方法,以确保建筑物的安全和正常使用。本文从直接加固和间接加固两个方面进行阐述:
1.直接加固方法
直接加固是指直接对建筑物结构进行加强或修复,以提高其承载能力和稳定性。经整理,目前我国建筑行业主要有以下几种方法:
其一,是增大截面加固:这种加固方法是通过增加构建的截面积来提高其承载能力。它主要用于混凝土结构和钢结构。在混凝土结构中,通常是通过在构件的受拉或受压区域增加钢筋混凝土来实现的;而在钢结构中,则是通过增加型钢或钢板来实现的。这种加固方法的效果明显,但施工可能比较麻烦,因为它需要更多的材料和劳动力。
其二,是外包钢加固:此方法是将钢材包裹在构建外部,通过焊接或螺栓连接等方式加强构建的承载能力和稳定性。它主要用于混凝土结构的梁、柱和剪力墙等构件。外包钢加固可以提高构件的抗压和抗弯能力,但需要注意的是,施工过程需要严格的质量控制,以确保钢材与原构件之间的连接牢固、有效。
其三,是粘贴钢板加固:此方法是将钢板粘贴在构建表面,通过胶粘剂固定,以提高构建的抗弯、抗剪和抗压等能力。它主要用于混凝土结构和钢结构。粘贴钢板加固可以显著提高构件的抗弯和抗剪能力,同时也能有效地控制裂缝的发展。但需要注意的是,选择的胶粘剂必须能够抵抗环境的侵蚀,并且需要确保钢板与原构件之间的连接牢固、稳定。
其四,是碳纤维加固:此方法是将碳纤维布或碳纤维板粘贴在构建表面,以提高其抗弯、抗剪和抗压等能力。碳纤维材料具有高强度、轻质、耐腐蚀等优点,因此特别适合于对一些需要轻量且高性能的构件进行加固。碳纤维加固可以提高构件的各项力学性能,并且具有施工方便、耐久性好等优点。但需要注意的是,碳纤维材料的粘贴和固定需要专业的技术和设备,同时碳纤维材料的成本也相对较高。
2.间接加固方法
间接加固确实是通过改变建筑物的结构形式或增加附加装置来提高建筑物的整体性能和稳定性,具体表现为以下几种:
其一,是增设支撑和固定装置:通过增加支撑和固定装置,可以改变建筑物的结构形式,从而提高其整体性能和稳定性。例如,对于一些轻钢结构,可以在梁和柱之间增设支撑或固定装置,以提高其抗侧向荷载的能力。此外,对于一些墙体,可以增设固定装置以增强其稳定性。这种加固方法需要考虑到建筑物的结构和设计要求,以确保有效性和安全性。
其二,是增加墙体加固:在墙体中增加构造柱、圈梁等构件,可以提高墙体的抗震性能和稳定性。构造柱和圈梁可以增强墙体的整体性和抗侧向荷载的能力,特别是在地震区,这些构件可以有效地吸收地震能量,减少墙体的破坏。此外,对于一些轻质墙体,可以通过增加支撑和固定装置来提高其稳定性和抗震性能。
其三,是增设拉结筋:在墙体中增设拉结筋可以增强墙体的整体性能和稳定性。拉结筋可以有效地将墙体的各个部分连接在一起,提高其整体性和抗侧向荷载的能力。此外,拉结筋还可以有效地防止墙体的裂缝扩展。这种加固方法需要考虑到墙体的材料和设计要求,以确保有效性和安全性。
其四,是基础加固:对建筑物的基础进行加固可以增强其承载能力和稳定性,适用于地基不良或者建筑物沉降不均匀等情况。基础加固可以采用多种方法,如桩基础、地下连续墙等。桩基础可以有效地将建筑物的荷载传递到地下深层土层中,提高其承载能力;地下连续墙可以有效地防止地基的侧向变形和沉降。这种加固方法需要考虑到建筑物的结构和地质条件,以确保有效性和安全性。
(二)建筑结构加固的保障
对建筑结构进行加固,不仅需要从技术上不断丰富方式方法,在实际操作过程中也需要结合具体的施工情况而制定加固的方案,在具体施工过程中,一方面是保障加固方式要最大限度降低施工的难度,从而能够充分保障建筑加固过程中能够更好地提升施工的进度;另一方面,则需要结合加固方案以及实际施工情况而适时调整施工的方式,这就将结构加固方式和施工结合在一起。比如因为建筑施工中的工期和难度都较大,所以在实际施工过程中就需要更好地保障施工得以顺利进行,同时还需要提升建筑施工中的安全性能。例如在冬季施工就需要加强管理,防止材料中加入一些劣质的防冻剂或者是氯离子等,从而影响了建筑加固的效果。
与此同时,伴随着现代建筑工程技术的发展,以绿色建筑、装配式建筑等新理念、新技术的发展,加固工程方案也要与时俱进,积极吸纳相关新技术、新材料、新工艺,以满足更多使用者的需要。比如加固工程在加固施工时,作为施工方要积极探索新技术的应用方法,利用新材料具备的良好施工性来提高建筑稳定性和可靠性。并且新工艺的应用,既可以缩短建筑加固工期,又可以起到美化处理的效果,不会暴露出建筑材料加固节点,施工技术人员需要在现有加工方法的基础上,利用现代化科学技术对新技术进行研究,使其满足更高的建筑加固要求.就目前的水平来看,在加固工程方案中配备新型的加固工艺可以更好的体现出建筑的综合质量,也可以更好的应用在实践施工中。
三、建筑结构的鉴定方法
建筑结构的鉴定,是指通过运用各种技术手段,对建筑物的整体结构、使用寿命、安全系数以及适用性和方便性等进行综合性的评价和鉴定工作。其目的是为了确保建筑物在使用过程中能够满足人们的需求,并且符合相关的使用标准。在进行建筑结构的鉴定时,需要考虑建筑物的整体性能和局部细节,包括建筑材料的质量、构造措施的合理性、施工质量的可靠性等方面。同时,还需要对建筑物的使用环境和使用条件进行了解和分析,以评估建筑物在使用过程中的安全性、耐久性和适用性。2019年,国家相关标准对房屋结构安全性进行了一个较为系统的鉴定规范,并由此制定了《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144-2019),将工业建(构)筑物划分为鉴定单元、结构系统和构件三个层次,各层分级并逐步综合进行可靠性评定。目前,我国建筑物的可靠性评估工作较为繁复,所采用的评估方法大致可分为传统经验法、实用鉴定法和概率鉴定法三种:
(一)传统经验法
该方法是由具有丰富经验的检验员在现场进行考察、比对,根据获得的有关资料及施工设计方案,并结合个人的经验与知识,评估建筑结构的安全等级。这种方法简单方便,但具有很强的主观性,缺少科学依据,在很大程度上是依靠检验员的经验和判断来进行的。然而,由于其主观性和缺乏科学依据,这种方法在现代建筑结构鉴定中使用的越来越少。
(二)实用鉴定法
实用鉴定法是运用各类先进的检测与鉴别仪器,对建筑的所有结构及其周边环境进行测量检测,必要情况下建立结构模型,然后在计算机上对其进行分析,全面了解当前结构状况,找到问题所在,从而制定出科学、合理的加固方案。现如今,随着信息技术的发展,我国已经有了更先进、更精确的检测和鉴别仪器,这些仪器能够提供关于建筑结构状态的各种数据。通过使用这些数据,施工方可以更准确地评估建筑结构的安全等级,并制定出科学、合理的加固方案。由此可见,实用鉴定法不仅考虑了建筑结构的整体性能,还考虑了建筑结构的局部细节,因此在实际应用中能够更全面地了解建筑结构的状态。
(三)概率鉴定法
概率鉴定法是基于实际鉴定法的基础,运用统计与概率学的原理,采用非定值理论对建筑物结构安全进行了检测和鉴定。通过利用建筑物结构抗力与荷载效应之间的差值,建立功能函数,根据建筑物结构抗力的荷载情况鉴定建筑结构的安全性。从理论上,该方法充分考虑了不确定性因素,如荷载的不确定性、材料性能的不确定性等,并使用非定值理论进行处理。由此可见,概率鉴定法提供了一种更科学、更完整的方法来检验和鉴定建筑结构的安全性,能够考虑不确定性和概率因素,是当前建筑工程中最为科学、完整的一种检验和鉴别方法,其鉴定结论具有科学性,最为可靠。
四、建筑结构的加固和鉴定的发展优势
(一)减少环境污染,助力环境保护
由前文论述可知,传统的建筑结构在建设过程中可能会产生大量的建筑垃圾和污染物,对环境造成负面影响。而现代的建筑结构加固和鉴定技术注重环保和可持续发展,采用环保材料和低能耗技术,减少了环境污染和对自然资源的消耗,有助于保护环境。一方面,建筑结构的加固和鉴定过程中,注重使用环保材料和低能耗技术,减少了对自然资源的消耗和环境污染;另一方面,通过合理的设计和规划,优化建筑结构,提高了建筑物的能源效率,减少了能源消耗和碳排放,为环保事业做出了贡献。
(二)改善使用期限,延长使用寿命
建筑结构的加固和鉴定可以提高建筑物的安全性和耐久性,改善其使用期限。通过定期的检查和维护,可以及时发现并解决潜在的结构问题,防止建筑物的损坏和倒塌,延长了建筑物的使用寿命。这不仅节省了建筑物的维修和重建成本,也提高了建筑物的经济效益。同时,通过建筑结构的加固和鉴定,也可以较好的提高建筑物的整体性能和耐久性,使得建筑物的使用期限得以延长。而作为从业者,则需要充分运用相关鉴定方法,具备定期的检测和维护措施意识,及时发现并解决潜在的结构问题,避免建筑物在正常使用过程中的意外损坏或倒塌,确保了建筑物的安全性和稳定性。
(三)促进经济发展,降低安全隐患
首先,建筑结构的加固和鉴定提高了建筑物的质量和安全性,使得建筑物能够更好地满足现代社会的需求,具有更高的市场竞争力;其次,通过科学合理的建筑结构加固和鉴定,可以降低建筑物在使用过程中的维修和改造成本,提高了建筑物的经济效益;最后,建筑结构的加固和鉴定降低了建筑物在使用过程中的安全隐患,保障了人民生命财产安全,有利于社会的稳定发展。由此可见,随着科学技术的不断进步和社会发展的需要,建筑结构的加固和鉴定技术将不断发展和完善,为人类创造更加安全、舒适、可持续的居住环境做出贡献。
结语
就目前而言,我国建筑工程在使用的钢筋混凝土、型钢混凝土等建筑材料方面还存在很多不稳定因素,因此建筑工程技术人员必须要深入到建筑实践中,对使用的建筑加固技术进行全面探索,找到不稳定因素存在的环节.建筑结构的加固和鉴定应该与建筑科学技术进行连接,加大新型建筑材料使用的力度,应用更高效的建筑加固施工方法对建筑结构进行改善,进而满足稳定性和可靠性的要求.建筑鉴定必须给出准确的混凝土材料强度系数。
本文从建筑结构的加固与鉴定两个方面展开了相关探讨,希望可以使技术人员进一步明确加固施工的方案,以及建筑加固施工的方法,逐渐完善现代建筑结构的鉴定工作,更好地促进我国建筑行业健康可持续的发展。
参考文献
[1]曾维贵.土木工程建筑结构加固设计中的问题与初探[J].工程技术,2022(1):199-201.
[2]陈辉,肖承波,吴体.某木结构历史建筑的鉴定与加固[J].四川建筑科学研究,2021,47(1):1-7.
[3]熊海贝,孙瑾煜,郝军.土砖木混杂结构南洋传统民居可靠性鉴定的难点与对策[J].结构工程师,2023,39(2):11-21.
[4]王军芳,张洪宁.关于"砌体结构或构件的钢筋网水泥砂浆面层加固法"的探讨[J].建筑结构,2022,52(2):1175-1181.
[5]许文龙.建筑结构检测鉴定加固若干问题的综合分析[J].中国建筑金属结构,2021(8):2.
...