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房屋加固公司認(rèn)為中國古建筑是人類各時(shí)期物質(zhì)文明和精神文明的體現(xiàn),是連接歷史的橋梁,具有重要的歷史價(jià)值和科學(xué)價(jià)值,保護(hù)好這些古建筑,使其能夠長久保存下去,是我們當(dāng)代建筑者不可推卸的重要責(zé)任,因此研究木結(jié)構(gòu)的加固措施具有非常重要的意義。
首先房屋加固公司先大致講解下木結(jié)構(gòu)的破壞類型,木結(jié)構(gòu)在長期使用過程中,由于受荷時(shí)間長久,加之木材老化等原因,會導(dǎo)致木結(jié)構(gòu)性能不同程度的降低,加固工程,終發(fā)生破壞,常見的破壞類型有開裂、腐朽、變形、拔榫、蟲蛀等。
針對以上的破壞,房屋加固公司對于木結(jié)構(gòu)的加固措施也有很多種,但一般情況下都是多種方案相互結(jié)合使用,下面房屋加固公司主要從整體加固和構(gòu)件加固兩個(gè)方面對其進(jìn)行闡述。
一、木結(jié)構(gòu)的整體加固方法
1落架大修,即全部或局部拆落木構(gòu)架,對殘損構(gòu)件或殘損點(diǎn)逐個(gè)進(jìn)行修整、更換殘損嚴(yán)重的構(gòu)件,再重新安裝,并在安裝時(shí)進(jìn)行整體加固。落架大修的工程,應(yīng)先揭除瓦頂,再自上而下分層拆落望板、椽、檁及梁架。在拆落過程中,應(yīng)防止榫頭折斷或劈裂,并采取措施,避免磨損木構(gòu)件上的彩畫和墨書題記。這種方法適用于梁架構(gòu)件拔榫、彎曲、腐朽、劈裂非常嚴(yán)重,必須更換構(gòu)件或使榫卯歸位的維修工程,不足之處是可能對結(jié)構(gòu)的原貌造成損傷。
2打牮撥正,即在不拆落木構(gòu)架的情況下,使傾斜、扭轉(zhuǎn)、拔榫的構(gòu)建復(fù)位,再進(jìn)行整體加固。對個(gè)別殘損嚴(yán)重的梁枋、斗栱、柱等應(yīng)同時(shí)進(jìn)行更換或者采取其他修補(bǔ)加固措施。對木構(gòu)件進(jìn)打牮撥正時(shí),應(yīng)先揭除瓦頂,拆下望板和部分椽,并將擦端的榫卯縫隙清理干凈,如有加固鐵件應(yīng)全部取下,對已嚴(yán)重殘損的檁、角梁、平身科斗等構(gòu)件,也應(yīng)拆下。這種方法適用于建筑外閃嚴(yán)重但大木構(gòu)件完好、不需要換件或僅需換個(gè)別件的維修工程。
3修整加固,即在不揭除瓦頂和不拆動構(gòu)架的情況下,直接對木構(gòu)架進(jìn)行整體加固。這種方法適用于木構(gòu)架變形較小、構(gòu)件位移不大、不需要打牮撥正的維修工程。
二、木結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固方法
1嵌補(bǔ)加固法,對于木柱的干縮裂縫,當(dāng)裂縫深度不超過柱徑(或該方向截面尺寸1/3)時(shí),可按嵌補(bǔ)方法進(jìn)行修整。當(dāng)裂縫寬度不大于3mm時(shí),可在柱的油飾或斷白過程中,用膩?zhàn)庸茨▏?yán)實(shí);當(dāng)裂縫寬度在3~30mm時(shí),可用木條嵌補(bǔ),并用耐水性膠粘劑粘牢;當(dāng)裂縫寬度大于30mm時(shí),除用木條以耐水性膠粘劑補(bǔ)嚴(yán)粘牢外,尚應(yīng)在柱的開裂段內(nèi)加鐵箍2~3道,若柱的開裂段較長,則箍距不宜大于0.5m,鐵箍應(yīng)嵌入柱內(nèi),使其外皮與柱外皮齊平。
對于梁枋的干縮裂縫,當(dāng)水平裂縫深度(當(dāng)有對面裂縫時(shí),用兩者之和)小于梁寬或梁直徑的1/4時(shí),可采用嵌補(bǔ)的方法進(jìn)行修整,即先用木條和耐水性膠粘劑,將縫隙嵌補(bǔ)粘結(jié)嚴(yán)實(shí),再用2道以上鐵箍或玻璃鋼箍箍緊。
2墩接加固法,當(dāng)柱腳腐朽嚴(yán)重,但自柱底面向上未超過柱高的1/4時(shí),可采用墩接柱腳的方法處理。墩接時(shí),根據(jù)腐朽程度、部位和墩接材料,可分為木料墩接、鋼筋混凝土墩接和石料墩接三種類型。木料墩接常用榫卯樣式有巴掌榫、抄手榫等,施工時(shí),除應(yīng)注意使墩接榫頭嚴(yán)密對縫外,還應(yīng)加設(shè)鐵箍,鐵箍應(yīng)嵌入柱內(nèi);鋼筋混凝土墩接僅用于墻內(nèi)的不露明的柱子,高度不得超過1m,柱徑應(yīng)大于原柱徑的0.2m,并留出0.4m~0.5m長的鋼板或角鋼,用螺栓將原構(gòu)件夾牢,混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于C25;石料墩接可用于柱腳腐朽部分高度小于0.2m的柱子。
3化學(xué)加固法,木材內(nèi)部因蟲蛀或腐朽形成中空時(shí),若柱表層完好厚度不小于50mm,可采用不飽和聚酯樹脂進(jìn)行灌注加固。首先應(yīng)在柱中應(yīng)力小的部位開孔,然后清除朽爛的木塊、碎屑,后灌入樹脂至飽滿,且每次灌注量不宜超過3kg,每次間隔時(shí)間不宜少于30min.文獻(xiàn)[4]中指出,該法用于徐州戲馬臺古建筑群之一風(fēng)云閣的木柱加固維修,加固后沒有發(fā)現(xiàn)問題,使用效果良好。
4 FRP加固法,F(xiàn)RP復(fù)合材料是由纖維材料與基體材料(樹脂)按照一定比例混合后形成的材料。在加固工程中,通過粘結(jié)劑將其粘貼在被加固構(gòu)件表面,從而提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力。FRP復(fù)合材料具有自重輕、受力性能好、便于施工等優(yōu)點(diǎn),木結(jié)構(gòu)加固中主要應(yīng)用與木梁、木柱、榫卯節(jié)點(diǎn)的加固。文獻(xiàn)[5]和文獻(xiàn)[6]對碳纖維布加固木構(gòu)架榫卯節(jié)點(diǎn)進(jìn)行研究,結(jié)果表明,該加固方式對榫卯節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度和剛度提高不是很大,但能恢復(fù)到未破損之前的狀態(tài),適合于破損程度較小的榫卯節(jié)點(diǎn)。
柱子承載力不足該如何加固
凝土柱作為建筑中的主要承重結(jié)構(gòu),是各類建筑中主要構(gòu)件之一。隨著建筑服役年份的增長,由于前期缺陷或荷載、環(huán)境的不斷變化,經(jīng)常出現(xiàn)柱耐久性下降,強(qiáng)度與剛度不足的情況。而混凝土柱的破壞具有突然性,易導(dǎo)致事故的發(fā)生,因此關(guān)注混凝土柱的狀態(tài),對缺陷柱體進(jìn)行加固是極為必要的。
1、增大截面加固法
增大截面法用于提高柱的抗壓能力。加固柱應(yīng)根據(jù)柱的類型、截面形式、所處位置及受力情況等的不同,采取相應(yīng)的加固構(gòu)造方式。新增縱向受力鋼筋應(yīng)由計(jì)算確定,但直徑不應(yīng)小于14mm。鋼筋在加固樓層范圍內(nèi)應(yīng)通長布置??v筋布置以不與梁相交為宜,若相交則應(yīng)采用植筋技術(shù)錨固于梁中,深圳加固,且應(yīng)滿足植筋的相關(guān)要求??v向受力鋼筋上下兩端都應(yīng)有可靠的錨固。縱筋下端應(yīng)伸入基礎(chǔ),滿足錨固要求。上端應(yīng)穿過樓板與上層柱連接或者在屋面板處封頂錨固。新增箍筋應(yīng)使新舊兩部分整體工作,箍筋直徑宜與原箍筋相同,且不應(yīng)小于8mm。箍筋在規(guī)定的范圍內(nèi)應(yīng)加密,其間距和加密區(qū)范圍應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范。新增混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)比原柱提高一級,且不應(yīng)低于C25。
2、外粘型鋼加固法
外粘型鋼加固法用于大幅提高柱截面承載力和抗震能力。該方法應(yīng)根據(jù)柱的類型、截面形式、所處位置以及受力情況等的不同,采用相應(yīng)的加固構(gòu)造方式。柱的縱向受力角鋼應(yīng)由計(jì)算確定,但不應(yīng)小于L75*5。角鋼在加固樓層范圍內(nèi)應(yīng)通長布置??v向角鋼應(yīng)有可靠錨固,角鋼下端應(yīng)錨固于基礎(chǔ),中間應(yīng)穿過各樓層板,上端應(yīng)伸至加固層的上一層樓板底或錨固于屋面頂板上。沿柱軸線方向應(yīng)隔一定距離用扁鋼制作箍板或者綴板與角鋼進(jìn)行焊接。箍板截面積、間距以及角鋼膠縫間距與梁加固一致。
3、繞絲加固法
繞絲加固法適用于提高鋼筋混凝土柱位移延性的加固。繞絲用的鋼絲應(yīng)為φ4冷拔鋼絲,但應(yīng)經(jīng)退火處理后方可使用。采用該方法加固時(shí)要求原結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度大于C10,小于C50。截面為長方形的柱時(shí),長邊尺寸與短邊尺寸之比應(yīng)不小于1.5,且柱的四角保護(hù)層應(yīng)鑿除,并打磨成半徑不小于30mm的圓角。繞絲間距應(yīng)分布均勻,對于重要構(gòu)件,粘鋼加固,應(yīng)不大于15mm,鋼絲在端部應(yīng)有可靠錨固。繞絲加固宜采用細(xì)石混凝土,混凝土強(qiáng)度應(yīng)提高一個(gè)等級且不小于C30。
4、粘貼碳纖維布加固法
粘貼碳纖維布加固法適用于提高柱軸心受壓承載力、斜截面承載力以及位移延性的加固。當(dāng)軸心受壓柱的正截面承載力不足時(shí),可采用沿其全長無間隔地環(huán)向連續(xù)粘貼碳纖維布的方法(簡稱環(huán)向圍束法)進(jìn)行加固;當(dāng)柱斜截面受剪承載力不足時(shí),可將碳纖維布的條帶粘貼成環(huán)形箍,且纖維方向與柱的縱軸線垂直;當(dāng)柱因延性不足而進(jìn)行抗震加固時(shí),可采用環(huán)向粘貼碳纖維布構(gòu)成的環(huán)向圍束作為附加箍筋。當(dāng)采用碳纖維布環(huán)向圍束對鋼筋混凝土柱進(jìn)行正截面加固或提高延性的抗震加固時(shí),環(huán)向圍束的碳纖維布層數(shù),對圓形截面不應(yīng)少于2層,對正方形和矩形截面柱不應(yīng)少于三層。環(huán)向圍束上下層之間的搭接寬度不應(yīng)小于50mm,纖維布環(huán)向截?cái)帱c(diǎn)的延伸長度不應(yīng)小于200mm,各條帶搭接位置應(yīng)相互錯(cuò)開。
柱子是結(jié)構(gòu)中重要的受力構(gòu)件,在發(fā)現(xiàn)有病害時(shí)要選擇正確的加固方法及時(shí)進(jìn)行加固處理,保證結(jié)構(gòu)安全。
加固工程全過程集錦,關(guān)鍵5步要走穩(wěn)越來越多既有建筑的抗震能力隨著時(shí)間的推移而變?nèi)?,一旦遭遇將無法保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。現(xiàn)如今,越來越多的建筑企業(yè)將目光瞄準(zhǔn)既有建筑加固改造,競爭非常激烈,如何拿出令業(yè)主滿意的加固方案?
細(xì)查建筑情況,檢測是關(guān)鍵
通過詳細(xì)檢測既有建筑的結(jié)構(gòu)情況,可以為加固方案提供可靠依據(jù),同時(shí)也為提高方案的可行性與經(jīng)濟(jì)性提供幫助。
既有建筑物進(jìn)行可靠性鑒定的主要目的包括:為日常技術(shù)管理和大、中、小修或搶修提供技術(shù)依據(jù);為改變使用條件、改建或擴(kuò)建提供技術(shù)依據(jù);為確定遭受事故或?yàn)?zāi)害后的損壞程度,制訂修復(fù)或加固方案提供技術(shù)依據(jù);為錯(cuò)誤設(shè)計(jì)、施工的事故處理提供技術(shù)依據(jù)。
一些業(yè)主會請第三方檢測機(jī)構(gòu)對既有建筑物進(jìn)行檢測,施工企業(yè)要根據(jù)數(shù)據(jù)判斷可信度,以免數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確影響方案制訂。一些檢測機(jī)構(gòu)的檢測方法并不適合目標(biāo)待測建筑,或數(shù)據(jù)疑,都需要施工企業(yè)實(shí)地檢測驗(yàn)證,以免影響加固方案的準(zhǔn)確性。
加固方法
既有建筑物的鑒定與檢測有哪些方法?
1.砌體結(jié)構(gòu)
砌體結(jié)構(gòu)由塊體和砂漿砌筑成墻、柱作為主要受力構(gòu)件的建筑結(jié)構(gòu)體系。其力學(xué)特點(diǎn)是:整體的抗拉和抗剪強(qiáng)度都很低,整體性差。對砌體結(jié)構(gòu)的安全性鑒定需要從兩方面來進(jìn)行檢測,一方面先對結(jié)構(gòu)的基本情況做現(xiàn)場勘查,由于早期砌體建筑大多沒有比較完整的設(shè)計(jì)圖紙,所以在現(xiàn)場勘測時(shí)需特別注意砌體建筑的構(gòu)造柱及圈梁的位置,其次是分清承重墻、山墻以及隔墻,仔細(xì)詢問結(jié)構(gòu)是否有使用功能的改變;另一方面來說因?yàn)槠鲶w結(jié)構(gòu)建筑是由兩種不同材料組成的建筑物,且整個(gè)結(jié)構(gòu)的整體性相對較差,而目前所采用的砌體強(qiáng)度的檢測方法很難確反映砌體強(qiáng)度的全部實(shí)際情況。
目前所采用的檢測方法有:回彈法、扁式液壓千斤頂加載法、切割法、原位軸壓法等。
2.框架結(jié)構(gòu)
框架結(jié)構(gòu)是由由梁和柱以鋼筋相連接而成,構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu),即由梁和柱組成框架共同抵抗使用過程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載。相對于砌體結(jié)構(gòu)來說,框架結(jié)構(gòu)存有較為完整的設(shè)計(jì)圖,在進(jìn)行檢測的時(shí)候需按照圖紙對建筑現(xiàn)場的布置進(jìn)行逐一核對,并且應(yīng)特別注意梁柱及節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)區(qū)的裂縫及樓板的裂縫。因?yàn)榱芽p的存在將會加快鋼筋混凝土中鋼筋的銹蝕使結(jié)構(gòu)進(jìn)入一個(gè)循環(huán),降低鋼筋混凝土的耐久性,減少其使用壽命。
目前所采用的檢測方法有:混凝土強(qiáng)度檢測(采用回彈法檢測或者鉆芯法檢測);構(gòu)件尺寸、主筋數(shù)量、箍筋間距等檢測;鋼筋保護(hù)層以及結(jié)構(gòu)承載力復(fù)驗(yàn)等。
加固原則
結(jié)構(gòu)加固改造的全過程包括結(jié)構(gòu)可靠性鑒定、方案設(shè)計(jì)和施工3個(gè)階段,已有結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀的鑒定,加固方法選擇和加固施工組織是加固改造涉及的主要技術(shù)內(nèi)容,是關(guān)鍵環(huán)節(jié)?;诳煽康臋z測數(shù)據(jù),可以分析判斷采用何種加固方式更為行之有效。
加固方案制訂時(shí),要注意兩點(diǎn)。一,不要盲目采用新型加固技術(shù),要選擇適合的加固技術(shù)。第二,注意嚴(yán)格落實(shí)加固技術(shù)交底工作,確保工人嚴(yán)格按照交底內(nèi)容執(zhí)行。
很多加固方案會采用新型加固技術(shù),如碳纖維加固法、粘貼鋼板加固法、預(yù)應(yīng)力加固法等。有些加固方法雖然效果好,但造價(jià)昂貴,且大材小用。選擇適合工程的加固方法,要綜合考慮加固效果、施工難度、經(jīng)濟(jì)性等問題,確保整體施工效果滿足加固要求。
加固工程技術(shù)交底時(shí),要強(qiáng)調(diào)加固方法工藝流程,包含每個(gè)細(xì)節(jié)處理方法,不可疏忽大意。同時(shí)在施工驗(yàn)收方面也應(yīng)注意,每個(gè)環(huán)節(jié)、每道工序,都應(yīng)該嚴(yán)格按照交底內(nèi)容進(jìn)行操作,所使用材料必須符合方案標(biāo)準(zhǔn),否則無法滿足加固效果。
其他加固原則如下。
(1)經(jīng)鑒定機(jī)構(gòu)鑒定,若建筑結(jié)構(gòu)有必要加固,其應(yīng)該及時(shí)得到加固。關(guān)于加固的范圍,其包括建筑物整體、建筑物局部區(qū)域或建筑物特定區(qū)域。
(2)在設(shè)計(jì)建筑物加固時(shí),應(yīng)該綜合考慮兩個(gè)方面的內(nèi)容:施工方法的可操作性、施工的便捷性。若建筑結(jié)構(gòu)為混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)該提高混凝土強(qiáng)度等級、加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)連接或構(gòu)造措施等。
(3)若建筑結(jié)構(gòu)損壞因素為振動、凍融、腐蝕或高溫等,在加固這一類建筑物時(shí)適宜的加固措施為排除、抵御或降低以上影響因素的措施。
(4)在建筑物加固過程中,除了考慮建筑物加固的效果,還應(yīng)該考慮加固所體現(xiàn)出的經(jīng)濟(jì)性,即大化實(shí)現(xiàn)建筑物加固在不停產(chǎn)的情況下進(jìn)行,或大化減少構(gòu)件拆除及不損傷建筑物原構(gòu)件。
(5)建筑物加固施工過程中,安全問題尤為重要,若發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷,應(yīng)該責(zé)令施工人員立刻停止作業(yè),加固補(bǔ)強(qiáng),待安全隱患完全排除后方可繼續(xù)進(jìn)行施工作業(yè)。
相關(guān)注意事項(xiàng)
(1)在確定建筑結(jié)構(gòu)加固方案時(shí),應(yīng)該盡可能做到施工過程的安全性、施工效果的可靠性、施工方法的簡潔性、施工工期的優(yōu)性及施工投資的經(jīng)濟(jì)性。相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示,我國加固工程案例中,過度重視工程加固效果,而忽略施工人員安全、施工經(jīng)濟(jì)性及技術(shù)合理性等方面的現(xiàn)象占據(jù)了相當(dāng)大的比例。
(2)在選取建筑加固方案時(shí),應(yīng)該在大化滿足建筑加固自身需求的前提下,盡可能對新工藝、新材料及新技術(shù)加以應(yīng)用。相關(guān)實(shí)踐證明,將先進(jìn)新工藝、新材料及新技術(shù)應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)加固,其施工效果相當(dāng)可觀。
加固后抗震驗(yàn)算
(1)結(jié)合作用、重力代表值、影響系數(shù)、作用效應(yīng)組合等情況,對建筑進(jìn)行抗震驗(yàn)算,根據(jù)設(shè)防烈度進(jìn)行審核,同時(shí)還需審核整體建筑是否滿足原有使用功能。
(2)對于僅進(jìn)行抗震加固或局部改造的建筑可不進(jìn)行抗震變形驗(yàn)算,如進(jìn)行了加層改造,則必須進(jìn)行抗震變形驗(yàn)算。
(3)對于結(jié)構(gòu)加固后設(shè)計(jì)使用年限不超過25年的建筑,承載力抗震調(diào)整系數(shù)可按規(guī)范規(guī)定值的0.85倍取值。
(4)加固后的結(jié)構(gòu)剛度和重力代表值變化分別小于10%和5%時(shí),可不計(jì)入作用變化的影響;如改變了原有結(jié)構(gòu)體系,則必須按加固后的實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體抗震復(fù)核計(jì)算。
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