建筑结构加固力学原理,就这么简单
建筑物需要改变使用功能或使用达到一定年限,建筑的结构就需要检测、鉴定,检查建筑物是否满足及使用要求。如果经过验算,通过
建筑结构加固后,建筑物可继续使用的,可以进行加固施工,然后投入使用。建筑加固是根据什么原理来进行计算的呢?
我们在这里先了解建筑结构的基本受力构件。建筑基本受力构件分为:受压构件、受剪构件、受弯构件。
受压构件,主要的力作用在垂直于截面方向的构件。比如:建筑物的柱、墙等。
受剪构件:主要的力作用在平行截面方向的构件。比如建筑物的剪力墙等。剪力比喻形象些,就好像用剪刀剪一个物体所用力的大小。
受弯构件:受弯构件受到两个力的作用,
建筑结构加固拉力和压力共同作用;拉力作用在截面垂直截面一侧,压力作用在相对一侧。拉力和压力共同作用,就形成了力学里面的弯矩。常见的受弯构件比如说:梁、板;桥的大梁、桥面板等。
当然,每个受力构件不仅仅只受到单个拉力、压力、剪力或弯矩,而是受到多种力的综合作用。所以单个构件,只能说该构件主要受力是拉力、压力、受剪或弯矩。
建筑物经过检测鉴定后,建筑结构构件经过验算,建筑结构各个构件受力大小就已经知道了。再通过与使用要求情况下的受力大小相比较,建筑结构加固就知道了建筑结构构件是否需要加固或构件需要增加多大的承受力。
房屋鉴定(抽芯取样)
建筑结构加固完成后的受力,是建筑构件新增加结构和原有老结构共同作用受力。如果受力单独作用在新结构或是老结构上,将会导致新结构或老结构被破坏后,剩下结构再次单独受力,其结果是整个构件受到破坏,不能起到加固作用。这就需要建筑结构构件的新、老结构结合,才能保证共同作用,共同受力。
建筑结构构件根据不同受力情况选用不同的加固方式。
建筑受压构件主要承受竖向荷载作用,
建筑结构加固当竖向荷载值确定后,增加受压构件承载力涉及两个方面:
1、提高构件材料单位面积上的受压承载能力。首先是提高材料的密度。一般来说钢筋混凝土、钢结构等构件再次增加其密度,很难做到。建筑结构加固其次就是对构件进行约束,在一定程度上提高其承载力。用个比喻来说:橡皮泥受压后将会四面扩大,我们如果用胶带,将橡皮泥四面环绕缠住,这时候橡皮泥就能够承受更大的压力,这就是约束的效果。
柱约束加固
2、
建筑结构加固增加建筑结构构件的受力截面面积,受力截面面积越大,承受荷载能力越高。这就是我们常见的加大截面加固。一般钢筋混凝土柱加固、钢结构加固中很常见。
建筑受弯构件主要承受弯矩荷载,当建筑构件弯矩只确定后,增加受弯构件的承载力主要有三个方面:
1、提高构件受压、受拉截面面积,同时在受拉区增加抗拉强度高的材料。这就是我们常用到的梁加大截面。
梁加大截面
2、减小建筑受弯构件受弯作用力的长度。建筑结构加固比如说在构件中间部位增加柱子。
3、在受拉区增加抗拉强度高的材料,保证改材料与构件受拉区结合成整体。我们常见加固方式有碳纤维加固、粘钢加固、钢绞线加固、预应力加固等。
钢绞线加固
建筑结构构件抗剪加固,建筑结构加固我们经常见到主要就是抗震加固。比如说柱、梁、剪力墙增加箍筋、碳纤维箍带、钢板箍等;砖墙钢筋混凝土加固、碳纤维加固、钢板加固等。
建筑结构加固重要的是施工质量,而施工质量保证是各道加固施工工序控制,这样才能保证新增受力部分与原结构共同参与受力,共同工作。