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結構加固的行業發展及前景
發布時間 : 2014-04-21 瀏覽次數 : 2910

一、世界城市的發展已有5千多年,在今天的發達國家中,城市化的水平大多在70%-80%以上。據結合國人居核心猜測,到2050年,世界城市化水平將達到61%,21世紀將成為真正的城市化世紀。我國目前的城市化過程也已步入疾速發展期,預計到2010年,我國的城市化水平將由現在的38.9%達到45%.擴展,人口的急劇增加,環境的損壞變得日益重大,天然恩賞給人類的資源日益匱乏,人們的生活前提和質量不斷惡化。與此同時,建筑的適度集中和無序建設,使建筑與環境的抵觸日益凸起。把持建筑物的建設數目與公道計劃成為古代建設者必需器重的問題,同時,提高現存建筑物的使用壽命及功能則成為事不宜遲的使命,完成這一使命的方法,便是對現存建筑物進行的修復與加固。

二、結構加固的現狀在歐美發達國家中,目前用于建筑加固改造的投資已占國家建筑業總投資的1/2以上,美國勞工部分在20世紀末的一項產業預測講演中曾經預言:建筑維修加固業將是21世紀最為熱點的行業之一。我國自建國以來,特別是自上世紀70年代末履行改造開放當前,各種屋宇建筑以及城市設施數量急劇增長。占有關部門統計,目前我國現存的各種建(構)筑物的總面積至少在100億m2以上,其中絕大多數是混凝土及砌體結構。建國初期建造的大量的工業與民用建筑,服役期大都超過50年,存在各種安全隱患。一些新建成的工程項目中,因為勘探、設計和施工中的技術和管理問題,導致工程在建成初期就呈現各種質量保險隱患。對這些建筑物,假如不迭時采用加固辦法,就有可能導致重大的平安事變。為此,國家每年要投入大量資金用于建筑的加固修復,增進了建筑加固修復業的發展,造成了一個偉大的市場空間。同時,一些現有建筑中,舊的結構設計在功能上不能知足當前使用的需要,這也刺激了建筑加固修復專業的迅速發展。特別是隨著我國經濟發展和國民生涯水平的不斷提高,近年來舊城改造簡直成了各大、中城市的獨特課題。這為建筑加固修復業帶來了空前的發展機會。

三、結構加固的傳統方法及特點目前土建結構常用的幾種傳統加固方法主要是以下幾種:1.預應力加固法預應力加固法,即指在原結構上增加預應力構件來承擔原結構上所受的局部荷載,從而提高原結構的承載能力的方法。目前使用較多的主要是體外預應力加固法。預應力法加固效果好,能較大幅度地提高結構整體承載力。但加固后對原結構外觀有必定影響;比較適用于大跨度或重型結構的加固以及處于高應力?高應變狀況下的混凝土構件的加固。但不宜用于混凝土壓縮徐變大的結構,另外加固后需要留神預應力鋼筋的防腐問題。2.增大截面加固法增大截面加固法,通常用于受彎構件,是指在原構件的上部或下部澆一層新的混凝土和補加相應的鋼筋,從而達到提高原構件承載能力的目的。增大截面加固法是最為傳統的一種結構加固方法,具有成熟的設計和豐盛的施工經驗;工程成原形對較低,可用于梁?板?柱?墻和一般結構物等多種混凝土結構的加固。其主要缺點是現場施工的濕作業時光長,而且會帶來建筑凈空的明顯減少。3.改變受力體制加固法轉變受力體系加固法,通常包含在梁的旁邊部位增設支點(剛性支點或彈性支點),將多跨簡支梁變為持續梁等方法。改變結構的受力系統能大幅度下降盤算彎矩,提高結構和構件的承載力,到達增強原結構的目標。該法比較簡略,而且效果可靠。但加固工作量較大,易侵害建筑物的原貌和使用功效,通常還會減小建筑的使用空間。由于所增加的支持構件普通需要將荷載傳遞到基本上,這種方法比較實用于全部建筑的加固。4.粘鋼加固法該加固法是通過在構件外側粘貼鋼板,鋼板通過膠粘劑與原構件共同作用,以增強結構的抗彎和抗剪能力,提高結構安全度。正常適用于蒙受靜力作用且處于畸形濕度環境中的受彎構件的加固,是近年來發展最快的一種加固方法。該加固法的特點是施工便捷,只要卸荷和按請求除銹后即可施工。現場濕作業量少,加固后24h即可投入使用,且加固后對原結構自重、外觀尺寸和原有凈空無顯著影響,能明顯提高構件的剛度和承載能力,并且價錢低廉;但加固質量很大程度上取決于膠粘劑質量和施工的程度,特別是粘鋼后一旦發明空鼓,進行補救比擬艱苦。5.外包鋼加固法外包鋼加固法,即以角鋼外包于原構件四角,角鋼間用扁鋼焊接構成整體鋼構套的加固辦法,以提高構件的承載才能和延性。一般是在要求不顯著增大構件截面,同時又能夠大幅度進步結構承載能力的情形下采用,特別是結構柱四周裹鋼,結構受力比較牢靠,同時現場的工作量也較小,結構截面增加也不大。主要毛病是鋼材用量較大,相應加大了工程本錢;在節點處置上也有一定的難度。四、結構加固的新方法及發展上述慣例方法在工程實際中被大量采取,但某些情況下,這些方法自身所存在的某些局限性,使得它們不能滿意一些耐久性和雅觀方面的需求,或是受到施工條件的制約而無法實行。近年來涌現的一些新加固技術,如粘貼纖維復合材料加固法、鋼絲網水泥砂漿加固法、纖維材料的嵌入式加固法等,這些技術從一開始引進和出當初國內,就以它們優良的性能、特點和加固效果得到了工程界的關注和青眼.
下面側重先容粘貼纖維復合材料加固法:碳纖維材料加固修補土建結構技術是為了沖破傳統方式的局限性而發生的一項新技術。它崛起于八十年代末到九十年代初的發達國家,因為其長處多,后果顯明,在日美韓歐洲等國度跟地域得到了大量的推廣,目前在加固修補技術范疇已成為最普遍使用的一項技術,并已完整工業化。按纖維材料的不同,可分為玻璃纖維材料?碳纖維資料和阿拉米德材料。其中又以碳纖維材料CFRP最具代表性,其機能特點重要有以下多少個方面:(1)存在良好的物理力學性能:其抗拉強度為一般鋼材的10倍以上,彈性模量相稱于普通鋼材的1.1~2.4倍;而且纖維片材分量輕,比重僅為鋼材的1/4;厚度小,個別片材加強層厚度在0.1mm~0.2mm之間,因而基礎上不增添結構截面尺寸和自重。(2)現場施工方便:不濕功課和明火施工,占用處地小,也不須要大型施工機具,因此施工便利、工效高、施工質量輕易得到保障。(3)應用規模廣:可用于梁、板、柱及橋梁、隧道、煙囪等多種結構的加固補強。特殊是在曲面殼體和龐雜節點的加固中,具備其它加固方法無奈比較的優勢,與混凝土的有效接觸面積可達100%。(4)擁有良好的持久性和耐腐化、抗磁性等性能特色。該材料技術用于土建結構加固始于上世紀80年代中期。1991年歐洲首先用CFRP實現了國際上第一座橋梁加固后,該項技術便在世界上敏捷推廣,特別是在上世紀90年代中期日本阪神大地震后的重建進程中,該項技術得到了大量的應用。我國在該領域的研發工作從1997年開始起步,98年才開端實際的工程利用。至目前為止,海內已有近十個科研院所、十余所高校訂其技巧性能進行研究,獲得了大批的科研成果。由國家冶金建筑研究總院、清華大學等單位所承當的國家"九五"重點科技攻關名目《碳纖維材料加固修復混凝土結構技術研討開發與應用》的系列科技結果已于2001年通過國家鑒定,并編制了中國工程建設標準化協會尺度《碳纖維片材加固修復混凝土結構技術規程》。五、結語我國建筑市場宏大,當前土建構造的加固改造是咱們面臨的一項意思重大的義務。跟著修建業的蓬勃發展,修筑物的加固、維修、改造的運用領域和范疇也將越來越廣,各種新的加固技術必將一直地出現,結構的加固技術也必將取得更長足的發展。



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