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[摘 要]我国大多数民用建筑在改造过程中,都会选择使用预应力托梁拔柱技术,正常情况下,在框架梁加固過程中,使用增大截面面积的方法以及使用碳纤维片即可,但是因为需要拆除框架,这样会大大影响框架梁的承载力,同时也会扩大挠度,达不应用的效果,因此需要使用预应力技术。本文首先详细的介绍了某工程概况,其次概述了其加固方案,最后探讨了其加固施工工艺,仅此交流借鉴使用。
[关键词]民用建筑预应力托梁拔柱技术研究应用
中图分类号:TD229 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)11-0163-01
预应力托梁拔柱技术对民用建筑来说是一种非常有效的加固方法,这种技术方案不会影响u对原有的民用建筑结构产生影响,而且施工持续时间并不长,另外,其造价成本也比较低,因此得到相关技术人员的青睐。只要使用过程中,充分考虑到原有结构的特点,并且按照加固方案进行即可完成相应的任务,除此之外,预应力材料的选择也至关重要。
一、工程概况
本工程为新建工程项目,由于在工程实施阶段,按照建设方的使用要求,需将⑤轴与⑩轴交叉点位置处的柱拆除,因此,⑤轴处的梁跨度由3.4m,4.4m增大至7.8m,而于⑩轴处的梁跨度由4.4m,3.2m增大至7.6m。因此,有必要对⑤轴及⑩轴框架梁进行加固处理,同时为了保证房屋的整体结构,对④轴、⑥轴与⑩轴的交叉点位置的柱以及⑩轴与⑤轴的交叉点位置的柱进行加固处理(图1)。
二、加固方案
预应力托梁拔柱技术经常被应用在民用建筑中,以起到加固的作用,使民用建筑更加稳固,利于人们居住,该技术通常被应用在既有建筑中,在加固的同时,以使既有建筑具有新功能。其具体的加固方案如下:
1、框架梁加固设计
根据上面的改造房屋平面示意图,我们已经清楚的了解到本工程的特点,在使用预应力托梁拔柱技术时,首先要对框架梁进行加固。⑤轴以及①轴框架梁都需要进行加固,这两个轴框架梁应该同时进行加固,找准两侧的位置,使用增加截面的加固方法,根据房屋结构改造需要达到的目标来重新配置钢筋,并且对原有的钢筋进行处理。另外,在房屋原有结构的基础上,在使用碳纤维片来进行进一步的加固,进而使得框架梁拥有更大的承载力,与此同时减少挠度,达到加固的目的。
原有房屋框架梁截面面积大约在30cm×50cm,因为需要采用增加截面面积的方法来完成共加固的目的,因此需要对该尺寸进行扩大处理,经过大量的分析计算,技术人员认为将其扩大到50cm×70cm即可达到加固的效果,扩大结束之后,利用碳纤维敷,将其铺设到原有房屋⑤轴以及①轴框架梁两侧,依据本工程的要求,碳纤维片宽度应该达到20cm,而每个碳纤维片之间距离应该保持在40cm,两层铺设结束之后,还需要在底部进行铺设,并且要求铺设两层,底部碳纤维片宽度达到30cm即可,铺设过程中需要通长铺设。
因为需要对原有房屋结构的框架柱进行拆除,以此来扩大原有房屋结构的各个框架梁之间所具有的跨度,但是这种处理方法会使框架梁承载能力受到影响,并且挠度也会相应的扩大,所以在拆除框架柱时为了避免上述两种情况的出现,除了需要使用扩大截面面积以及使用碳纤维片来完成加固任务外,还应该将其与预应力加固技术相融合,进而使框架梁的承载能力不受到影响,而挠度也能够得到有效的控制。依据该工程的要求,预应力需要使用钢绞线,其高强度应该到达1860MPa,除此之外,还应该具有一定的低松弛性。技术人员在充分考虑了结构承载力以及在使用预应力过程中,会产生损失的问题之后,最终决定在框架梁每一面都使用2根钢绞线,以达到预应力的要求,每根钢绞线直径都需要达到1.5cm,只有直径达到相应的要求,在施工期间,钢绞线张拉控制应力才能满足技术要求。其主要的加固方案如图2:
2、框架柱加固设计
由于上述采用增大框架梁截面的加固方法,使得框架梁的刚度得到加强,因此,根据二者的刚度,对框架梁两端的支撑柱采用增大截面与碳纤维片相结合的加固技术。经过对原结构框架柱支承要求的计算,对框架柱采用增大截面与碳纤维片相结合的加固技术。原结构框架柱的截面尺寸为300mm~300mm,将其截面扩大为500mm~500mm,并在原结构框架柱外侧沿柱满铺3层碳纤维片,以提高柱的承载能力及整体稳定性。
三、加固施工工艺
工程改造的目的是满足新的功能要求,对原结构的框架柱进行拆除,并对框架梁及梁两端支承柱进行加固处理.以满足结构承载能力及正常使用的要求。根据本工程的施工特点,其施工主要包含3个部分:框架柱加固、框架梁加固以及拆除框架柱。
1、框架柱加固
对于框架柱,采用增大截面与碳纤维片相结合的加固手段。在加固过程中,首先在原结构框架柱的柱面铺设3层碳纤维片,该碳纤维片沿柱全高进行满铺。待碳纤维片铺设完毕后,沿柱周植入竖直筋,并布置箍筋,最后进行混凝土的浇筑及养护。其中,在植筋过程中,要确保植筋质量,同时,植筋的拉拔试验须合格。其施工工艺流程为:铺设碳纤维片一植入柱主筋植柱箍筋安装模板一混凝土浇筑养护及拆模。
2、框架梁加固
对于原结构框架梁的加固,首先在原结构框架梁的表面铺设碳纤维片,铺设方案按设计图纸进行;待碳纤维片铺设完毕后,沿梁面植入钢筋,并布置箍筋;待钢筋布置完毕后,进行有粘结预应力筋的铺设.在预应力铺设过程中,要确保其矢高及线型的正确;最后进行混凝土的浇筑及养护。在框架梁的主筋穿设过程中,要确保梁筋位置的正确。其施工工艺流程为:铺设碳纤维片植入框架梁主筋植梁箍筋一铺设有粘结预应力波纹管一穿设有粘结预应力钢绞线一安装模板一混凝土浇筑一养护及拆模一预应力筋张拉一封锚处理。
3、拆除框架柱
在框架梁及框架柱混凝土强度达到强度设计值之后,对框架柱进行拆除处理。首先剔除原结构框架柱的钢筋,然后分段分离框架柱。在拆除过程中。要确保对原结构的扰动减小到最小,并做好对框架梁的变形观测,以保证施工的安全进行。
四、结语
综上所述,可知民用建筑在改造期间使用体外预应力托梁拔柱技术,在增加原有民用建筑新的功能的同时,也有效的提高了民用建筑的性能,使其刚度以及承载力都得到了有效的提高,所以这种方法值得大面积推广使用。该技术的使用效果,其施工方案的选择是关键,因此技术人员在决定使用该技术之后,必须着手制定切合的方案。
参考文献
[1] 郭青骅,刘航,经杰,刘浩.托梁拔柱加固技术在改造工程中的应用[J].建筑技术.2013(7).
[2] 黄大勇.体外预应力加固技术在托梁拔柱施工中的应用[J].中国科技信息.2010(22).
[关键词]民用建筑预应力托梁拔柱技术研究应用
中图分类号:TD229 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)11-0163-01
预应力托梁拔柱技术对民用建筑来说是一种非常有效的加固方法,这种技术方案不会影响u对原有的民用建筑结构产生影响,而且施工持续时间并不长,另外,其造价成本也比较低,因此得到相关技术人员的青睐。只要使用过程中,充分考虑到原有结构的特点,并且按照加固方案进行即可完成相应的任务,除此之外,预应力材料的选择也至关重要。
一、工程概况
本工程为新建工程项目,由于在工程实施阶段,按照建设方的使用要求,需将⑤轴与⑩轴交叉点位置处的柱拆除,因此,⑤轴处的梁跨度由3.4m,4.4m增大至7.8m,而于⑩轴处的梁跨度由4.4m,3.2m增大至7.6m。因此,有必要对⑤轴及⑩轴框架梁进行加固处理,同时为了保证房屋的整体结构,对④轴、⑥轴与⑩轴的交叉点位置的柱以及⑩轴与⑤轴的交叉点位置的柱进行加固处理(图1)。
二、加固方案
预应力托梁拔柱技术经常被应用在民用建筑中,以起到加固的作用,使民用建筑更加稳固,利于人们居住,该技术通常被应用在既有建筑中,在加固的同时,以使既有建筑具有新功能。其具体的加固方案如下:
1、框架梁加固设计
根据上面的改造房屋平面示意图,我们已经清楚的了解到本工程的特点,在使用预应力托梁拔柱技术时,首先要对框架梁进行加固。⑤轴以及①轴框架梁都需要进行加固,这两个轴框架梁应该同时进行加固,找准两侧的位置,使用增加截面的加固方法,根据房屋结构改造需要达到的目标来重新配置钢筋,并且对原有的钢筋进行处理。另外,在房屋原有结构的基础上,在使用碳纤维片来进行进一步的加固,进而使得框架梁拥有更大的承载力,与此同时减少挠度,达到加固的目的。
原有房屋框架梁截面面积大约在30cm×50cm,因为需要采用增加截面面积的方法来完成共加固的目的,因此需要对该尺寸进行扩大处理,经过大量的分析计算,技术人员认为将其扩大到50cm×70cm即可达到加固的效果,扩大结束之后,利用碳纤维敷,将其铺设到原有房屋⑤轴以及①轴框架梁两侧,依据本工程的要求,碳纤维片宽度应该达到20cm,而每个碳纤维片之间距离应该保持在40cm,两层铺设结束之后,还需要在底部进行铺设,并且要求铺设两层,底部碳纤维片宽度达到30cm即可,铺设过程中需要通长铺设。
因为需要对原有房屋结构的框架柱进行拆除,以此来扩大原有房屋结构的各个框架梁之间所具有的跨度,但是这种处理方法会使框架梁承载能力受到影响,并且挠度也会相应的扩大,所以在拆除框架柱时为了避免上述两种情况的出现,除了需要使用扩大截面面积以及使用碳纤维片来完成加固任务外,还应该将其与预应力加固技术相融合,进而使框架梁的承载能力不受到影响,而挠度也能够得到有效的控制。依据该工程的要求,预应力需要使用钢绞线,其高强度应该到达1860MPa,除此之外,还应该具有一定的低松弛性。技术人员在充分考虑了结构承载力以及在使用预应力过程中,会产生损失的问题之后,最终决定在框架梁每一面都使用2根钢绞线,以达到预应力的要求,每根钢绞线直径都需要达到1.5cm,只有直径达到相应的要求,在施工期间,钢绞线张拉控制应力才能满足技术要求。其主要的加固方案如图2:
2、框架柱加固设计
由于上述采用增大框架梁截面的加固方法,使得框架梁的刚度得到加强,因此,根据二者的刚度,对框架梁两端的支撑柱采用增大截面与碳纤维片相结合的加固技术。经过对原结构框架柱支承要求的计算,对框架柱采用增大截面与碳纤维片相结合的加固技术。原结构框架柱的截面尺寸为300mm~300mm,将其截面扩大为500mm~500mm,并在原结构框架柱外侧沿柱满铺3层碳纤维片,以提高柱的承载能力及整体稳定性。
三、加固施工工艺
工程改造的目的是满足新的功能要求,对原结构的框架柱进行拆除,并对框架梁及梁两端支承柱进行加固处理.以满足结构承载能力及正常使用的要求。根据本工程的施工特点,其施工主要包含3个部分:框架柱加固、框架梁加固以及拆除框架柱。
1、框架柱加固
对于框架柱,采用增大截面与碳纤维片相结合的加固手段。在加固过程中,首先在原结构框架柱的柱面铺设3层碳纤维片,该碳纤维片沿柱全高进行满铺。待碳纤维片铺设完毕后,沿柱周植入竖直筋,并布置箍筋,最后进行混凝土的浇筑及养护。其中,在植筋过程中,要确保植筋质量,同时,植筋的拉拔试验须合格。其施工工艺流程为:铺设碳纤维片一植入柱主筋植柱箍筋安装模板一混凝土浇筑养护及拆模。
2、框架梁加固
对于原结构框架梁的加固,首先在原结构框架梁的表面铺设碳纤维片,铺设方案按设计图纸进行;待碳纤维片铺设完毕后,沿梁面植入钢筋,并布置箍筋;待钢筋布置完毕后,进行有粘结预应力筋的铺设.在预应力铺设过程中,要确保其矢高及线型的正确;最后进行混凝土的浇筑及养护。在框架梁的主筋穿设过程中,要确保梁筋位置的正确。其施工工艺流程为:铺设碳纤维片植入框架梁主筋植梁箍筋一铺设有粘结预应力波纹管一穿设有粘结预应力钢绞线一安装模板一混凝土浇筑一养护及拆模一预应力筋张拉一封锚处理。
3、拆除框架柱
在框架梁及框架柱混凝土强度达到强度设计值之后,对框架柱进行拆除处理。首先剔除原结构框架柱的钢筋,然后分段分离框架柱。在拆除过程中。要确保对原结构的扰动减小到最小,并做好对框架梁的变形观测,以保证施工的安全进行。
四、结语
综上所述,可知民用建筑在改造期间使用体外预应力托梁拔柱技术,在增加原有民用建筑新的功能的同时,也有效的提高了民用建筑的性能,使其刚度以及承载力都得到了有效的提高,所以这种方法值得大面积推广使用。该技术的使用效果,其施工方案的选择是关键,因此技术人员在决定使用该技术之后,必须着手制定切合的方案。
参考文献
[1] 郭青骅,刘航,经杰,刘浩.托梁拔柱加固技术在改造工程中的应用[J].建筑技术.2013(7).
[2] 黄大勇.体外预应力加固技术在托梁拔柱施工中的应用[J].中国科技信息.2010(22).