¿Descripción general de la inspección y el refuerzo de estructuras de ingeniería?
1. Tres períodos principales de desarrollo de la industria de la construcción moderna
(1) Período de construcción a gran escala. A finales de la década de 1920, hubo un aumento en la construcción de infraestructura, como rascacielos y carreteras, en Estados Unidos, lo que revivió la Gran Depresión. Después de la Segunda Guerra Mundial, para satisfacer las necesidades básicas de producción y vida de las personas, la industria de la construcción en varios países del mundo marcó el comienzo de un período sin precedentes de construcción a gran escala. Durante este período, la escala de la construcción fue grande pero los estándares lo fueron. relativamente bajo.
(2) Hay un período tanto de nueva construcción como de reparación y renovación. Durante este período, por un lado, para satisfacer las necesidades del desarrollo social, se construyeron constantemente nuevos edificios y, al mismo tiempo, debido a la mejora de las exigencias arquitectónicas para la producción y la vida humana, se construyeron edificios de bajo nivel. en el pasado ya no podían satisfacer las necesidades de la sociedad después de décadas de uso, necesitan reparación, refuerzo y modernización, por lo que la industria de la construcción pasa a un período de desarrollo que concede igual importancia a la nueva construcción y a la reparación.
③El periodo de mantenimiento y renovación de los edificios existentes. Con el mayor desarrollo de la sociedad, las personas tienen requisitos cada vez mayores para las funciones de los edificios. Los problemas de seguridad estructural causados por el debilitamiento gradual de la escala y las funciones de los edificios existentes han comenzado a atraer la atención de la gente. Sin embargo, debido al alto costo de la demolición y al grave impacto en el entorno de vida, se obstaculizó el surgimiento del nuevo boom. Por lo tanto, la gente centró su atención en la reparación, refuerzo y modernización de las casas existentes. Esta inversión es pequeña, el impacto. Es pequeño y los resultados son rápidos. No solo los beneficios económicos son considerables, sino que los beneficios sociales son enormes.
En la actualidad, la industria de la construcción de mi país se está desarrollando desde la primera fase hasta la segunda y tercera fase. El mantenimiento, refuerzo y renovación de los edificios existentes han atraído la atención de los departamentos nacionales pertinentes.
2. Razones para el refuerzo estructural
(1) La vida útil del edificio se ha acercado o superado su vida útil de diseño y la capacidad de carga de los componentes no puede continuar debido a la fluencia. , corrosión en ambientes hostiles, etc. Trabajo.
(2) Los cambios en las funciones del edificio, como la transformación de una fábrica industrial en un supermercado, provocan cambios en el espaciado de las columnas y la carga. Las columnas, vigas y otros componentes originales ya no pueden cumplir con la capacidad de carga. y necesitan ser reconstruidos y reforzados.
(3) Debido a defectos de estudio, diseño, construcción, etc., los componentes estructurales presentan riesgos para la seguridad y son propensos a sufrir daños repentinos e inestabilidad, y necesitan ser reforzados.
(4) El impacto de desastres naturales como terremotos, inundaciones, incendios, explosiones y tormentas de nieve ha provocado que los componentes estructurales se rompan y dañen, afectando la estabilidad general y requiriendo inspección y refuerzo.
⑤ Mejora de la resistencia sísmica. Con el estudio en profundidad de los terremotos, se descubrió que se formuló la intensidad de fortificación original.
El área de distribución es bastante diferente de la situación real. Es necesario mejorar la intensidad de la fortificación de muchas áreas, lo que lleva a la necesidad de refuerzo sísmico de los edificios originales.
Tres. Principios, procedimientos y métodos de detección y refuerzo estructural
1. Principios de detección y refuerzo estructural
①El diseño y construcción de la detección y el refuerzo deben ser realizados por profesionales. Dado que existen muchas incertidumbres complejas en el diseño del refuerzo de las estructuras de los edificios y se deben tener en cuenta los requisitos del propietario, el personal responsable del diseño y la construcción del refuerzo no solo debe tener una teoría estructural sólida y conceptos estructurales claros, sino también una rica experiencia en ingeniería. Solo con experiencia podremos analizar el problema de manera integral y sistemática y proponer un diseño de refuerzo estructural y un plan de organización de la construcción más razonable.
② Los efectos técnicos y económicos de la detección y el refuerzo deben considerarse de manera integral para evitar desmantelamiento o reemplazo innecesarios. Si se pueden utilizar las reservas de seguridad de diseño, la reparación puede resolver el problema sin refuerzo. Si el daño de la estructura afecta la seguridad de la estructura pero tiene valor de reparación y conservación, debe reforzarse.
③La construcción de detección y refuerzo debe seguir una secuencia científica. Por lo general, primero debe procesarse y luego reforzarse; primero reforzarse y luego desmantelarse; primero reforzarse y luego abrirse los agujeros; luego, es mejor proteger las columnas, vigas y losas y luego los componentes menores;
(4) Revisar la resistencia sísmica de la estructura del edificio y hacer un buen trabajo en el diseño del refuerzo sísmico.
Una vez reforzada la estructura, no debe haber fortalecimiento local ni cambios repentinos en la rigidez para formar nuevos puntos débiles. También se debe considerar el aumento o cambio en los efectos sísmicos causados por el aumento o cambio en la rigidez estructural.
2. Procedimientos de prueba y refuerzo estructural
Los procedimientos de prueba y refuerzo estructural son identificación de confiabilidad - selección del plan de refuerzo - diseño de refuerzo - diseño de organización de la construcción - construcción - aceptación.
① La evaluación de confiabilidad es un proceso de inspeccionar, medir, analizar y juzgar la carga, acción, resistencia estructural y sus interrelaciones de los edificios existentes, y sacar conclusiones. El propósito es resolver problemas como identificación, refuerzo, reconstrucción y ampliación de edificios antiguos sin datos, o daños a edificios por sobrecarga de uso, deformación excesiva, grietas, corrosión, incendio, explosión, terremoto, etc. , proporcionando así una base para la identificación, el refuerzo y la reconstrucción.
②La elección del esquema de refuerzo es muy importante. La calidad del plan de refuerzo no sólo afecta la inversión de capital, sino que también afecta la calidad del refuerzo.
(3) Diseño de refuerzo, incluida la verificación de la capacidad portante de los componentes reforzados, el procesamiento de los componentes y los planos de construcción. Las unidades de diseño de refuerzo deben tener las calificaciones especiales correspondientes para el diseño de refuerzo; de lo contrario, no pueden participar en dicho trabajo de diseño.
(4) Al diseñar la organización de la construcción, se debe considerar que la construcción de acero se realiza bajo carga o carga parcial. Por lo tanto, la seguridad de la construcción es muy importante y se deben tomar medidas de seguridad.
⑤ Durante el proceso de construcción, al desmantelar los materiales de desecho originales o limpiar los componentes originales, se debe prestar especial atención para observar si existen discrepancias con las pruebas originales. El personal técnico y de ingeniería debe visitar el sitio en persona y observar si hay alguna emergencia en cualquier momento.
⑥Aceptación: una vez completada la construcción, el propietario, la supervisión, el diseñador y el contratista deben organizarse para realizar conjuntamente la inspección de aceptación, y la agencia de supervisión supervisará el proceso de aceptación.
3. Métodos de inspección y refuerzo estructural
Existen muchos métodos para reforzar estructuras de hormigón armado, que incluyen principalmente ampliar la sección transversal, envolver barras de acero, pegar placas de acero, aumentar el pretensado, agregar puntos de apoyo, pegar materiales de fibra de carbono, etc. Ahora, una breve introducción a estos métodos:
① Método de refuerzo para ampliar la sección transversal: utilice hormigón armado o una capa de mortero de malla de acero para aumentar el área de la sección transversal de la estructura de hormigón original para lograr con el objetivo de mejorar la capacidad portante de la estructura. No sólo puede mejorar la capacidad de carga del componente reforzado, sino también aumentar su rigidez transversal y cambiar su frecuencia natural, de modo que el rendimiento requerido para el uso normal pueda mejorarse hasta cierto punto. Este método es simple, maduro y confiable, y es principalmente adecuado para el refuerzo de miembros de flexión y de compresión de hormigón armado. Sin embargo, la desventaja es que la operación húmeda in situ requiere un mantenimiento a largo plazo, y el aumento de tamaño da como resultado un gran aumento del espacio importante y una reducción del área espacial, por lo que la aplicación está limitada hasta cierto punto.
(2) Método de refuerzo de acero envuelto: es un método de refuerzo que envuelve acero en las cuatro esquinas del componente de concreto. Este método es simple de construir, requiere menos trabajo en el sitio y es más confiable en cuanto a la fuerza de carga. Es principalmente adecuado para componentes a los que no se les permite aumentar el tamaño de la sección de concreto pero que necesitan aumentar significativamente la capacidad de carga.
(3) Método de refuerzo de placa de acero adherida externamente: utiliza pegamento estructural de alta resistencia para pegar placas de acero de 2 a 6 mm en la superficie de los componentes de concreto para compensar la falta de refuerzo interno de los componentes y hacer que las placas de acero y los componentes de hormigón originales funcionen juntos. Un método de refuerzo. Es principalmente adecuado para elementos de flexión, compresión excéntrica y tracción de hormigón armado, pero no para elementos de hormigón simple.
④ Método de refuerzo pretensado: Es un método que utiliza tirantes de acero pretensados externos o puntales de acero para reforzar los componentes estructurales originales. Este método cambia la distribución de fuerzas internas de la estructura original aplicando pretensado a los tirantes postpretensados o barras de compresión de acero, eliminando el fenómeno de retraso de tensiones en las partes reforzadas, de modo que las partes postpretensadas y los componentes originales puedan funcionar bien. juntos, mejoran así la capacidad de carga de la estructura original, reducen la deformación por flexión y reducen el ancho de la grieta. Es principalmente adecuado para vigas, placas, columnas y otros componentes donde el componente original tiene una sección transversal pequeña o necesita aumentar su carga de servicio, y el componente original se encuentra en un estado de tensión y deformación elevadas y es difícil de modificar directamente. descargar su carga.
⑤ Método de adición de refuerzo de fulcro: es un método para reducir la luz calculada del miembro de flexión agregando fulcros, reduciendo así el efecto de la carga sobre el miembro reforzado y mejorando la capacidad de carga de la estructura. . Principalmente indicado para el refuerzo de vigas, placas, cerchas, rejas y otras estructuras.
Este método es simple y confiable, pero puede destruir fácilmente la apariencia y funciones originales del edificio y puede reducir el espacio de uso, por lo que su uso está sujeto a ciertas restricciones.
⑥ Método de refuerzo de material de fibra de carbono: esta es una nueva tecnología de refuerzo que utiliza adhesivo de resina epoxi para pegar tela de fibra de carbono en la estructura que se va a reforzar a lo largo de la dirección de tracción o de la grieta vertical para formar un nuevo compuesto. material, el parche de refuerzo puede soportar la misma fuerza que el hormigón armado original y se puede mejorar la resistencia a la flexión y al corte de la estructura, logrando así el propósito de fortalecer la estructura. Este método tiene las ventajas de resistencia a la corrosión, resistencia a la humedad, casi ningún aumento en el peso estructural, durabilidad y bajos costos de mantenimiento. , pero su resistencia al fuego es pobre y requiere un tratamiento especial de protección contra incendios.
Conclusión Con el desarrollo de la sociedad, el nivel de vida de las personas continúa mejorando, lo que plantea requisitos más altos para la construcción residencial. La tierra es un recurso no renovable La renovación de las ciudades antiguas: agregar pisos, expandir y cambiar usos mediante el refuerzo y la transformación de edificios, para rejuvenecer los edificios antiguos y crear una sociedad orientada a la conservación, es una de las opciones inevitables para las ciudades. construcción. Necesitamos estudiar, explorar, resumir y resumir algunas experiencias de ingeniería para promover el rápido desarrollo de la tecnología de inspección estructural.
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