工业建筑改造与加固常用措施研究

工业建筑改造与加固常用措施研究

杜伟 

山东励华建设有限公司   山东淄博  256100 

        摘要：外国的工业生产建筑物在20世纪60时代就已步入了大量的加强改建阶段,但中国国内的工业生产建筑物步入加强改建阶段较晚于西欧发达国家。在20世纪80时代,中国国内的工业生产建筑物的也已开始步入了大量加强改建的发展阶段,此之后的加强改造项目数量也逐渐增加。

关键词:工业建筑;加固;改造

一、工业建筑的改造与加固发展情况

工业生产楼宇作为建筑的重要部分,同人类的生产与生活密不可分,因此工业生产楼宇也组成了社会建筑中非常重要的一部分。根据国家相关部门数据,目前中国国内现有的各类建(构)筑物的总量已经在500亿m2以上,工业建筑物占了40%,其中大部分为混凝土构成,并且已经有50%以上已经投入商业使用了20年以上。根据中国经济社会的发展,以及城镇化的转型和生产方式的调整,部分工业建筑拆迁重建,对部分工业建筑物进行加固改建后能满足社会和国民经济的发展继续发挥重要作用。中国的重大工程建筑物的修缮和加固工作是在20世纪80年代后期起步的,据相关资料计算,从1997年开始,中国全国加固工作量的平均每年递增率已超过了30%以上,至2000年全国平均每年的维修工作量已突破了120万m2。工业建筑物改造的方向大致有二个方面,一方面经加固改建后工业建筑物的空间利用比经过改建后规模更大更节省,在空间利用上也更为合理、高效美观和符合人性化。民用建筑材料基本上都可以达到最大承载力的要求,在外表或者内部结构上进行改建或者翻新之后也可以利用。经典的案例如北京798工厂改建为现代综合文化艺术中心,沈阳市的铁西老工业区改建为现代工业文明长廊,还有的工厂改成了文化娱乐中心、宾馆等。

随着中国经济社会的可持续发发展,将资源的再利用和节约减排提上议事日程,中国建筑成为了耗能废物生产大户,而降低资源浪费和废物生产则是对中国生态环境的最大贡献。据西方国家在1987年的统计资料中证实,对工业时代老建筑物的改善与再使用比建设同等规格、相同标准的新建筑物,能节省约1/4~1/2的建设经费。英国国家投资对于建设和改造道路的投资比率,由七十年代的75∶25增加到了九十年代的50∶50。人们预测21世纪将成为建筑业的最兴旺产业之一的将是旧大楼的整修更新以及建筑行业的废弃物的循环使用。

二、工业建筑结构改造鉴定及加固软件的发展

建筑的改造评价和加固工程是一个相辅相成的工作过程,要实现合理的改建首先是要从建筑结构方面做好可行性评价,而可靠性评价方法目前大多使用了经验法和实用评估法即标准上的分级评估方法,但建筑评价工程是个相当体系和复杂性的工作过程,单靠理论和实践方法来解决过程中出现的问题是不足的,而随着计算机的发达,将这种方法的基础知识也要转变成对计算机程序的实际应用,就需要具有进行结构评价改建与加固工程的智能系统软件。在建筑改造评价和保护领域,国家于1986年将"工程建设中智能辅助决策系统"列为国家自然科学的重点项目,于1991年研究发展出了城市建筑评价与鉴定技术研究的专业体系,城市既有结构房屋震害预报和防预措施研究的专业体系,钢筋砼及单层工业厂房安全性评价和对策研究的专业体系(RAISE-3),以及单层混凝土工厂的建筑改建技术评估专家系统,SAIBR。

进入21世纪,陆续研制发展出了一些对常规构件的鉴定和加固专家系统,R.C.构架的防震鉴别和保护科学计算与可视化编程(2001年),构件保护工程设计与东大迪普(seu-deep)应用软件操作系统(2003),钢筋混凝土结构构架防震鉴别的专业信息系统(二零零四年),砖混结构稳定性鉴别编程(2006),上述应用软件虽然对工程建筑物鉴别保护方面的人工智能专业信息系统的研究发挥了积极的作用,但是在编程的完备性方面尚有待进一步提高,在实用性和全面性方面也尚有待在实践中试验,其中对于专门用于作为工程建筑物构件的鉴别保护专业机制近年来研究的还比较很少甚至基本缺乏,但在不久的将来中国将步入以维修加固改革为首的第三次经济发展时代,所以国家还需要投资一定力量研究工程建筑物的诊断和保护专业机制。国外的建筑工程构造评估程序中最经典的成果,是由美国政府经过五年努力在1985年研制出来的建筑土木工程构造信息系统,它的原名就是现存建筑的损害评估专家信息系统。而美国政府早在80世纪初期,便把专家系统技术运用到了结构工程的预测评价方面。

三、关于工业建筑物改造鉴定和加固有关标准的规范情况

建筑工程的诊断和加固工程是一个专业,理论成果更主要的反映的是国家有关规范的制定和实施情况,这也是现代建筑工程技术的重要法律基础,目前已经发布的国家规范主要包括:鉴定规范《工业生产建筑物防震评估规范》GBJ117-88,《工业生产厂房建筑物可靠性鉴定规范》GBJ144-90,《建筑工程防震评估规范》GB50023-95,《油田化工行业建筑物防震评估规范》,《钢材工业生产建(构)筑物可靠性鉴定规范》YBJZ19-89.《工业与民用建筑防震评估规范》(试行)TJ23-77。加固标准

《凝土结构加固技术规范》CECS25:90,《钢结构加固技术规范》CECS-77-96,《建筑抗震加固技术规程》JGJ-116-98,《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ-123-2000《,碳纤维片材加固混凝土结构技术规范》《,混凝土结构加固施工与验收安全技术规范》。

四、对工业建筑物结构加固改造方法的研究发展

在上部构件中,工业建筑的主要补强法有加大断面补强法,体外预应力增强法以及改变结构的传力系统补强法。增大截面加固法与体外预应力加固法都是较为常见的方式,已在实际施工中获得了普遍的运用。但是这二类加固方式都具有许多缺点,增大截面加固法实施时间较长,对环境影响会特别大,同时又增大了断面长度,也减小了利用空间,所以具有一定的局限性。预应力加固法锚固构造比较艰难,对施工技能要求很高,困难度很大且具有建筑施工时的侧向安全和耐久等主要问题。20世纪60年间由于环氧树脂粘力剂的问世,一个新型的结构加固方式—外部粘结钢板补强法也开始产生,该种结构加固方式主要是利用环氧树脂粘力剂将钢材等高强度的金属材料紧密地粘附在被补强的结构表面上,使之和被补强结构一起工作。二十世纪末,由于国外市场纤维材料的大幅减少,这种相似于黏钢补强法的外贴纤维复合材料补强法逐渐受到国内外工程人员的重视,外贴纤维复合补强法法具有硬度大、比重轻、耐磨性能强、耐疲劳稳定性高的特性。国家已经发布的《碳纤维片材加固混凝土构造技术标准》。

结束语

工业建筑结构评估材料和加固技术水平的提升,是一项系统的技术工程。加固材料与评估加固技术软件的研制与发展。再次一方面要提升并加强工业专业队伍建筑的建设技术水平。另外这一方面,也要求地方政府部门通过在建设资金投入工作方面的大力支持提高对工业建筑物进行改造研究工作方面的积极性。同样在文化价值观念工作方面的指导也不容忽视,倡导全民节俭,节约就是创造财富,加固后的工业建筑物也同样漂亮实用而且收费相对便宜。

参考文献：

        [1]杜书波,杨丽,赵庆双,张鹏.既有工业建筑适应性再生及节能后评价研究[J].建筑节能,2020,48(12):10-14+29.

        [2]程家远.旧工业建筑室内空间改造的设计方法[J].居舍,2020(34):61-62.

        [3]毛无际,刘富成.旧厂房改造项目结构加固设计及施工研究[J].居舍,2020(34):77-78+106.