探討建筑結(jié)構(gòu)工程鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)方法

羅文

（江西省直屬機(jī)關(guān)建筑設(shè)計(jì)院，江西，南昌 330000）

伴隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的各方面要求標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越嚴(yán)格，這些對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)本身的安全性能都帶來(lái)了更多的挑戰(zhàn)，因此，對(duì)于從事建筑結(jié)構(gòu)加固的專(zhuān)業(yè)人員來(lái)說(shuō)，這方面應(yīng)該投入更多的關(guān)注和重視，只有這樣才能滿足人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的使用要求標(biāo)準(zhǔn)，保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

1 鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)工程加固的相關(guān)概述

1.1 建筑結(jié)構(gòu)加固問(wèn)題概述

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化的發(fā)展步伐也在日益加快，每年各種建筑物的翻新和維修也呈現(xiàn)出日益增長(zhǎng)的趨勢(shì)，通過(guò)這種翻新和加固可以有效提高建筑物使用壽命。鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)主要包括：鋼筋混凝土柱、梁、板以及空間的一些架構(gòu)等，主要的功能就是可以通過(guò)這些構(gòu)架來(lái)進(jìn)行各種內(nèi)外力的傳遞。建筑結(jié)構(gòu)工程整體必須滿足耐久性、可用性和安全性，在規(guī)定的條件下其必須可以承受預(yù)發(fā)期的各種附加約束、外部的作用力以及其他荷載效應(yīng)等。雖然受到一些外力的影響，但是建筑材料的性能以及建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件依然可以滿足我們制定的功能要求標(biāo)準(zhǔn)[1]。換句話來(lái)說(shuō)，鋼筋混凝土的建筑結(jié)構(gòu)在使用期間包括施工階段可能導(dǎo)致的一些影響都可以有效、安全地承受，符合政策結(jié)構(gòu)使用的各種功能要求。

1.2 建筑結(jié)構(gòu)加固的必要性

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)后期整體生命周期起到了決定性作用，隨著時(shí)間的推移，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些結(jié)構(gòu)的損耗或者材料的損壞，或者是因?yàn)槟承┕δ艿淖兓瘜?dǎo)致原本的功能受到影響等問(wèn)題。因此，我們應(yīng)該及時(shí)采取一些有效的措施來(lái)加固原本的建筑結(jié)構(gòu)，從科學(xué)的角度去分析建筑結(jié)構(gòu)受破壞和退化的原因，保障建筑工程結(jié)構(gòu)的安全質(zhì)量。由于建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)常受到環(huán)境因素的直接影響，導(dǎo)致其內(nèi)部的性能降低，從而原本的使用壽命大大縮短[2]。通過(guò)對(duì)建筑物的翻新、修復(fù)或者加固等措施可以讓舊建筑的使用壽命得到顯著的提高。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于建筑物本身的各種功能要求也越來(lái)越多，原本的功能設(shè)計(jì)已經(jīng)滿足不了當(dāng)前人們的實(shí)際需求，這些都給建筑本身結(jié)構(gòu)的承載能力和耐久性提出了更高的要求標(biāo)準(zhǔn)。

2 鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)的相關(guān)概述

2.1 加固設(shè)計(jì)的原理

一般來(lái)說(shuō)，建筑結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土都有相關(guān)的要求標(biāo)準(zhǔn)，比如為了保護(hù)鋼筋在后期不會(huì)被銹蝕，或者裸露在外面都需要將一定厚度的混凝土作為保護(hù)層來(lái)對(duì)鋼筋進(jìn)行保護(hù)。這樣不但可以起到防火的作用，同時(shí)也增加了混凝土對(duì)鋼筋的包裹作用。但是隨著時(shí)間的推移，建筑的結(jié)構(gòu)都會(huì)受到一定的腐蝕或環(huán)境影響，導(dǎo)致原本設(shè)計(jì)功能受到影響。因此對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)就凸顯得非常重要，一般來(lái)說(shuō)都會(huì)根據(jù)實(shí)際的情況采取一些技術(shù)措施，比如讓原本受損的結(jié)構(gòu)恢復(fù)到初始的功能狀態(tài)，或者在損壞的部分基礎(chǔ)上增加一部分結(jié)構(gòu)讓其更加穩(wěn)定，最終讓修復(fù)后的結(jié)構(gòu)滿足功能的要求。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計(jì)，更多的是為了有效提高構(gòu)件的剛度和強(qiáng)度，在延長(zhǎng)使用壽命的同時(shí)盡量減少一些安全事故，保障建筑的使用安全。因此，為了能夠達(dá)到這一功能要求，就需要采取有效的措施進(jìn)行加固。

2.2 加固設(shè)計(jì)的思路

建筑結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計(jì)思路一般都是通過(guò)了解原始結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性來(lái)產(chǎn)生初級(jí)力和次級(jí)力之間存在的一些差異。當(dāng)加固一些結(jié)構(gòu)的時(shí)候，一般會(huì)根據(jù)強(qiáng)度的實(shí)際要求標(biāo)準(zhǔn)對(duì)單個(gè)部件來(lái)進(jìn)行計(jì)算。從理論的角度來(lái)說(shuō)，其設(shè)計(jì)主要是用材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)來(lái)進(jìn)行分析計(jì)算，通過(guò)力學(xué)計(jì)算后再選擇合適的加固模式，然后確定原本結(jié)構(gòu)存在的薄弱環(huán)節(jié)。同時(shí)，對(duì)一些諸如結(jié)構(gòu)表面的裂口、漏水以及碳化等問(wèn)題，要采用一些化學(xué)的方式進(jìn)行處理，這樣可以有效保障建筑物美觀，同時(shí)起到很好的加固作用。

3 鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)的方法研究

3.1 增大截面加固設(shè)計(jì)方法

對(duì)于各種鋼筋混凝土的受壓、受彎部件比如柱或梁等進(jìn)行加固時(shí)，一般會(huì)采用增大截面的加固設(shè)計(jì)方法，這種方法相對(duì)比較簡(jiǎn)單，效果理想。根據(jù)原本結(jié)構(gòu)的性能要求和特征，比如力的特性等，增大截面的設(shè)計(jì)可以在不同的面展開(kāi)。這種方式采用的材料和原構(gòu)件的材料是相同的，增大其原有的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面積，這樣可以有效提高承載力，這種設(shè)計(jì)方法相對(duì)來(lái)說(shuō)工藝比較簡(jiǎn)單，而且受力簡(jiǎn)單、施工技術(shù)相對(duì)成熟，費(fèi)用合理，得到了廣泛的運(yùn)用。在加固的過(guò)程中，為了能夠保障擴(kuò)大截面的正常使用，一般都需要對(duì)加大橫截面構(gòu)件的時(shí)候配備一定數(shù)量的結(jié)構(gòu)鋼筋，而且還需要考慮加固構(gòu)件自身的耐久性、安全性等相關(guān)問(wèn)題。

3.2 采用鋼板進(jìn)行加固設(shè)計(jì)

采用粘貼鋼板來(lái)進(jìn)行加固的方式屬于一種新型的建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)技術(shù)，采用一些特殊的粘合劑將鋼板黏貼在混凝土的外表，這樣就可以充分的利用鋼板自身良好的抗拉特性，讓混凝土和鋼板在加固以后共同發(fā)揮作用，極大的提高了原有結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度。相對(duì)于第一種增大截面積的加固方式，這種方法可以不增加原有的結(jié)構(gòu)截面積的同時(shí)提高整體的承載能力。加固后的混凝土其延性和承載力也會(huì)受到鋼板自身特性的影響，這種加固設(shè)計(jì)方式的施工相對(duì)比較方便、施工作業(yè)時(shí)間較短。

3.3 利用增強(qiáng)的復(fù)合型材料進(jìn)行加固設(shè)計(jì)

利用增強(qiáng)的復(fù)合型材料進(jìn)行加固設(shè)計(jì)，主要是指在結(jié)構(gòu)混凝土的外表采用一些高性能的粘合劑進(jìn)行纖維黏結(jié)，這樣就可以充分發(fā)揮兩者的性能，共同作用來(lái)增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的摩擦力和抗彎承載力，從而起到對(duì)原始固件結(jié)構(gòu)的加固目的。相對(duì)上述兩種方式來(lái)說(shuō)，這種加固方式有一定的差異。這種方式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是采用增強(qiáng)纖維復(fù)合材料和原始構(gòu)件可以充分協(xié)同配合，把控好兩者之間的界面是非常重要的部分。而纖維材料的低彈性模量和高強(qiáng)度都會(huì)對(duì)增強(qiáng)效果起到一定的負(fù)面影響，因此需要我們對(duì)其進(jìn)行充分的研究和運(yùn)用才能保障其加固效果。

綜上所述，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的改造和加固要根據(jù)實(shí)際工程的特點(diǎn)進(jìn)行，在進(jìn)行加固改造前應(yīng)該充分的調(diào)查和研究損壞的部分，根據(jù)數(shù)據(jù)分析進(jìn)行加固方案的設(shè)計(jì)。隨著科技的發(fā)展，各種加固補(bǔ)救方式將不斷的呈現(xiàn)在人們面前，其補(bǔ)救加固的方法也將變得更加合理、科學(xué)。但是對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，還是要依從以防為主、以控為輔的原則，只有這樣才能讓其安全系數(shù)提高，使用壽命得到有效延長(zhǎng)。