钢筋混凝土结构加固设计常用方法探讨

钢筋混凝土结构加固设计常用方法探讨

魏渊峰

身份证号码：61052819861031751X

摘要：在现代工业发展的今天，人们对房屋的功能需求日益增长，房屋的某些部分由于服役或设计等因素而达不到规定的标准，就必须对其进行加强。文章论述了一般的钢筋砼结构的加固设计和受力分析。

关键词：混凝土结构；加固；设计

引言

建筑物的使用功能和安全性要求是评价一项建筑物是否符合相关规范及标准的重要指标。若建筑物在使用过程中出现问题，则需进行改造或加固处理以提高其安全性和适用性。随着建筑使用年限的增长和使用功能不断复杂，一些较大跨度的框架结构和高层建筑已不能满足目前上部结构荷载及使用要求。

1、钢筋混凝土结构加固的重要性

在土木工程中，结构力学的运用主要是保证建筑的安全，特别是在钢筋混凝土的施工中，因为该结构的应力与该建筑物的总体性质及寿命密切相关，加强建筑物的结构，是提高整个建筑物的生命周期。通过对其进行检测，确定其不稳定的情况下，需要对其进行加固。另外一个原因，则是由于工程的施工质量问题，在工程质量监测中，采用有关的检验手段，及时地发现和实施加固，使原有的构件发生变化，再进行受力分析和计算，并对需加固的地方进行加固。另外，在遇到外力的情况下，例如遭受猛烈的冲击，需要对其进行加强。

2、常见的钢筋混凝土加固方法

2.1增大截面加固法

增加断面法是利用相同材质增加断面上的断面刚性而得到的常规补强方式。本方法适用于钢筋混凝土受弯和受压构件的加固。这种方法不但可以使被补强结构物的受力性能得到改善，而且还可以使被补强结构物的受力性能得到增强，从而使结构物的自振频率发生变化。使得对普通用途的需求也有一定的提高。加大横断面方法的强化效应，与增强时的受力状态、材料性能、施工方法、结合面构造处理及是否进行卸荷等有密切关系。这种方式具有：制作简单，应用范围广泛，缺点是施工湿作业时间长，在混凝土养护期间需限制荷载。

2.2置换混凝土加固法

替换混凝土加固法，是指对于已有混凝土结构或建设中的混凝土结构来说，因为构造的裂缝或混凝土存在蜂窝、空洞、夹渣、疏松等缺陷，或者混凝土的强度不够高，所以可以使用挖补的方法，用高质量的混凝土来替代这一部分劣质混凝土，从而实现让其重新拥有了结构的基本性能。该方法的优势在于，在不影响使用的情况下，增强后可以还原成原来的样子。但其不足之处在于新老砼之间的界面结合不牢固，挖掘和凿削时容易损伤原有结构中的钢筋。长期潮湿工作。该方法可用于在受压区域内，对承载构件进行部分补强，特别是对部分补强的情况。

2.3体外预应力加固法

所谓的体外预应力加固法，是一种在结构之外，添加一根预应力的方法，或是采用一种类型的钢材来支撑原结构，对该材料的拉杆或型钢进行了预应力的应用，通过预应力的方法，可以对结构弯矩、压力、剪力的分配进行调整，同时还能够将新加的部分的应力滞后问题给解决掉，让新的部分能够与原部件更好的协同工作，进而改善原结构的受力特性。除此之外，它还可以降低原部件的挠度和裂纹的长度，对其正常的应用性能有很大的影响。这种方法具有可使原有的构件内力分布发生变化，降低原有构件的应力水平，消除新增构件的变形迟滞，提高其工作性能等特点。但其不足之处在于，当有工作热源时，建筑物的表层往往高于60摄氏度，保护起来比较困难，成本也比较高。

2.4外包型钢加固法

根据与原始结构的结合形式，外包型钢加筋方法可分为有外包型钢加筋和不带外包型钢加筋两种方法；它们都可用于对钢筋砼构件、梁受力性能有较大改善的构件进行加固。采用外包型钢配筋的方法，在保证结构截面尺寸不变的前提下，可以显著地改善结构的承载力和地震性能；由于外包型钢对原始结构的约束作用，使原始结构的混凝土变为三向约束，从而改善了结构的延性；无需模板，快速施工。但该方法也存在施工现场条件有限、造价昂贵、需特殊工装等问题，而且为了增加其耐用性，还必须对其表面进行防腐。

2.5粘贴钢板加固法

粘贴钢板增强法指的是在钢筋混凝土构件的上面，使用特殊的结构胶将钢材附着在其上，从而达到增强其承受力和耐用性等作用的一种构造增强方法。其加固原则是：在主梁承载力不够，或纵主筋严重锈蚀，或梁板产生了明显的裂纹时，利用结构胶将一种抗拉强度高的材料，作为一种抗拉强度高的材料，将其粘贴在混凝土构件的受拉侧，或与原构件构成一个整体，共同受力，以改善原结构的钢筋及混凝土的应力状况，最终实现了提升构件抗弯、抗剪能力，降低裂缝持续发展的目的。该方法可用于混凝土受弯、大偏心压力及拉伸等受弯、大偏心压力之配筋。对于单根竖向受力区一方配筋不足0.2%的普通钢筋，则不能采用该方法。

2.6粘贴纤维复合材加固法

使用胶粘剂将碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等综合纤维布粘附在元件的表面上，以达到提高构件正截面受弯、斜截面受剪以及位移延性的目的。粘贴纤维复合材加固和粘贴钢板加固非常类似，两者都是利用材料的抗拉性能来增加构件抗弯和抗剪能力。能使用粘钢的情况，粘贴纤维复合材就一定适用，但是复合材适用的情况下粘钢不一定适用，比如轴心受压的构件。

以上给出关于钢筋混凝土结构的常用的几种加固方法，在施工过程中，应结合工程的具体情况，如功能要求和加固部位等，选用合适的加固方式和工艺。使混凝土结构的加固做到技术可靠、安全适用、经济合理。

3、结语

水泥加固技术的发展与进步，使我国的建筑业呈现出一片欣欣向荣的景象，为建筑业的可持续发展打下了坚实的基础。随着人们生活水平的不断提高，越来越多的人开始追求舒适、便捷和高品质生活，希望将老旧房屋进行改造以达到更新或改善居住条件、满足新时代生活需要等目的。因此，在满足结构安全性和适用性要求下，房屋结构的抗震性能是目前建筑业亟待解决的课题。因此，对现有钢筋混凝土结构进行加固设计是一项十分重要而又十分复杂的工作。根据我国现行建筑结构设计规范，加固后建筑物的受力性能及使用功能并不会降低，但是相对于未加固之前却有着较为明显的提高。目前国内存在大量结构加固方面的书籍和论文，可以供参考学习。在选择具体施工方法时应从多角度考虑并结合实际情况综合考虑以选择最合适加固方案及方法。

参考文献

[1]郭成华.建筑结构工程钢筋混凝土结构加固设计常用方法探讨[J].四川水泥，2018（4）.

[2]佚名.刍议建筑结构工程钢筋混凝土结构加固设计常用措施[J].居舍，2018（25）：127.

[3]王坚.建筑工程钢筋混凝土结构加固设计要点讨论[J].居舍，2017（32）：28.