探討建筑結構工程鋼筋混凝土的結構加固設計方法

羅文

（江西省直屬機關建筑設計院，江西，南昌 330000）

伴隨著人們生活水平的不斷提高，對于建筑結構的各方面要求標準也越來越嚴格，這些對于建筑結構本身的安全性能都帶來了更多的挑戰，因此，對于從事建筑結構加固的專業人員來說，這方面應該投入更多的關注和重視，只有這樣才能滿足人們對建筑結構的使用要求標準，保障人民的生命財產安全。

1 鋼筋混凝土建筑結構工程加固的相關概述

1.1 建筑結構加固問題概述

隨著我國社會經濟的快速發展，城鎮化的發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出日益增長的趨勢，通過這種翻新和加固可以有效提高建筑物使用壽命。鋼筋混凝土的結構主要包括：鋼筋混凝土柱、梁、板以及空間的一些架構等，主要的功能就是可以通過這些構架來進行各種內外力的傳遞。建筑結構工程整體必須滿足耐久性、可用性和安全性，在規定的條件下其必須可以承受預發期的各種附加約束、外部的作用力以及其他荷載效應等。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構構件依然可以滿足我們制定的功能要求標準[1]。換句話來說，鋼筋混凝土的建筑結構在使用期間包括施工階段可能導致的一些影響都可以有效、安全地承受，符合政策結構使用的各種功能要求。

1.2 建筑結構加固的必要性

建筑結構的設計對后期整體生命周期起到了決定性作用，隨著時間的推移，經常會出現一些結構的損耗或者材料的損壞，或者是因為某些功能的變化導致原本的功能受到影響等問題。因此，我們應該及時采取一些有效的措施來加固原本的建筑結構，從科學的角度去分析建筑結構受破壞和退化的原因，保障建筑工程結構的安全質量。由于建筑結構經常受到環境因素的直接影響，導致其內部的性能降低，從而原本的使用壽命大大縮短[2]。通過對建筑物的翻新、修復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。隨著社會的不斷發展，人們對于建筑物本身的各種功能要求也越來越多，原本的功能設計已經滿足不了當前人們的實際需求，這些都給建筑本身結構的承載能力和耐久性提出了更高的要求標準。

2 鋼筋混凝土建筑結構加固設計的相關概述

2.1 加固設計的原理

一般來說，建筑結構的鋼筋混凝土都有相關的要求標準，比如為了保護鋼筋在后期不會被銹蝕，或者裸露在外面都需要將一定厚度的混凝土作為保護層來對鋼筋進行保護。這樣不但可以起到防火的作用，同時也增加了混凝土對鋼筋的包裹作用。但是隨著時間的推移，建筑的結構都會受到一定的腐蝕或環境影響，導致原本設計功能受到影響。因此對于建筑結構進行加固設計就凸顯得非常重要，一般來說都會根據實際的情況采取一些技術措施，比如讓原本受損的結構恢復到初始的功能狀態，或者在損壞的部分基礎上增加一部分結構讓其更加穩定，最終讓修復后的結構滿足功能的要求。對于建筑結構的加固設計，更多的是為了有效提高構件的剛度和強度，在延長使用壽命的同時盡量減少一些安全事故，保障建筑的使用安全。因此，為了能夠達到這一功能要求，就需要采取有效的措施進行加固。

2.2 加固設計的思路

建筑結構的加固設計思路一般都是通過了解原始結構的力學特性來產生初級力和次級力之間存在的一些差異。當加固一些結構的時候，一般會根據強度的實際要求標準對單個部件來進行計算。從理論的角度來說，其設計主要是用材料力學和結構力學來進行分析計算，通過力學計算后再選擇合適的加固模式，然后確定原本結構存在的薄弱環節。同時，對一些諸如結構表面的裂口、漏水以及碳化等問題，要采用一些化學的方式進行處理，這樣可以有效保障建筑物美觀，同時起到很好的加固作用。

3 鋼筋混凝土建筑結構加固設計的方法研究

3.1 增大截面加固設計方法

對于各種鋼筋混凝土的受壓、受彎部件比如柱或梁等進行加固時，一般會采用增大截面的加固設計方法，這種方法相對比較簡單，效果理想。根據原本結構的性能要求和特征，比如力的特性等，增大截面的設計可以在不同的面展開。這種方式采用的材料和原構件的材料是相同的，增大其原有的混凝土結構構件截面積，這樣可以有效提高承載力，這種設計方法相對來說工藝比較簡單，而且受力簡單、施工技術相對成熟，費用合理，得到了廣泛的運用。在加固的過程中，為了能夠保障擴大截面的正常使用，一般都需要對加大橫截面構件的時候配備一定數量的結構鋼筋，而且還需要考慮加固構件自身的耐久性、安全性等相關問題。

3.2 采用鋼板進行加固設計

采用粘貼鋼板來進行加固的方式屬于一種新型的建筑結構加固設計技術，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揮作用，極大的提高了原有結構的剛度和強度。相對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構截面積的同時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受到鋼板自身特性的影響，這種加固設計方式的施工相對比較方便、施工作業時間較短。

3.3 利用增強的復合型材料進行加固設計

利用增強的復合型材料進行加固設計，主要是指在結構混凝土的外表采用一些高性能的粘合劑進行纖維黏結，這樣就可以充分發揮兩者的性能，共同作用來增強建筑結構的摩擦力和抗彎承載力，從而起到對原始固件結構的加固目的。相對上述兩種方式來說，這種加固方式有一定的差異。這種方式的關鍵環節就是采用增強纖維復合材料和原始構件可以充分協同配合，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度都會對增強效果起到一定的負面影響，因此需要我們對其進行充分的研究和運用才能保障其加固效果。

綜上所述，鋼筋混凝土結構的改造和加固要根據實際工程的特點進行，在進行加固改造前應該充分的調查和研究損壞的部分，根據數據分析進行加固方案的設計。隨著科技的發展，各種加固補救方式將不斷的呈現在人們面前，其補救加固的方法也將變得更加合理、科學。但是對于建筑結構來說，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提高，使用壽命得到有效延長。