建筑結(jié)構(gòu)工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計常用方法探討

錢莉佳

杭州市蕭山區(qū)寧圍街道新華村 浙江杭州 311215

伴隨著人們生活水平的不斷提高，對于建筑結(jié)構(gòu)的各方面要求標(biāo)準(zhǔn)也越來越嚴(yán)格，這些對于建筑結(jié)構(gòu)本身的安全性能都帶來了更多的挑戰(zhàn)，因此，對于從事建筑結(jié)構(gòu)加固的專業(yè)人員來說，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建筑結(jié)構(gòu)的使用要求標(biāo)準(zhǔn)，保障人民的生命財產(chǎn)安全。

1 建筑結(jié)構(gòu)加固的必要性

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計，應(yīng)考慮到整個建筑生命周期中遇到的各種風(fēng)險，但隨著時間的推移，材料和結(jié)構(gòu)的損壞，或由于使用功能的變化而導(dǎo)致的使用功能的不滿足。采取及時有效的措施進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的加固，科學(xué)分析退化和破壞，加強(qiáng)建筑工程結(jié)構(gòu)整個生命周期內(nèi)的安全質(zhì)量。由于環(huán)境因素的影響，使得建筑結(jié)構(gòu)的性能可能會降低，并且建筑結(jié)構(gòu)的使用年限也會隨之減少。對建筑物的修復(fù)、翻新和加固的投資已經(jīng)成為一個全新的項(xiàng)目，以保證舊建筑正常使用，并延長使用壽命。隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，以及建筑業(yè)發(fā)展迅速，人們對建筑物的功能要求越來越多，功能的使用已經(jīng)跟不上時代的變化，給建筑物結(jié)構(gòu)的耐久性和承載能力也帶來了問題。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，本世紀(jì)中葉建成的大部分建筑物目前仍在使用，主要是因?yàn)殇摻罨炷两Y(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能并得到了廣泛應(yīng)用。目前，我國對建筑工程的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了一些研究，對于建筑工程結(jié)構(gòu)加固的改造，理論與實(shí)際相結(jié)合仍在研究中，實(shí)際工程加固施工中的一些加固方法仍缺乏必要的理論分析，因此對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固的研究具有重要意義。

2 工程中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本加固方法

2.1 加大截面法

就簡單的物理知識我們可以得出這樣的結(jié)論，在所承擔(dān)的總受力強(qiáng)度不變的前提下，增加建筑的受力面積會使得單位受力響度減小。由此，加大界面法即是通過增大混凝土的有效受力面積，來增大其鋼筋混凝土構(gòu)件的承載力，進(jìn)而提高整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，增大建筑的使用安全系數(shù)。就這種方法而言，其原理簡單實(shí)用，施工工藝成熟可靠，對建筑工程安全系數(shù)的提高也十分明顯，而且其經(jīng)濟(jì)效益很好，所需的加固費(fèi)用低。但由于這種加固方法約等于新增了受力結(jié)構(gòu)單位，增加在建筑外會改變影響建筑的外觀，增設(shè)在建筑內(nèi)則必然會減少建筑的使用空間，還有，加大截面法的施工工藝同建造工程工藝如出一轍，其施工時間，施工作業(yè)量均應(yīng)該是采用這種發(fā)方法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固所必須要考慮的。

2.2 粘結(jié)外包鋼技術(shù)

此種加固技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中需要在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)外部重新包繞一層鋼板，外層鋼板為內(nèi)部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生有效的防護(hù)作用。在實(shí)際應(yīng)用中，工作人員同時需要利用錨栓、灌注結(jié)構(gòu)粘鋼膠的粘結(jié)技術(shù)將外層環(huán)抱的鋼板與內(nèi)部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)充分連接在一起，以此促使兩個構(gòu)成一個整體，共同受力，提升加固和穩(wěn)定作用。此種結(jié)構(gòu)技術(shù)同樣是在增加鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受力截面原理利用基礎(chǔ)上而實(shí)現(xiàn)的，通過增加受力截面面積，改善鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)性能，而且重點(diǎn)不會改變鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)原先構(gòu)成技術(shù)，具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢。粘結(jié)外包鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)使用中，由于外包粘結(jié)鋼板會浪費(fèi)大量的鋼材，會整體上導(dǎo)致鋼筋投入成本上升，而且在鋼板粘結(jié)之后，需要額外設(shè)置防腐蝕保護(hù)屏障，以此避免鋼板在高腐蝕環(huán)境下產(chǎn)生損壞的狀況，影響了本身結(jié)構(gòu)加固技術(shù)效果發(fā)揮。

2.3 黏結(jié)增強(qiáng)復(fù)合型材料加固設(shè)計

黏結(jié)增強(qiáng)復(fù)合型材料加固混凝土構(gòu)件是指在結(jié)構(gòu)混凝土表面采用高性能黏結(jié)劑進(jìn)行纖維黏結(jié)，因此兩者共同作用，增加結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗彎承載力和摩擦力，達(dá)到加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件的目的。黏結(jié)增強(qiáng)復(fù)合材料加固技術(shù)已廣泛應(yīng)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固。與其它加固方法相比，存在許多差異和優(yōu)勢。但是，由于纖維復(fù)合材料和混凝土材料的不同性能，采用增強(qiáng)纖維復(fù)合材料加固混凝土構(gòu)件的關(guān)鍵是確保增強(qiáng)纖維材料和原始構(gòu)件能夠協(xié)同配合。這種增強(qiáng)方法的關(guān)鍵點(diǎn)在于研究兩者之間的界面。阻礙其最大增強(qiáng)效果的另一個因素是纖維材料的高強(qiáng)度和低彈性模量。

2.4 在混凝土梁和板的加固設(shè)計應(yīng)用

在混凝土梁、板等結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計中，具體可以使用的加固設(shè)計方法有兩種：①增加截面加固方法，該方式和在其他混凝土結(jié)構(gòu)部位中的加固設(shè)計原理是一樣的，也就是在原有混凝土構(gòu)件上通過增大受力截面面積來提高整體結(jié)構(gòu)的承載能力。在混凝土梁或板結(jié)構(gòu)中增加截面面積時，不僅要在原有構(gòu)件單側(cè)或雙側(cè)上澆筑混凝土，而且還需要同時增加鋼筋來實(shí)現(xiàn)加固設(shè)計的目的；②方式是補(bǔ)受拉鋼筋法，也該方法適合于用在對于荷載承受能力提升沒有太高要求的情況下，同增加受拉主筋來起到一定的補(bǔ)強(qiáng)作用。

3 結(jié)語

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。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)。但是對于建筑結(jié)構(gòu)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(shù)提高，使用壽命得到有效延長。