（浙江省省直建筑设计院，浙江杭州310012）
摘要：随着时间的流逝，建筑结构会受到人为因素和自然环境的损坏，为了确保已有建筑结构继续安全、可靠地使用，需要合理的采用建筑结构加固的方法来完善结构的安全保障体系。本文针对钢筋混凝土建筑工程结构加固设计方法进行了分析。
关键词：建筑工程；混凝土结构；结构设计
前言
钢筋混凝土建筑结构的加固设计能够增强建筑物的使用性能及建筑的安全性。在钢筋混凝土结构加固设计中，必须明白结构加固设计的原理，针对不同的建筑结构情况，选择针对性的加固设计方案。
1钢筋混凝土建筑工程结构加固设计概述
钢筋混凝土建筑工程有着很多优点，应用广泛，但是其中也存在着一些问题。由于建筑结构长期受到自然与人为两大因素的影响，因而其使用功能以及外观等会受到不同程度的影响与损坏，例如：由于潮湿问题所致的墙皮脱落、楼板裂缝及钢筋裸露在外等现象，或者施工不当、原材料不达标等，对建筑结构造成了很大的损坏。这样对钢筋混凝土结构的加固设计进行分析和研究，并不断提高相关设计人员的专业技能与专业素养，都具有十分重要的现实意义。为确保钢筋混凝土建筑结构能安全使用，需要针对具体的缺陷进行相应的加固设计。现阶段我国在建筑工程加固设计上取得了较大成绩，然而不同钢筋混凝土建筑工程结构的损坏因素差异很大，所以要根据实际情况选择合理的加固设计方案。
2钢筋混凝土建筑工程结构加固设计原则
建筑施工技术是多种科学技术的综合运用。现代社会，科学技术发展迅猛，建筑施工技术水平随之不断提升，钢筋混凝土结构加固技术亦是如此。大量先进的技术、材料、施工方法使得钢筋混凝土加固的效果越来越好，经济效益越来越高。在编制钢筋混凝土加固设计方案的时候，要综合考虑技术指标、经济指标等因素，要保障施工技术的科学性和可靠性。用于加固的混凝土应选用较加固对象更高一级强度的混凝土，做好加固结构和被加固对象间的可靠连结，确保加固件和加固对象协同工作，保证建筑结构整体的一致性。对于受高低温、化学反应、机械震动等因素的影响而发生的建筑结构破损，在进行混凝土结构加固设计时，应根据破损原因选择针对性的处理方法，通过减轻、消除导致破损的原因来提高建筑结构的安全稳定性。作为一项工程设计，经济效益是评价钢筋混凝土加固设计水平高低的重要指标，在实际工作中，钢筋混凝土加固设计应以不影响原建筑正常使用为佳，尽可能利用原建筑的已有材质，减少加固施工对原建筑的负面影响，以降低加固施工的成本。此外，混凝土结构加固设计方案应在保证加固效果的基础上更多地推广使用新技术、新材料、新工艺。
3钢筋混凝土建筑工程结构加固设计方法
3.1直接加固法
（1）外粘钢板加固法
早在20世纪60年代，粘贴钢板加固法就被应用到了建筑工程中。该方法主要是在有裂缝、需要加固的构件上刷结构胶粘贴钢板，利用形成的粘结力来传递受拉侧表面的剪力，与原有的钢筋混凝土构件形成组合构件，这样能够让原有构件具备更强的承载力。粘贴钢板法的原理类似于钢筋混凝土构件中钢筋与混凝土的结合关系。这种方法有着显著的加固效果，能够提高构件的刚度，避免原构件的混凝土出现裂缝，方便施工。在构件表面粘贴钢板，让钢板与构件成为一个整体；施工不需要太大的空间，并且施工时间短，不会对生产生活带来很大的影响。但是该加固法缺乏足够的耐久性能，维护费用很高；对加固胶要求严格，粘钢有应力泄后问题，粘结剂质量与施工质量对加固效果影响也很大；不能提高构件本身的刚度。
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（2）注浆加固法
注浆加固法主要是针对混凝土结构物的开裂，而采用环氧树脂粘合剂及密封剂来进行加固修补，在不影响实际使用的前提下，以增加结构的使用寿命，方便施工，安全可靠。这种方法主要有以下特点：a.灌浆时应延续且慢速，保证树脂尽量都注入开缝的部位。b.这种方法可控制注入量，在需要时也能及时增加灌浆料。c.可以依据注入的需要、开裂的大小调整注浆压力。d.能直接用肉眼观察到注入的情况以及注入量，这种方法主要适用于地下室及隧道等混凝土结构建筑物的开裂修补上。
（3）碳纤维布加固法
碳纤维布材料有着抗腐蚀、高强、轻质、温度稳定及耐疲劳等特性，被专业人士所关注，成为当下加固设计研究的热点。实践显示：碳纤维布能够对钢筋混凝土结构进行抗震加固，以提高梁的抗剪、抗弯承载力，从而达到对梁加固以及改善梁受力的性能。碳纤维片材强度高、弹性大，在横向加固时，可以有效提高结构的伸展性和承载力。它的作用机理主要表现为以下两个方面：a.碳纤维布横向包裹（类似于受剪钢筋），与钢筋共同承受剪力。碳纤维具备较强的抗拉强度，远大于钢筋的抗拉强度，这就相当于提高了构件的配筋率以及抗剪承载力，出现开裂后构件的变形程度也能得到一定程度的改善。b.碳纤维横向包裹，还能够对内部的钢筋混凝土起到束缚作用，受压部分的钢筋混凝土达到最大值应力后，横向变形也将急剧增大，使得环向约束力增大，混凝土的应力应变曲线逐步平缓下降，以减轻混凝土的破坏程度，明显改善结构构件的延展性。
（4）加大截面加固法
以加大钢筋混凝土受弯构件截面面积的方法，来提高受力钢筋混凝土构件的截面刚度、抗弯性能和抗剪性能，实现加固补偿的目的。在适筋条件下，在加大混凝土强度、增加主筋面积后，会提高钢筋混凝土构件正截面的承载能力，这样能够让构件保持较高的安全系数。应用这种方法耐久性强，维护费用较低；能加大构件的承载力，确保建筑有较高的安全系数；便于施工，能够确保施工质量，有着较强的实用性。但是在加大构件截面面积后，会影响建筑的外观；对建筑采取该加固措施后，会增加结构的重量；现场施工工程量大，施工周期长，对生产生活影响也比较大。
3.2间接加固法
（1）增加支承加固法
构件所受外部载荷弯矩的大小与构件的跨度有关，通过增加支点，减小构件的跨度，从而有效降低构件所受载荷的弯矩。增加支撑点加固法虽然简单易用，但是其对原建筑结构影响较大，而且还有可能减小建筑的使用空间。
（2）预应力水平拉杆加固法
使用预应力水平拉杆对钢筋混凝土受弯构件进行加固。在预应力和新增加的外部荷载的同步作用下，在拉杆内部沿轴向方向形成拉力，该力经由杆端锚固传递到构件上，在构件中产生偏心受压作用。受偏心受压的影响，构件所受外部载荷弯矩部分抵消，构件所受净外部载荷下降，提高了安全稳定性。
4优选钢筋混凝土结构加固设计方案
加固设计方案的选择，首先要考虑加固方案的可行性，无论选用哪种加固方案，最终要确保加固方案在加固构件时能顺利完成。每种加固方案都有优劣性，对于加固设计人员，应根据不同加固的需求，选择出安全美观、经济实用的加固方案。
当钢筋混凝土结构的破损严重，造成承载能力降低时，除应对其进行修补并尽量消除引起破损的因素之外，一般要进行复原加固处理，以恢复其应有的承载能力，确保使用安全，可选的加固方法有多种，根据其结构构件所需要的功能，选择合适的加固方法尤为重要。所选方案，一定要遵循安全系数高、施工方便可行、经济合理、施工质量容易保证等原则。这样的加固工程才会获得良好的经济和社会效益。在加固设计中，常见的加固方法有粘贴钢板法、加大截面法和粘贴碳纤维布法等。但随着社会的发展，科技技术的不断进步，加固设计中的新工艺、新材料、新技术也不断创新，比如：灌浆法、外粘钢板加固法等在加固工程中广泛应用。加固设计的每种加固方法都具有其优劣性，粘贴钢板法要加大原构件尺寸和自重、施工工期短、施工空间小、不需要大型施工机械，耐久性抗腐蚀性好；加大截面法要加大原构件尺寸和自重、施工工期长、施工空间大、需要大型施工机械、耐久性抗腐蚀性好；粘贴碳纤维布法原构件尺寸和自重不需要增加、施工工期短、施工空间小、不需要大型施工机械，但其耐久性抗腐蚀性相对差一些。
5结语
钢筋混凝土建筑工程结构加固设计是一项复杂的工作，合理选择结构的加固设计方案，能够减少投资成本，缩短工期。在建筑工程结构加固设计过程中，需要综合考虑建筑特点，制定出最为科学合理的加固设计方案。
参考文献：
[1]贾国超，李林霖．房屋建筑钢筋混凝土主体结构加固施工方法研讨[J]．门窗，2014（12）
[2]方昆林，袁建伟．单层钢筋混凝土桁架在建筑结构改造加固中的工程应用[J]．中外建筑，2014（2）
[3]杨铭钊．建筑工程中钢筋混凝土高层建筑结构设计[J]．中国新技术新产品，2010（21）
论文作者:徐红
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年12月下
论文发表时间:2016/9/19
标签：构件论文; 钢筋混凝土论文; 建筑结构论文; 结构论文; 碳纤维论文; 钢筋论文; 建筑工程论文; 《建筑建材装饰》2015年12月下论文;