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摘要：随着社会经济和科学技术的快速发展，促进了建筑工程项目体系的进一步完善和优化，并对建筑结构加固改造设计提出新的要求。文章主要分析了建筑工程混凝土结构加固设计方法，以供参考。
关键词：建筑；钢筋混凝土结构；加固设计
引言
随着人们对居住环境安全性的要求越来越高，对建筑使用功能要求越来越多样化，经常需要对现有建筑进行加固改造以满足新的使用要求。对于混凝土建筑结构来说，在进行加固改造的过程中，所涉及到的技术类型比较多，常见的加固改造技术包括加大截面技术、粘接外包钢技术、置换混凝土技术、结构灌缝技术以及预应力加固技术等。在实际应用的过程中，需要综合考虑各方面因素，从而选择最佳方案，为混凝土建筑结构的稳定性和可靠性提供保障
1建筑工程混凝土结构加固设计原则分析
为了达到建筑结构加固改造的最终目标，在实际设计中，要遵循可靠性原则、整体性原则，以降低资源消耗，获取价值利益最大化。一是，可靠性原则。在进行建筑结构加固改造的过程中，由于已有建筑结构使用情况的复杂性，要求相关设计人员要考虑建筑结构实际现状，结合加固改造后建筑结构受力特征，分析整体受力结构，使得补强钢筋得以实现作用力的传输，将结构负荷传输到各个子系统中，进而提高建筑结构的安全性与可靠性。同时，要采用合理措施，将新旧材料结合到一起，形成协同作用，提高新旧材料连接的稳定性与可靠性。二是，整体性原则。在进行建筑结构加固改造的过程中，要制定建筑结构整体性改造计划，通过结构可靠性分析选择最佳方案。这就要求相关设计人员在明确加固改造方案前，要了解现有材料性能、结构组成以及构成形式，明确现有建筑结构中存在的问题和损伤，分析受力情况，并在此基础上开展全面勘察工作，为建筑结构加工改造工作提供必要的信息依据。同时，以整体效果为指导方向，可以及时排除建筑结构中隐藏的安全隐患，降低结构加工改造中工程事故的发生。
2建筑工程混凝土结构加固设计方法分析
2.2增大截面法
在房屋建筑混凝土结构加固施工的过程中，针对混凝土结构构件进行分析，在混凝土结构构件外进行新的混凝土的浇筑，有效的增加原有混凝土构件的截面，促进构件的承载力等性能显著的提高，而且能够降低柱子的长细比例。加大截面加固法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验；适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固；但现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。在进行混凝土结构加固的过程中，根据加固的要求不同能够分成两种方式：一是，增加原有混凝土构件的截面；二是，增加配筋。在实际施工的过程中，会根据实际情况进行选择，或者两者进行配合使用。在加大截面为主的构件中，需要对构造钢筋的数量进行配置，确保加大的截面能够正常的使用。增加配筋能够有效地提高配筋的耐久性能和使用的功能。加大截面的加固改造技术施工要点在于：提升钢筋混凝土外部新增加的混凝土构件对应的截面，从而增加了结构受力。在实际应用的过程中，同样要结合工程的实际状况，在构件的受压区域中，按照一定的比率，增加混凝土的截面面积，有效的提高结构的抗剪性能和抗弯性能。通过这种方式，在增加截面的过程中，一般要在受压区域中设置封闭的箍筋。为了保证工程的顺利进行，在焊接受力钢筋之前，卸除支撑装置和荷载。这种加固改造技术的劣势在于需要控制好截面的增加厚度，一旦厚度不合适，就会对混凝土施工质量造成影响。
2.2置换混凝土
置换混凝土加固改造技术在实际应用的过程中，其主要的施工要点在于剔除被加固工作面中的陈旧混凝土，全部都置换成新的材料，置换混凝土强度等级要大于原有结构强度等级。新置换的材料不管是从性能上来说，还是从刚度上来说都具有很好的提升，这种加固改造技术具有操作简单、实用性较强的优势，在完成了施工之后，不会对建筑物造成影响。劣势是对于支撑装置的要求较高，湿法作业的时间也相对较长，而且在使用阶段受外部环境影响较大，很容易出现局部损坏。
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2.3外包钢加固
外包型钢加固法的意思是把钢板或者是型钢包在被加固的构件的外围，采用外包钢进行加固的钢筋混凝土梁大部分都是用湿式外包的方法，运用特殊的材料或其他的办法把型钢和需要进行加固的构件粘接成一个整体。一般加固之后的构件的横截面积都会有一定的扩大，所以被加固后的建筑物的受压和受拉的构件钢截面积也在一定范围之内扩大，截面的刚度以及截面的承载能力也有了很大程度的提升。外包钢加固法，受力可靠、施工简便、现场工作量较小，适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。由于用钢量较大，且不宜在无防护的情况下用于高温场所，所以采取这种方法要根据构件特点、状态、现场环境、施工成本等各种因素综合考虑，确定是否采用该方法。
2.4纤维复合材料加固
在混凝土结构进行加固的过程中，纤维增强复合材料已经得到了普遍的使用。粘贴纤维复合材料加固法和具有很多和粘结外包型钢加固法相似的优点，除此之外还具有耐腐蚀性较强，材质比较轻，不会给建筑结构的本身的质量造成什么影响，耐潮湿，维护的成本比较低，比较耐用等。但是纤维复合材料需要进行专门的防火处理，这种材料可以应用于一般的构筑物以及各种受力性质的混凝土结构。需要留意的是，在运用该方法完成加固之后，需要用小锤子对粘贴的钢板进行轻轻的敲击，从敲击发出来的声音判断粘贴的效果，或者还可以用超声波探测法进行检验。如过锚固区粘贴的面积在90%以下，非锚固区的粘贴面积在70%以下，则这次粘贴不符合要求，需要撕下来进行重新粘贴。而对于一些重大的工程，为了更加真实的检测加固效果，还需要通过抽样的方法进行荷载试验，一般情况下只进行标准的使用荷载检验，就是将卸去的荷载全部重新的加上去，观察结构的变形程度以及裂开缝隙的大小是否满足设计时的使用要求。
2.5结构灌缝加固
灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。通过对以往的施工实践进行研究和分析，总结了结构灌缝的施工要点主要在于：对于需要进行结构加固改造处理的区域，一般需要采用高抗拉强度和低粘度的材料来进行，采用压力灌浆的方式，把相应的灌浆材料灌入到混凝土结构的空洞和缝隙当中，保证混凝土结构的整体性，增强了构件的实际功能，同时，也具有很好的耐久性和防锈性。
2.6增设支点加固法
增设支点加固法是一种简单、可靠又比较经济的加固方法，这种方法能够通过增加支撑点的数量来降低建筑物结构计算出来的跨度，改变了建筑物结构的内力的分布方式，从而提高了建筑物整体的承载能力，并且在板构件和梁构件中增加支点数量，不但可以减少跨度，而且可以在很大程度上提高了结构的承载能力，并可以减小限制梁板发生挠曲变形的可能性。这种方法适合运用在有比较大跨度的梁板等水平结构以及房屋净空不受限制的大跨度结构的加固。
2.7预应力筋加固法
预应力加固法是间接加固的常用方法，主要包括下撑拉杆加固技术与水平拉杆技术。将外力荷载作用生成的弯矩消除掉是水平拉杆加固法的主要技术构成，可以把外力因素所造成的荷载效益有效消除掉，从而把整个建筑结构的抗剪能力加强。下撑拉杆加固策略主要是通过抵消外力荷载来将荷载消除的一种方法，从而更好的加固建筑结构。预应力加固法的加固效果较好，能够有效的降低被加固构件的应力水平，还能够比较大程度地提升整个结构的承载力，缺点是加固后会改变原结构的外观，这种方法主要应用于重型结构以及大跨度结构的加固，还适用于处于高应变、高应力状态下的混凝土构件的加固，但是在没有防护存在的时候，不应该应用于混凝土会变大或者收缩的结构上。
结束语
综上所述，钢筋混凝土结构是如今建筑结构的主流，在使用期间建筑出现问题，最好的办法是运用加固技术，使建筑的承载力增强。而且由于我国各个区域的气候具有很大的变化性，再加上近年来的地震频发，对于建筑结构的稳定性也造成了一定的影响，因此，研究钢筋混凝土建筑结构的加固改造技术十分有必要。加固设计时需要全方面来考虑，结合实际情况选择操作性强的方法，保障建筑物的安全性，达到对建筑物的加固目的，延长其使用寿命。
参考文献
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论文作者:潘聪全
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/25
标签：建筑结构论文; 截面论文; 构件论文; 混凝土论文; 结构论文; 混凝土结构论文; 荷载论文; 《建筑学研究前沿》2017年第25期论文;