探讨建筑结构工程钢筋混凝土的结构加固设计方法

罗文

（江西省直属机关建筑设计院，江西，南昌 330000）

伴随着人们生活水平的不断提高，对于建筑结构的各方面要求标准也越来越严格，这些对于建筑结构本身的安全性能都带来了更多的挑战，因此，对于从事建筑结构加固的专业人员来说，这方面应该投入更多的关注和重视，只有这样才能满足人们对建筑结构的使用要求标准，保障人民的生命财产安全。

1 钢筋混凝土建筑结构工程加固的相关概述

1.1 建筑结构加固问题概述

随着我国社会经济的快速发展，城镇化的发展步伐也在日益加快，每年各种建筑物的翻新和维修也呈现出日益增长的趋势，通过这种翻新和加固可以有效提高建筑物使用寿命。钢筋混凝土的结构主要包括：钢筋混凝土柱、梁、板以及空间的一些架构等，主要的功能就是可以通过这些构架来进行各种内外力的传递。建筑结构工程整体必须满足耐久性、可用性和安全性，在规定的条件下其必须可以承受预发期的各种附加约束、外部的作用力以及其他荷载效应等。虽然受到一些外力的影响，但是建筑材料的性能以及建筑结构构件依然可以满足我们制定的功能要求标准[1]。换句话来说，钢筋混凝土的建筑结构在使用期间包括施工阶段可能导致的一些影响都可以有效、安全地承受，符合政策结构使用的各种功能要求。

1.2 建筑结构加固的必要性

建筑结构的设计对后期整体生命周期起到了决定性作用，随着时间的推移，经常会出现一些结构的损耗或者材料的损坏，或者是因为某些功能的变化导致原本的功能受到影响等问题。因此，我们应该及时采取一些有效的措施来加固原本的建筑结构，从科学的角度去分析建筑结构受破坏和退化的原因，保障建筑工程结构的安全质量。由于建筑结构经常受到环境因素的直接影响，导致其内部的性能降低，从而原本的使用寿命大大缩短[2]。通过对建筑物的翻新、修复或者加固等措施可以让旧建筑的使用寿命得到显著的提高。随着社会的不断发展，人们对于建筑物本身的各种功能要求也越来越多，原本的功能设计已经满足不了当前人们的实际需求，这些都给建筑本身结构的承载能力和耐久性提出了更高的要求标准。

2 钢筋混凝土建筑结构加固设计的相关概述

2.1 加固设计的原理

一般来说，建筑结构的钢筋混凝土都有相关的要求标准，比如为了保护钢筋在后期不会被锈蚀，或者裸露在外面都需要将一定厚度的混凝土作为保护层来对钢筋进行保护。这样不但可以起到防火的作用，同时也增加了混凝土对钢筋的包裹作用。但是随着时间的推移，建筑的结构都会受到一定的腐蚀或环境影响，导致原本设计功能受到影响。因此对于建筑结构进行加固设计就凸显得非常重要，一般来说都会根据实际的情况采取一些技术措施，比如让原本受损的结构恢复到初始的功能状态，或者在损坏的部分基础上增加一部分结构让其更加稳定，最终让修复后的结构满足功能的要求。对于建筑结构的加固设计，更多的是为了有效提高构件的刚度和强度，在延长使用寿命的同时尽量减少一些安全事故，保障建筑的使用安全。因此，为了能够达到这一功能要求，就需要采取有效的措施进行加固。

2.2 加固设计的思路

建筑结构的加固设计思路一般都是通过了解原始结构的力学特性来产生初级力和次级力之间存在的一些差异。当加固一些结构的时候，一般会根据强度的实际要求标准对单个部件来进行计算。从理论的角度来说，其设计主要是用材料力学和结构力学来进行分析计算，通过力学计算后再选择合适的加固模式，然后确定原本结构存在的薄弱环节。同时，对一些诸如结构表面的裂口、漏水以及碳化等问题，要采用一些化学的方式进行处理，这样可以有效保障建筑物美观，同时起到很好的加固作用。

3 钢筋混凝土建筑结构加固设计的方法研究

3.1 增大截面加固设计方法

对于各种钢筋混凝土的受压、受弯部件比如柱或梁等进行加固时，一般会采用增大截面的加固设计方法，这种方法相对比较简单，效果理想。根据原本结构的性能要求和特征，比如力的特性等，增大截面的设计可以在不同的面展开。这种方式采用的材料和原构件的材料是相同的，增大其原有的混凝土结构构件截面积，这样可以有效提高承载力，这种设计方法相对来说工艺比较简单，而且受力简单、施工技术相对成熟，费用合理，得到了广泛的运用。在加固的过程中，为了能够保障扩大截面的正常使用，一般都需要对加大横截面构件的时候配备一定数量的结构钢筋，而且还需要考虑加固构件自身的耐久性、安全性等相关问题。

3.2 采用钢板进行加固设计

采用粘贴钢板来进行加固的方式属于一种新型的建筑结构加固设计技术，采用一些特殊的粘合剂将钢板黏贴在混凝土的外表，这样就可以充分的利用钢板自身良好的抗拉特性，让混凝土和钢板在加固以后共同发挥作用，极大的提高了原有结构的刚度和强度。相对于第一种增大截面积的加固方式，这种方法可以不增加原有的结构截面积的同时提高整体的承载能力。加固后的混凝土其延性和承载力也会受到钢板自身特性的影响，这种加固设计方式的施工相对比较方便、施工作业时间较短。

3.3 利用增强的复合型材料进行加固设计

利用增强的复合型材料进行加固设计，主要是指在结构混凝土的外表采用一些高性能的粘合剂进行纤维黏结，这样就可以充分发挥两者的性能，共同作用来增强建筑结构的摩擦力和抗弯承载力，从而起到对原始固件结构的加固目的。相对上述两种方式来说，这种加固方式有一定的差异。这种方式的关键环节就是采用增强纤维复合材料和原始构件可以充分协同配合，把控好两者之间的界面是非常重要的部分。而纤维材料的低弹性模量和高强度都会对增强效果起到一定的负面影响，因此需要我们对其进行充分的研究和运用才能保障其加固效果。

综上所述，钢筋混凝土结构的改造和加固要根据实际工程的特点进行，在进行加固改造前应该充分的调查和研究损坏的部分，根据数据分析进行加固方案的设计。随着科技的发展，各种加固补救方式将不断的呈现在人们面前，其补救加固的方法也将变得更加合理、科学。但是对于建筑结构来说，还是要依从以防为主、以控为辅的原则，只有这样才能让其安全系数提高，使用寿命得到有效延长。