王旺才
中国建筑第八工程局有限公司设计管理总院，上海市 201206
摘要：对结构进行加固能够提升结构的承载力、刚度、稳定性和耐久性，并延长建筑结构的使用寿命，能产生很好的经济效益和社会效益。本文介绍了结构设计中的加固措施，对各自的优缺点进行了较为详细的分析,并对加固的原则进行了简要的分析。
关键词：加固措施；加固；混凝土加固；
引言
近年来随着社会的不断进步、经济的不断地发展，城市化进程的不断加快，建筑行业蓬勃发展。很多的建筑因为改建、扩建，或者建筑功能的调整、或者年久失修等原因造成建筑的结构不能满足新的承载力和正常使用的要求。这就需要对原有结构进行加固，因为对钢筋混凝土结构进行加固不仅可以有效的提高建筑的结构承载力、刚度，而且可以加强整个建筑结构的质量和稳定性，从而确保建筑的安全和适用。
1．结构设计中的加固措施
1.1粘贴碳纤维复合材料加固法
粘贴碳纤维复合材料加固法是一种新型的结构加固技术，它是利用树脂类胶结材料将碳纤维布粘贴于加固构件的受拉混凝土表面，使它与被加固结构共同工作，与被加固结构形成整体受力体系，增强被加固结构的承载能力，从而达到提高构件承载力及改善结构受力性能的目的。
粘贴碳纤维复合材料加固法有以下优点：
1)碳纤维加固施工工艺流程简单，施工工期短、效率高。
2)碳纤维材料强度高、重量轻，加固施工后基本不改变原结构的外型尺寸，同时基本不增加原结构自重。
3)碳纤维加固几乎不用外物加压，对混凝土原结构几乎没有破坏。
4)碳纤维自身弹性模量高，加固后对温度裂缝、锈胀裂缝等细微变形控制效果较好。
5)采用碳纤维加固法加固施工后，装饰施工时无须处理界面，只在碳纤维片材施工最后工序时，洒砂粘贴即可。
6)碳纤维加固双层或三层粘贴时，因自身厚度较薄，几乎没有厚度增加，外观效果较好。
粘贴碳纤维复合材料加固法具有以上显著的优点，所以在实际工程中，这种方法得到广泛使用。其缺点是，碳纤维复合材料为各向异性材料，加固设计时一般只是利用其纵向的高强度来补强钢筋混凝土构件的抗弯强度，对于抗压构件和受力复杂的构件的加固效果有限。
1.2粘钢加固法
粘钢加固法是在混凝土构件的表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板，使钢板与被加固结构共同工作、整体受力，以提高结构承载力的一种加固方法。它实质是一种体外配筋，提高原构件的配筋量，从而相应提高结构构件的刚度、抗拉、抗弯和抗剪等方面的能力。因此，采用此法加固对结构胶的要求较高，结构胶必须是强度高、粘结力强、耐老化、弹性模量高、线膨胀系数小、具有一定弹性。相对于传统加固方法，粘钢加固法具有简单、快速、对结构的外形、净空等影响较小，其施工过程对生产和生活影响较小，因而在建筑领域和公路桥梁中都得到了普遍应用。
粘贴钢板加固的优点：
1)坚固耐用。粘贴钢板加固已经证明完全能保证加固工程的质量，被加固梁的强度和刚度都能满足设计的要求，胶粘剂30年老化试验耐久性能满足要求。
2)施工快速，能快速完成施工任务，并能根据业务要求，在不停产不影响使用的情况下完成施工。
3)简洁轻巧，粘钢加固的施工，比较简便，现场无湿作业。完成加固后的结构外观不改变，比较轻巧，钢板薄，梁自重增加很少，不会导致建筑物内其他构件的连锁加固。
4)灵活多样，适应性很强，能够解决生产上和生活上各种有关问题。梁粘贴钢板的方案多种多样，灵活巧妙。
粘贴钢板加固的缺点：
1)适用范围的局限，它不适用于素混凝土构件(包括纵向受力钢筋配筋率低于现行设计规范GB50010规定的最小配筋率的构件)的梁加固，其长期使用的环境温度不应高于60℃；
2)被加固的混凝土梁，其现场实测混凝土强度等级不得低于C15，且混凝土表面的粘接正拉强度不得低于1.5N/mm2；
3)加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平，这就对施工队伍素质要求比较高。
1.3加大截面加固法
加大截面加固法是通过增大构件截面面积、增加截面配筋、增大截面刚度，从而提升构件承载能力的一种传统加固方法。它不仅可提高被加固构件的承载能力，而且还可以改变其自振频率，使正常使用要求的性能在某种程度上亦得到改善。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、墙和一般建筑物的加固。
加大截面加固法的优点：
1)工艺简单、适用面广。适用于混凝土梁、板、柱、墙等常见构件。对于承载力低，刚度也较低的构件，采用该方法的效果较好
2)施工质量好，可靠性强，安全性高。
3)提高构件承载力及构件刚度的幅度大。
加大截面加固法的缺点：
1)现场湿作业多，周期长，对生活和环境有影响。施工工艺较为复杂，需要支模、振捣、浇筑、养护等一系列混凝土施工程序。
2)增大截面加固方法会增大结构的自重，对整个结构产生一定的重力效应。增大截面加固法加固会减少建筑物的净空和实际使用面积，给适用性带来一定影响。
3)增大了被加固构件的刚度，改变了建筑物整体受力的分布，设计时需加以考虑。
2．钢筋混凝土结构加固的原则。
2.1加固前需要对原有结构进行鉴定检测。
在确定建筑物需要加固之前，需要对原有的建筑进行全面的检测和鉴定，掌握原有的结构的状态、如结构的混凝土强度等级、混凝土炭化深度、钢筋的保护层厚度等信息，对原有结构需要有充分的了解。通常需要专业的检测鉴定单位出具正式的检测鉴定报告，以此作为加固设计的基础性资料。
2.2优化加固方案
随着加固改造行业的不断发展，对于结构构件的加固方案也越来越多，面对这些加固方法到底该如何选择，需要根据各自加固方案的优缺点进行综合的选择。选择的原则主要参照现场的施工环境，加固方法的可靠性，加固方法的经济适用性以及加固后产生的经济效益。同时，选择加固方案前应充分认知加固前结构的受力特点和加固后的受力特点，明确整体结构的受力途径，保证加固后原结构与加固部分的可靠连接，保证加固质量、降低施工费用，以产生较好的效益。
结语
综上所述，随着建筑结构加固改造行业的蓬勃发展，对原有结构进行加固改造越来越普遍，对结构安全、舒适度、施工工艺和技术的要求也越来越高。结构设计中加固方法较多、各有优缺点，实际工程中，选择哪一种加固方案需要根据的具体情况进行整体、全面的考虑，选择最适合的加固方法。
参考文献
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