房屋结构中受弯构件的加固设计研究

邱伟

【摘要】针对房屋结构受弯构件加固设计相关内容，从加固方法入手，做了简单的论述。为确保房屋结构的性能，在设计时，需要做好受弯构件破坏形式分析，提出加固设计方案。基于此，深度分析此课题，提出受弯构件加固设计要点把控的建议，为相关人员提供设计参考，有着一定的意义。

【关键词】房屋结构；受弯构件；加固设计

现阶段，房屋建筑建设标准不断提升，对建筑结构的承载能力，有着更高的要求。为达到房屋结构设计质量要求，则需要对受弯构件，进行加固补强处理。结合工程设计经验，合理受弯构件加固方法，做好优化设计，保障工程质量。

1、房屋结构受弯构件破坏形式分析

从作用角度来说，受弯构件指的是受到弯矩与剪力相互作用、轴力可不计的构件。此类构件破坏形式如下：1）沿着正截面产生破坏，即沿着弯矩最大的截面；2）沿着斜面破坏，即沿着剪力最大的截面，或者沿着弯矩、剪力均比较大的截面。图1为破坏形式图。造成受弯构件破坏，主要原因如下：1）配筋率；2）混凝土强度；3）截面形式等，主要原因是受拉钢筋的配筋率。

2、房屋结构受弯构件加固方法

2.1预应力加固法

此方法的应用，主要是使用预应力筋，加固房屋结构的受弯构件。从施工应用效果角度来说，预应力加固法的应用，不仅施工较为便利，而且不会增加房屋建筑梁板界面高度，不影响建筑的使用空间，能够提高梁板的抗剪刀承载能力与弯力。

2.2增加截面法

受弯构件加固处理中，增加面积法较为常用。通过在房屋建筑受弯构件上方或下方位置，使用混凝土和钢筋材料等，浇筑新面层，提高受弯构件的性能。从应用效果角度来说，增加受弯构件截面的方式，具有灵活性。在选择加固方法时，可从受弯构件加固要求、施工便捷性等方面入手，做好综合分析。通过计算确定新增截面面积，以便能够达到强度与稳定性要求。对于新增截面的钢材，若想实现和原有结构相互连接，可采取焊接法与铆接法等。

2.3碳纤维加固法

此方法的应用，主要是使用性能较好的环氧类粘结剂，将纤维布直接粘接到房屋建筑混凝土构件表面。从效果角度来说，此方法较为简单，具有强稳定性。应用此方法，对高宽比相对适中的梁，进行加固处理，能够提高构件的受弯承载力。受拉区域的钢筋配筋率越低，则碳纤维加固效果越好，能够有效提高受弯构件的承载力。在加固前，需要合理选择碳纤维材料，使用较厚的材料，将粘贴层数控制在2-3层。

3、房屋结构受弯构件加固设计要点

以某房屋建筑工程为例，受到各类因素的影响，施工作业时，没有实现混凝土连续浇筑施工，当模板拆除后，发现轴间部分存在质量问题，包括孔洞和钢筋露出等，为确保梁设计强度能够达到标准，采取加固梁的方式，来解决此问题。结合此工程实际情况，采取碳纤维加固法，进行加固处理。先使用C35微膨胀混凝土材料填实，再采取碳纤维法，开展加固作业。现结合工程实际，对受弯构件加固设计要点的把控，作如下论述：

3.1合理选择加固材料

使用t700s型碳纤维布，作为加固材料。此类材料具有强度高和效果好的优势，加固后能能够有效增强房屋结构的耐久性。t700s型号碳纤维材料的自重较轻，因此基本不会增加房屋结构自重和截面尺寸。在施工作业中，需要使用到以下材料：1）底胶；2）粘着角；3）专用滚筒；4）刮板等。选择材料时，要从碳纤维加固施工实际需求出发，做好施工材料准备工作。

3.2做好加固計算

使用碳纤维加固法，进行受弯构件加固，在设计加固方案时，对于粘贴材料的截断位置，要从充分利用的截面开始算起，利用IC=（ff·Af）÷（ffv·bf）+200公式，确定粘贴延伸长度。此公式中的Ic指的是粘贴纤维的延伸长度；ffv指的是纤维和混凝土的粘结强度设计值，单位为MPa，取值0.4ft；ff指的是粘贴纤维复合材抗拉强度设计值，按照GB50367-2006要求取值；A指的是实际粘贴的截面面积。通过计算发现，若将材料延伸到支座边缘，难以达到粘贴延伸长度要求。基于此，采取以下锚固措施：在允许延伸的长度范围内，设置U形箍，以梁截面高度为标准，粘贴U形箍。

3.3做好加固构造的控制

采用碳纤维加固法，进行梁加固，需要做好构造控制，要符合以下规定：1）尽量使用加锚的U形箍，若构造需要，可以使用普通U形箍。2）保证U形箍纤维受力方向正确，使其和构件轴向保持垂直。3）若使用纤维复合材料时，要保证条带净距离，要小于梁高，至少0.25倍。4）若梁高度超过600mm时，需要在梁腰部位置，设置1条纵向腰压带。5）为确保结构的耐久性，对于受力纤维片，要做好锚固措施，采取射钉+压结钢片的方式，进行锚固处理。

3.4明确施工质控要点

为确保工程加固质量，在施工的过程中，需要做好以下要点的把控：1）制作碳纤维塑料片。为确保加固效果，要按照设计要求，在做好质量把控。在制造时，采取湿法，将环氧树脂，给注入到材料内，促使纤维单丝能够有效的结合，避免出现应力分布不均匀情况。2）做好底胶涂刷工作。当完成构件表层处理后，按照实际需求，涂刷底胶。在具体操作的过程中，使用专用的刷子，均匀涂抹底胶，确保其能够均匀分布。若底胶部分出现凸起情况，则需要使用砂纸，做好磨平处理。在设计的过程中，明确施工质控要点，指导工程施工，以确保施工质量。

结语：

综上所述，房屋结构中受弯构件的加固设计，需要合理选择加固材料，做好加固计算，做好加固构造的控制，明确施工质控要点。通过全面的设计，提出加固方案，为加固施工，提供作业依据，做好加固质量把控，进而提高构件的性能。