【摘要】隨著我國城市化的不斷深入，城市商品房建設和住房改造進入到一個新的階段。建筑業(yè)的發(fā)展帶動了房屋設計的轉(zhuǎn)變，也對建筑質(zhì)量提出了更高的要求。許多建筑物需要按照新的建筑標準對原有的房屋受彎結構進行加固設計和補強，以保證房屋的繼續(xù)使用和安全。本文作者結合當前房屋結構受彎結構的設計現(xiàn)狀，對如何加固房屋結構中受彎構件表達了自己的看法。

【關鍵詞】受彎構件；房屋結構；預應力；碳纖維布

一、房屋受彎構件概述

房屋結構中的受彎構件是房屋設計中的重要組成部分。所以必須要了解其基本概念。

1.1受彎構件定義

在房屋結構中，只受彎矩作用或彎矩與剪力共同作用的構件，或以受彎受剪為主但作用很小軸力的構件，均稱為受彎構件。其受力特點為上部受壓，下部受拉，一般為梁、板等構件。

1.2受彎構件的破壞形式

學術界對房屋受彎結構的破壞形式分類有很多種，作者認為，當前房屋建筑的受彎結構破壞可以按照兩種方式進行分類：截面破壞和穩(wěn)定性破壞。1.2.1截面破壞受彎構件在荷載等因素的作用下，可能發(fā)生兩種主要的截面破壞：一種是沿彎矩最大的截面破壞，另一種是沿剪力最大或彎矩和剪力都較大的截面破壞。當受彎構件沿彎矩最大的截面破壞時，破壞截面與構件的軸線垂直，稱為沿正截面破壞；當受彎構件沿剪力最大或彎矩和剪力都較大的截面破壞時，破壞截面與構件的軸線斜交，稱為沿斜截面破壞。進行受彎構件加固設計時，既要保證構件加固沿正截面發(fā)生的破壞，又要加固構件沿斜截面發(fā)生破壞，因此要進行正截面承載能力和斜截面承載能力計算。1.2.2穩(wěn)定性破壞1）整體失穩(wěn)對于存在單向受彎構件的房屋，其受彎構件在荷載不大時僅在最大剛度平面內(nèi)產(chǎn)生彎曲變位，當荷載達到某一數(shù)值時，構件有可能突然產(chǎn)生在最大剛度平面外的彎曲變位（也稱側向變位和扭轉(zhuǎn)變形）；若荷載繼續(xù)增大，構件側向變位和扭轉(zhuǎn)將急劇增加，從而導致喪失承載能力，構件從平面彎曲狀態(tài)變?yōu)閺澟�狀態(tài)的現(xiàn)象稱為整體失穩(wěn)，也稱為彎扭失穩(wěn)。這代表受彎構件整體行已經(jīng)受到傷害，需要進行加固處理。2）局部失穩(wěn)鋼筋房梁等受彎構件在受荷情況下，如果板件出現(xiàn)波浪形鼓曲，稱為局部失穩(wěn)。對于型鋼房梁構件，由于壁較厚，制作時已滿足局部穩(wěn)定要求，故不發(fā)生局部失穩(wěn)；而對于鋼結構組合構件，截面離型心較勁的話，即翼緣寬而薄，腹板高而薄，這樣使板件寬厚比或高厚比例失調(diào)，容易導致局部失穩(wěn)。局部失穩(wěn)不一定表示受彎使構件已經(jīng)被破壞，但會降低構件受力性能，提高了構件的整體失穩(wěn)幾率，所以對局部失穩(wěn)也要進行加固設計。

二、對房屋結構中受彎構件加固的設計

對于房屋結構中受彎構件的加固設計，可以使用以下幾種加固方式進行加固：

2.1直接加固

1）外包鋼加固法外包鋼法指的是對于房屋的受彎結構周圍使用敷蓋型鋼的方式進行加固的方法。對于具體的加固流程，可以采用干式和濕式兩種方式。對于一般的受彎構件或者受破壞程度較低的構件，可以直接用干式外包鋼進行加固，就是將角鋼直接覆蓋在受彎構建的周圍；當以乳膠水泥粘貼或以環(huán)氧樹脂化學灌漿等方法粘貼時，稱之為濕式包鋼加固。外包鋼法具有受力可靠、施工簡便、現(xiàn)場工作量較小，不影響結構外形等優(yōu)點。但缺點是用鋼量較大，且不宜在無防護的情況下用于600℃以上高溫場所；此法適用于使用上不允許顯著增大原構件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結構加固。

2.2碳纖維加固

2.2.1碳纖維加固技術概論碳纖維布加固修補結構技術是一種新型的受彎結構加固設計技術，它是利用樹脂類粘結材料將碳纖維布粘貼于受彎結構的表面，增強受彎結構的穩(wěn)固性（圖三）。碳纖維材料用于受彎結構加固設計始于上世紀80年代，21世紀頭十年逐漸從美、日等發(fā)達國家流入我國。隨著碳纖維合成技術的逐漸成熟，我國建筑業(yè)也開始大量于建筑物加固上使用該材料技術。碳纖維加固在受彎結構加固補強中，有以下優(yōu)點：1）抗拉強度高，是普通鋼材的10倍；2）加固后能大大提高房屋受彎結構的耐腐蝕性及使用時間；3）自重輕（約200g/m2），密度只有普通鋼材的1/4；基本不增加結構自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪，適用范圍廣，適合任何形狀；4）施工簡便（不需大型施工機構及周轉(zhuǎn)材料），沒有濕作業(yè)，易于操作，經(jīng)濟性好；5）適用范圍廣，施工工期短。2.2.2碳纖維加固具體施工設計方法首先，混凝土表面處理應清除被加固受彎構件表面剝落、疏松、蜂窩、腐蝕的劣化混凝土，清理出構件的結構層。將被加固構件表面打磨平整，將直轉(zhuǎn)角粘貼處打磨成圓弧狀，并進行導角處理，圓弧半徑不應小于20mm，去除表層浮漿、油污等污染物，并用修復材料將表面修復平整，完成后續(xù)干燥處理，對裂縫進行灌縫或封閉。第二、配制并涂刷底層樹脂按照特定的技術工藝配置或者購買底層樹脂，用滾筒刷將底層樹脂均勻涂抹于受彎構件表面，迅速找平，完成干燥后進入下一道工序。第三、粘貼碳纖維板按施工現(xiàn)場測量的尺寸裁剪碳纖維板，并按產(chǎn)品生產(chǎn)廠提供的工藝規(guī)定配制粘結樹脂。擦拭碳纖維板表面，粘貼幾層擦拭幾層。擦拭干凈的碳纖維板應立即涂刷粘結樹脂，樹脂層應呈突起狀，平均厚度不應小于2mm。輕壓貼于需粘貼的位置，用橡皮滾筒順纖維方向均勻平穩(wěn)壓實，使樹脂從兩邊擠出，保證密實無空洞。當平行粘貼多條碳纖維板時，兩條板帶之間的空隙不應小于5mm。結構表面防護當需要做表面防護時，應按有關規(guī)范的規(guī)定處理，以保證防護材料與碳纖維之間粘結可靠。

2.3植筋加固

植筋加固技術是一項針對房屋結構較簡捷、有效的連接與錨固技術。對于需要擴大面積或則增加樓層的建筑物，必須增加受彎結構的承重力度，但是原有的建筑物在鋼筋的設計上與擴建后的建筑物存在出入，這時候可以使用植筋加固。一般來講，植筋加固可以使用普通鋼筋，也可植入螺栓式錨筋。當前市場上植筋加固的使用程度較為廣泛，比如，房屋擴建、漏埋鋼筋、加大承重力度、上部結構擴跨、頂升對梁、柱的接長等。所以，鋼筋植入是一種有效的加固建筑物的加固方式。植筋標準施工程序是：劃線定位—鉆孔－清除孔塵－灌注結構膠－鋼筋處理－植入鋼筋－養(yǎng)護固化－質(zhì)量檢驗。此外，對于房屋結構的加固設計，還有很多種方式，比如：粘鋼加固，預應力加固、加大截面加固技術、置換混凝土加固技術、裂縫修補技術等，都可以作為房屋結構中受彎結構構件的加固和補強設計。使用哪種設計方式，需要根據(jù)建筑物的狀態(tài)、使用方向以及使用年限等具體信息進行確定。

三、總結

綜上所述，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，房屋結構的受彎結構構件加固已經(jīng)成為建筑業(yè)市場上一個新的經(jīng)濟增長點，需要加固的建筑在未來會不斷增加，面臨的情況也會更加復雜。所以，我們要不斷學習和實踐各種新型加固技術，結合實際情況設計不同的加固方案，提高加固施工的效率和質(zhì)量，推動我國建筑業(yè)的不斷前進。

參考文獻

[1]陳玉如.淺談已有住宅建筑結構受彎構件的加固補強設計[J].建材發(fā)展導向，2011（11）