混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范算例解析》是一本極具實用價值的工具書，為相關(guān)領(lǐng)域工作者提供了豐富且系統(tǒng)的參考內(nèi)容，該書詳細講解了混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計的基本原理，讓讀者從理論層面深入理解加固設(shè)計的依據(jù)與邏輯，對各類加固方法的適用范圍進行了清晰界定，使讀者能明確不同場景下適用的加固手段，書中包含眾多典型算例，如軸心受壓構(gòu)件加固、偏心受壓構(gòu)件加固、受彎構(gòu)件正截面與斜截面加固等計算示例，展示了具體的計算步驟與思路，還對粘貼纖維復(fù)合材加固技術(shù)等進行了說明，闡述了加固設(shè)計中材料質(zhì)量控制、溫度應(yīng)力計算、裂縫控制、結(jié)構(gòu)變形計算等要點，以及節(jié)點處理、不同材料協(xié)同工作、安全系數(shù)取值等關(guān)鍵內(nèi)容，并考慮了現(xiàn)場施工條件、無損檢測技術(shù)應(yīng)用、結(jié)構(gòu)動力性能計算、環(huán)境侵蝕作用評估等多方面因素，助力

混凝土結(jié)構(gòu)加固是建筑工程中常見的技術(shù)手段，隨著建筑使用年限的增加或功能改變，原有結(jié)構(gòu)往往需要進行加固改造，我國《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》(GB50367-2013)為這類工程提供了詳細的設(shè)計依據(jù)和計算方法，本文將通過具體算例，深入解析規(guī)范中的關(guān)鍵設(shè)計要點,幫助工程技術(shù)人員更好地理解和應(yīng)用規(guī)范要求。

規(guī)范概述與基本規(guī)定

《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367-2013是我國混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計的主要技術(shù)標準，適用于既有混凝土結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計，規(guī)范明確了加固設(shè)計的基本原則：安全性、適用性、耐久性和經(jīng)濟性，加固設(shè)計應(yīng)采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法，考慮結(jié)構(gòu)的二次受力特點,并滿足現(xiàn)行國家標準的相關(guān)要求。

在材料選用方面，規(guī)范對混凝土、鋼筋、纖維復(fù)合材料等加固材料的性能指標提出了具體要求，加固用混凝土強度等級不應(yīng)低于C20，且宜比原結(jié)構(gòu)混凝土強度等級提高一級；加固用鋼筋宜采用HRB400級或HRB500級熱軋帶肋鋼筋；碳纖維復(fù)合材料的抗拉強度標準值不應(yīng)低于3000MPa。

增大截面加固法算例

增大截面法是一種常用的混凝土結(jié)構(gòu)加固方法，通過在原有構(gòu)件表面澆筑新的混凝土并配置鋼筋，增大構(gòu)件截面面積，從而提高其承載能力,下面通過一個梁加固的算例說明設(shè)計過程。

算例條件：某鋼筋混凝土簡支梁，截面尺寸b×h=250mm×500mm，混凝土強度等級C25，受拉鋼筋3Φ20(As=942mm2)，受壓鋼筋2Φ12(A's=226mm2)，跨中彎矩設(shè)計值M=180kN·m，現(xiàn)因使用功能改變，跨中彎矩設(shè)計值提高至M'=260kN·m,需進行加固設(shè)計。

計算步驟：

1. 驗算原梁承載力： α?=1.0，fc=11.9N/mm2，fy=300N/mm2 x=(fyAs-f'yA's)/(α?fcb)=(300×942-300×226)/(1.0×11.9×250)=72.4mm Mu=α?fcbx(h0-x/2)+f'yA's(h0-a's)=1.0×11.9×250×72.4×(465-72.4/2)+300×226×(465-35)=184.6kN·m<M'=260kN·m，需加固

2. 確定加固方案：采用底面和兩側(cè)面增大截面法，新增混凝土強度等級C30，新增受拉鋼筋采用HRB400級(fy=360N/mm2)

3. 計算新增鋼筋面積： 設(shè)加固后截面有效高度h0'=565mm 由M'=α?fcbx(h0'-x/2)+f'yA's(h0'-a's) 260×10?=1.0×14.3×300×x×(565-x/2)+360×226×(565-35) 解得x=88.3mm As,add=[α?fcbx-f'yA's]/fy=[1.0×14.3×300×88.3-360×226]/360=745mm2 實配3Φ18(As,add=763mm2)

4. 構(gòu)造要求：新增鋼筋與原鋼筋采用短筋焊接連接，間距不大于500mm；新舊混凝土界面鑿毛處理,并涂刷界面劑。

外粘型鋼加固法算例

外粘型鋼加固法是將型鋼通過結(jié)構(gòu)膠粘貼于混凝土構(gòu)件表面，形成組合結(jié)構(gòu)共同受力，該方法施工便捷，對原結(jié)構(gòu)損傷小,下面通過一個柱加固算例說明設(shè)計要點。

算例條件：某鋼筋混凝土軸心受壓柱，截面尺寸400mm×400mm，計算高度4.5m，混凝土C30，縱筋8Φ20(As=2513mm2)，承受軸向壓力設(shè)計值N=3200kN，現(xiàn)使用荷載增加至N'=4500kN,需進行加固。

計算步驟：

1. 驗算原柱承載力： l0/b=4500/400=11.25，查表得φ=0.965 Nu=0.9φ(fcA+fy'As')=0.9×0.965×(14.3×160000+300×2513)=2936kN<N'=4500kN，需加固

2. 選擇加固方案：采用四角包角鋼加固，角鋼規(guī)格L125×10，Q235鋼(fy=235N/mm2)，綴板間距300mm

3. 計算加固后承載力： 角鋼截面積A=4×2400=9600mm2 考慮共同工作系數(shù)0.8 Nu'=0.9φ(fcA+fy'As'+0.8fyA)=0.9×0.965×(14.3×160000+300×2513+0.8×235×9600)=4715kN>N'=4500kN，滿足

4. 構(gòu)造要求：角鋼與混凝土表面間隙不大于5mm，采用結(jié)構(gòu)膠填充；綴板厚度不小于6mm，寬度不小于80mm；加固后表面做防火防腐處理。

粘貼纖維復(fù)合材料加固法算例

纖維復(fù)合材料(FRP)加固具有輕質(zhì)高強、施工便捷等優(yōu)點，適用于各種復(fù)雜形狀的結(jié)構(gòu)加固,下面通過一個板加固算例說明設(shè)計方法。

算例條件：某鋼筋混凝土樓板，板厚120mm，混凝土C25，受拉鋼筋Φ8@150(As=335mm2/m)，跨中彎矩設(shè)計值M=12kN·m/m，現(xiàn)需承受M'=20kN·m/m,采用碳纖維布加固。

計算步驟：

1. 驗算原板承載力： h0=120-20=100mm x=fyAs/(α?fcb)=300×335/(1.0×11.9×1000)=8.4mm Mu=fyAs(h0-x/2)=300×335×(100-8.4/2)=9.63kN·m/m<M'=20kN·m/m，需加固

2. 確定碳纖維布參數(shù)：選用300g/m2碳纖維布，厚度0.167mm，抗拉強度標準值3400MPa，彈性模量2.4×10?MPa

3. 計算需要粘貼層數(shù)： 纖維布設(shè)計強度ffd=3400×0.85=2890MPa 由M'=α?fcbx(h0-x/2)+ffdAf(h-x/2) 設(shè)x=12mm 20×10?=1.0×11.9×1000×12×(100-12/2)+2890×Af×(120-12/2) 得Af=47.3mm2/m 單層碳纖維布截面積Af1=0.167×1000=167mm2/m 理論需要層數(shù)n=47.3/167=0.28層，取1層

4. 構(gòu)造要求：混凝土表面打磨平整，轉(zhuǎn)角處做不小于20mm圓弧處理；纖維布搭接長度不小于150mm；表面做防護處理。

加固施工注意事項

無論采用何種加固方法，施工質(zhì)量都直接影響加固效果，根據(jù)規(guī)范要求,加固施工中應(yīng)注意以下關(guān)鍵點：

1. 表面處理：原結(jié)構(gòu)表面必須徹底清理，去除松散層、油污等，必要時進行鑿毛或噴砂處理,確保新舊材料粘結(jié)可靠。

2. 材料質(zhì)量控制：所有加固材料應(yīng)有合格證明文件，并按規(guī)范要求進行現(xiàn)場抽樣檢驗，特別是結(jié)構(gòu)膠、纖維復(fù)合材料等新型材料,應(yīng)嚴格檢查其性能指標。

3. 施工環(huán)境控制：混凝土澆筑和粘結(jié)施工時，環(huán)境溫度宜在5℃-35℃之間，相對濕度不大于85%,避免在雨天或大風(fēng)天氣進行室外作業(yè)。

4. 施工過程監(jiān)測：對重要結(jié)構(gòu)或復(fù)雜加固工程，應(yīng)進行施工全過程監(jiān)測，包括原結(jié)構(gòu)變形、裂縫發(fā)展等情況,發(fā)現(xiàn)異常及時處理。

5. 質(zhì)量檢驗：加固完成后，應(yīng)按照規(guī)范要求進行質(zhì)量檢驗，包括粘結(jié)強度檢測、空鼓率檢查、外觀質(zhì)量評定等。

常見問題與對策

在混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計實踐中,常會遇到以下問題：

1. 原結(jié)構(gòu)混凝土強度低于檢測值：設(shè)計時應(yīng)考慮材料性能的變異性，適當留有余地；加固前應(yīng)進行全面的結(jié)構(gòu)檢測評估。

2. 新舊混凝土收縮差異導(dǎo)致開裂：可采用補償收縮混凝土或添加纖維等措施減少收縮；適當設(shè)置后澆帶或分塊澆筑。

3. 加固后剛度突變引起內(nèi)力重分布：應(yīng)進行整體結(jié)構(gòu)分析,必要時對相關(guān)構(gòu)件進行相應(yīng)加固。

4. 耐久性問題：特別是外露鋼材和纖維材料，應(yīng)采取可靠的防腐、防紫外線措施,確保長期性能。

5. 施工誤差影響：設(shè)計時應(yīng)考慮施工可能產(chǎn)生的偏差，如保護層厚度偏差、鋼筋位置偏差等,適當提高安全儲備。

混凝土結(jié)構(gòu)加固是一項技術(shù)性強、責(zé)任重大的工作，設(shè)計人員必須深入理解規(guī)范要求，掌握各種加固方法的計算原理和構(gòu)造要點，通過本文的算例分析，我們可以看到，《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367-2013為各類加固工程提供了系統(tǒng)的設(shè)計