加固設(shè)計計算（加固設(shè)計計算的基本步驟）

懷化鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計公司 42分鐘前 1 搶沙發(fā)

加固設(shè)計計算是確保建筑物或結(jié)構(gòu)在承受額外負(fù)荷時保持穩(wěn)定和安全的關(guān)鍵步驟。這一過程通常包括以下幾個基本步驟：確定需要加固的結(jié)構(gòu)和其原始設(shè)計參數(shù)；評估現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的承載能力并識別可能的弱點(diǎn)；根據(jù)荷載類型（如風(fēng)載、地震、化學(xué)腐蝕等）選擇適當(dāng)?shù)募庸谭椒?；進(jìn)行詳細(xì)的材料性能分析，以確定合適的加固材料和施工技術(shù)；制定詳細(xì)的施工計劃，包括施工順序、材料供應(yīng)安排以及施工過程中的安全措施。通過這些步驟，可以確保加固工作既有效又經(jīng)濟(jì)，同時滿足法規(guī)要求和建筑規(guī)范。

加固設(shè)計計算概述

加固設(shè)計計算是在結(jié)構(gòu)加固過程中，為了確保加固后的結(jié)構(gòu)能夠滿足設(shè)計要求，對原有結(jié)構(gòu)和新增結(jié)構(gòu)進(jìn)行的一系列計算和評估。這些計算通常涉及結(jié)構(gòu)的承載力、穩(wěn)定性、變形等多個方面。以下是一些關(guān)鍵點(diǎn)：

1. 基本規(guī)定

承載力評價：在加固前，應(yīng)根據(jù)隧道目前的狀態(tài)，對原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行承載力評價；加固后，應(yīng)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行承載力的計算，以滿足加固設(shè)計要求.
綜合檢測與評估：隧道在運(yùn)營過程中，會出現(xiàn)多種病害，如滲漏水、裂縫、背后空洞、強(qiáng)度劣化等。加固設(shè)計前應(yīng)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合檢測和評估，計算時依據(jù)當(dāng)前的隧道狀態(tài)參數(shù)，如隧道襯砌的檢測強(qiáng)度、實(shí)際厚度、截面有效面積、背后空洞范圍等實(shí)際參數(shù)進(jìn)行計算分析.

2. 計算方法

原有結(jié)構(gòu)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：隧道結(jié)構(gòu)加固設(shè)計計算時，應(yīng)依據(jù)隧道原有結(jié)構(gòu)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計算，同時考慮使用年限和原有結(jié)構(gòu)材料性能綜合分析.
應(yīng)力計算：在極限狀態(tài)下，新加結(jié)構(gòu)的應(yīng)力由其應(yīng)變確定，依平截面假定求得應(yīng)變后，再乘以彈性模量求得新加材料的應(yīng)力值。當(dāng)原截面材料達(dá)到設(shè)計值時，新加材料應(yīng)力為最大，以此控制新加材料用量.

3. 新增結(jié)構(gòu)的要求

變形協(xié)調(diào)：新增混凝土構(gòu)件在受力過程中應(yīng)與原構(gòu)件保持變形協(xié)調(diào)，應(yīng)采取工程措施保證新舊混凝土的變形一致.
荷載分配：加固材料與原構(gòu)件有效結(jié)合前，計算時假定原有結(jié)構(gòu)承受所有荷載，包括加固材料自重、施工荷載和注漿壓力等；加固材料和原構(gòu)件有效結(jié)合后，認(rèn)為新構(gòu)件按照整體承受荷載來進(jìn)行計算.

4. 病害計算模型

裂縫計算模型：素混凝土襯砌受拉區(qū)開裂后，認(rèn)為其開裂部分不能承受拉應(yīng)力，進(jìn)行計算時應(yīng)采用有效面積；鋼筋混凝土襯砌受拉區(qū)開裂后，認(rèn)為開裂部分拉應(yīng)力全部由鋼筋承擔(dān)，該部分混凝土不承受拉應(yīng)力.
套拱加固：采取新增套拱進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固時，加固設(shè)計計算補(bǔ)充說明如下：
- 若不嵌入防水板，進(jìn)行套拱加固設(shè)計計算時認(rèn)為原襯砌和套拱變形協(xié)調(diào)，即按照整體受力進(jìn)行計算。
- 若嵌入防水板，套拱加固設(shè)計計算采取原結(jié)構(gòu)和套拱分開計算的方法。加固后承載力為兩者的和，其中原有結(jié)構(gòu)按照規(guī)范相關(guān)規(guī)定計算承載力，新增套拱根據(jù)套型形式采取相應(yīng)計算方法.

5. 增大截面加固法

受彎構(gòu)件加固計算：在受壓區(qū)增設(shè)現(xiàn)澆混凝土加厚層的鋼筋混凝土和素混凝土受彎構(gòu)件，在加固施工中以原構(gòu)件為支撐，在其上澆筑混凝土加厚層并與原構(gòu)件組合。構(gòu)件的計算時應(yīng)進(jìn)一步保證增設(shè)現(xiàn)澆混凝土加厚層的受力，同時也為減少新增混凝土加厚層在施工和運(yùn)營中發(fā)生溫度、混凝土收縮引起的裂縫，應(yīng)按構(gòu)造要求配筋.
受拉區(qū)加固：在極限狀態(tài)下，截面受壓區(qū)邊緣混凝土應(yīng)變達(dá)到極限值。受壓區(qū)混凝土應(yīng)力圖形可簡化為矩形計算。新增鋼筋混凝土層由于連接構(gòu)造和受力狀態(tài)上受到各種因素的影響，導(dǎo)致其強(qiáng)度得不到充分發(fā)揮，從安全的角度對新增鋼筋混凝土層進(jìn)行折減.

6. 參考書籍

《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計計算算例》（第三版）：本書主要根據(jù)《工程結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB55001-2021、《混凝土結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB55008-2021、《既有建筑鑒定與加固通用規(guī)范》GB55021-2021等編寫。書中包含一百五十余個算例，每個算例除給出了詳細(xì)的手算過程外，還列出了混凝土構(gòu)件計算軟件SCS的計算結(jié)果，兩種方法結(jié)果得到相互驗(yàn)證，減少了出錯幾率，便于讀者通過算例學(xué)習(xí)加固設(shè)計規(guī)范，解決實(shí)際問題.

通過以上內(nèi)容，我們可以看到加固設(shè)計計算是一個復(fù)雜但系統(tǒng)的過程，需要綜合考慮多種因素，確保加固后的結(jié)構(gòu)能夠安全可靠地運(yùn)行。