【摘要】隨著建筑領(lǐng)域技術(shù)的不斷進(jìn)步，和人們對(duì)于建筑要求的不斷提高，目前在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中常會(huì)用到鋼筋混凝土桁架，桁架本身的承重能力比較高，而自身的重量又比較低，所以，文章重點(diǎn)對(duì)鋼筋混凝土桁架的性質(zhì)和受力點(diǎn)等進(jìn)行了深入的分析和研究，并提出了進(jìn)一步的改進(jìn)改良措施，希望能夠拓寬鋼筋混凝土桁架在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用范圍，不斷的完善我國(guó)的建筑行業(yè)的施工質(zhì)量和施工水準(zhǔn)。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；結(jié)構(gòu)加固；鋼筋混凝土桁架

引言

近年來，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)面臨著一個(gè)前所未有的高速發(fā)展的階段，無論是國(guó)民生產(chǎn)總值還是老百姓的日常生活都得到了一定的提高。因此，建筑行業(yè)也在經(jīng)濟(jì)模式的帶動(dòng)之下蓬勃發(fā)展起來。傳統(tǒng)的建筑更加重視外觀的審美要求，但是隨著人們認(rèn)識(shí)觀念的改變，以及維權(quán)意識(shí)的增強(qiáng)，目前人們更加重視建筑內(nèi)部空間利用率和結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)，只有既具有使用功能齊全，可靠的安全保障同時(shí)還具有外觀審美的建筑物，才能獲得更加廣泛的用戶的青睞。而隨著建筑樓層高度的不斷攀升，提高建筑質(zhì)量也面臨著一個(gè)全新的挑戰(zhàn)。鋼筋混凝土桁架就是建筑結(jié)構(gòu)加固施工中一個(gè)比較不錯(cuò)的選擇，基于該項(xiàng)施工方法具有一定的使用價(jià)值和意義，本文將對(duì)其進(jìn)行具體的分析和介紹。

1、工程概況

為了進(jìn)一步的分析鋼筋混凝土桁架在工程加固中的應(yīng)用，我們選取了一個(gè)實(shí)際施工操作的建筑加固工程進(jìn)行全程的跟蹤研究，以保證本文的相關(guān)敘述的真實(shí)性和可靠性。本次選取的加固工程是一座設(shè)計(jì)比較規(guī)整，外觀比較整齊的寫字樓。該寫字樓的建筑年代比較久遠(yuǎn)，因此外觀形式比較單一，地上建筑共八層，第一層主要用于商鋪店面，因此高度較之其他七層有所區(qū)別，約為3.9米高，而其余各層均為3米高。采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。本次加固工程的重點(diǎn)是寫字樓的各個(gè)梁柱。設(shè)計(jì)師起初準(zhǔn)備利用增大截面的方式進(jìn)行加固，但是如果這樣施工，那么梁柱的截面需要增加兩倍以上，如此大尺寸的增加會(huì)使得建筑物的整體結(jié)構(gòu)受到損壞，經(jīng)過反復(fù)的研究和勘查，最終確定運(yùn)用鋼筋混凝土桁架的形式來進(jìn)行施工建設(shè)。

2、在豎向荷載作用下鋼筋混凝土桁架的受力分析

2.1空腹桁架的受力特征

2.1.1減少豎腹桿間距對(duì)空腹桁架的受力性能影響

下弦桿主要承受拉力，還承受彎矩和剪力，中間部位的拉力非常大，向兩端遞減，兩端會(huì)出現(xiàn)壓應(yīng)力。豎腹桿承受彎矩、剪力和軸力，內(nèi)力分布從中間向梁端支座遞增，即靠近支座腹桿的內(nèi)力最大，隨著腹桿間距的減少，腹桿的內(nèi)力加大。

2.1.2改變桁架的截面尺寸對(duì)空腹桁架受力性能的影響

從物理學(xué)的角度分析來看，如果加大下弦桿的橫截面的面積，其承載力必然會(huì)增加，這有利于實(shí)現(xiàn)建筑物的加固。但是如果沒有限制進(jìn)行盲目的橫截面的擴(kuò)大，則會(huì)適得其反。當(dāng)下弦梁橫截面過大時(shí)，下弦梁就會(huì)逐漸成為一個(gè)類似于獨(dú)立的梁體的特質(zhì)，這也就改變了鋼筋混凝土桁架的屬性和特質(zhì)。而增大上弦桿的截面尺寸，相當(dāng)于增大其剛度，內(nèi)力相應(yīng)增大，從而減小了下弦桿的內(nèi)力，有利于增強(qiáng)空腹桁架的共同工作效應(yīng)。

2.2斜腹桿桁架的受力分析

對(duì)其進(jìn)行受力分析計(jì)算，斜腹桿桁架上、下弦桿如同空腹桁架，上弦主要承受壓力，中間最大并向兩端遞減，在端部出現(xiàn)拉應(yīng)力；下弦桿主要承受拉力，中間最大并向端遞減，端部出現(xiàn)壓應(yīng)力。斜腹桿所受拉壓軸力相間，其數(shù)值大小從中間向兩邊遞減。桁架所受剪力從中間最向兩邊遞增，但剪力值比空腹桁架小的多。斜腹桿桁架所受的彎矩很小，受力特性類似于空腹桁架，其跨中撓度比空腹桁架小的多。

2.3幾種鋼筋混凝土桁架結(jié)構(gòu)形式分析

隨著鋼筋混凝土桁架的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)于它的研究也就更加的深入了，目前主要有三種主要的形式，但是無論哪種鋼筋混凝土桁架形式，都具有一定的共性，主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

2.3.1不論哪種桁架形式，弦桿的受力特性相似。下弦桿主要承受拉力，中部最大并向兩邊遞減，端部可能出現(xiàn)壓應(yīng)力；上弦受壓，中部最大并向兩邊遞減，端部可能出現(xiàn)拉應(yīng)力。

2.3.2斜腹桿桁架可以將下弦所受的較大集中力向上弦桿傳遞，從而能有效增加上、下弦的共同受力，使受力更趨向均勻，具有卸荷作用；其所受的剪力明顯小于空腹桁架，能有效提高桁架的抗剪作用。

4、工程應(yīng)用

通過上面的分析和介紹，我們可以對(duì)本次的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行全面的梳理和總結(jié)，本次寫字樓的加固施工中，應(yīng)用的是鋼筋混凝土桁架。這種加固的方式既能夠確保加固的目的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還能夠減少工程量，降低施工的成本，是最為合理的一種加固方式，具體的施工過程中我們采用的是：桁架兩端支座豎桿和中間豎腹桿均為原有構(gòu)件，其尺寸為600mm×600mm，弦桿亦為原有構(gòu)件，其尺寸為300mm×700mm，其他的豎腹桿和斜腹桿均為新增構(gòu)件，其尺寸均為300mm×400mm。

5、工程實(shí)際中鋼筋混凝土桁架的計(jì)算

任何一項(xiàng)工程在建設(shè)施工之前都需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，而在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的加固過程中，如果采用了鋼筋混凝土桁架，出于對(duì)建筑加固工程質(zhì)量負(fù)責(zé)的態(tài)度，必須在施工之前進(jìn)行模型的構(gòu)建。為了提高工作效率和模型構(gòu)建的科學(xué)性，我們利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行鋼筋混凝土桁架的模型構(gòu)建。通常來說，可采用SATWE計(jì)算軟件結(jié)構(gòu)分析，在建模時(shí)，弦桿可采用梁?jiǎn)卧箺U可采用斜桿單元，弦桿所在樓層的樓板應(yīng)設(shè)置成彈性膜。至于局部數(shù)據(jù)的計(jì)算，我們同樣可以依托計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來完成，根據(jù)鋼筋混凝土桁架的建造原理，微軟公司開發(fā)了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件，施工人員只要將相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸入，電子計(jì)算機(jī)就會(huì)自動(dòng)的輸出數(shù)值，方便快捷，科學(xué)可靠。當(dāng)然，計(jì)算出來的數(shù)據(jù)和構(gòu)建成功的模型，還需要設(shè)計(jì)師進(jìn)行反復(fù)的分析和研究，以便于發(fā)現(xiàn)不合理的數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和分析。

6、工程改造加固設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

鋼筋混凝土桁架的跨度通常來說比較大，那么其兩端的彎矩也相應(yīng)會(huì)增加，從物理學(xué)的受力來進(jìn)行分析，兩端所需要承受的剪力也必然會(huì)隨之增加。因此，處于安全施工的考慮，必須對(duì)兩端的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加固處理。具體的操作方法比較多，例如可以采用加固節(jié)點(diǎn)的方式，利用鋼筋等將節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行多次加固；同時(shí)也可以利用增大接觸面積，并在接觸面內(nèi)添加相應(yīng)的粘連的膠體的方式。具體的操作施工方法可以依據(jù)施工單位的具體情況來進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。

7、結(jié)語(yǔ)

總之，對(duì)于建筑物進(jìn)行加固是建筑物在使用年限之內(nèi)必須要做的一項(xiàng)工程，而全面提高建筑物的加固質(zhì)量最好的選擇就是應(yīng)用鋼筋混凝土桁架。這種模式的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性極強(qiáng)，同時(shí)操作起來比較簡(jiǎn)單，尤其適用于那些單層跨度大的建筑。但是由于這種結(jié)構(gòu)模式也有一定的局限性，所以在施工之前必須要對(duì)建筑物的施工界面的尺寸進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，尤其是施工的細(xì)節(jié)處必須尤為注意，只要施工人員嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建筑加固，建筑物的加固質(zhì)量必然會(huì)得到保障。