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摘要：对于建筑结构建设工程来说，采用钢筋混凝土桁架是比较典型的类型。在具体的加固工程中，钢筋混凝土桁架结构具有较强的优势，不仅安装方式比较便捷，同时还可以充分地应用建筑材料的整体强度。另外，在减少建筑结构自重方面也具有一定的优势。本文中，笔者主要对钢筋混凝土桁架在建筑结构加固中的应用程度进行深入介绍和分析，希望能够给相关的工程建筑工作人员提供借鉴和参考。
关键词：钢筋混凝土；桁架结构；加固处理；应用
要对钢筋混凝土桁架在建筑工程中的性能进行全面地分析，需要从桁架结构的形式，受力情况以及承重结构等方面进行全面地分析和探讨。可以通过对典型的工程实例来进行详细地分析，对桁架结构设计的要点以及具体的应用情况进行全面地掌握。接下来，笔者主要从具体的工程实例入手，对钢筋混凝土桁架在建筑结构加固中的应用情况进行探讨。
1、工程概况
某写字楼外形比较规范，其地上有8层，主要采用的是混凝土框架结构。只有首层为3.9m，其他的楼层都为3m。总体高度为27.5m。混凝土强度等级为C35，一层以上的部位采用的是C30。另外，柱子的截面为600×600㎜。楼板的厚度为120㎜。在实际的处理中，工作人员要对梁体进行改造和优化。通过细致地分析和探讨，主要采用的是截面加固的方式，截面的高度为1.5m，然后形成转换梁的形式。截面的尺寸达到柱体结构的2倍以上。而且刚度也形成了突变。梁的刚度要大于柱体的刚度。在实际的应用中，技术人员和施工人员全面地考虑到结构本身的特点，单层钢筋混凝土桁架结构具有较强明确的传力性。开洞部位要设置一定的管道，这样可以有效地满足建筑结构的空间要求。无论是自重还是抗侧刚度都低于转换梁。因此，在钢筋混凝土的横向部位主要选择的是桁架转换梁结构。
2、钢筋混凝土桁架结构的形式
钢筋混凝土桁架主要应用在屋架结构、转换层以及塔架部位，在受到荷载作用时，主要以弯矩变形形式呈现。这种结构类型和梁体的受力特点之间存在着一定的联系性，不仅如此，还包括桁架的受力情况在其中。钢筋混凝土桁架结构在应用的过程中主要的构成部分为上、下弦杆、直腹杆以及斜腹杆等等。有些桁架结构主要是以复合桁架的形式为主。在具体的施工工程中，工作人员应该对结构的预应力模式进行全面地分析，不仅要提升结构的稳定性和刚度，还应该对裂缝结构进行全面地控制。
3、竖向荷载下钢筋混凝土桁架的受力情况
3.1空腹桁架的受力情况分析
3.1.1竖向腹杆的间距对桁架的受力性
从具体的桁架结构形式上可以看出，下弦杆所承受的拉力比较明显，而且还会承受一定的弯矩和剪力，其中中间部位的拉力明显增加。结构会朝着两端呈现递减的趋势。不仅提升了空腹桁架梁的整体刚度。下弦杆的拉力逐渐趋向于平衡，上弦受力情况和下弦的受力情况之间存在着明显的差异。如果中间位置出现了受压的状态，则压力值就会朝着两端递减，使得端部出现严重的拉应力。另外，腹杆间距在逐渐降低，腹杆的内里也就越大。
3.1.2腹杆间距不等会对空腹桁架的受力情况造成严重地影响
如果竖向腹杆的中间位置密度较大，两边的状态比较稀，经过对比分析可以看出，在支座的部位设置腹杆的形式，可以提升札架的稳定性和整体的刚度。同时还可以有效地减少桁架的框中挠度。如果在加密的中间设置腹杆形式，对桁架结构造成的影响就明显较小。
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3.1.3改变精架的截面大小对桁架受力情况的影响
加大下弦杆的截面尺寸，对桁架的受力性能是有利的，但不宜增大太多，否则下弦很容易形成独立梁的受力特性，失去桁架的特性。增大上弦杆的截面尺寸，相当于增大其刚度，内力相应增大，从而减小了下弦杆的内力，有利于增强空腹桁架的共同工作效应。加大竖腹杆的截面尺寸，即增大竖腹杆的刚度，使竖腹杆与弦杆的相对刚度减小，竖腹杆承担的内力相应加大；梅架的整体刚度增大，减少了桁架的跨中挠度，降低了下弦杆的弯矩和剪力，但也增大了下弦杆的轴力。
3.2斜腹杆桁架的受力分析
对其进行受力分析计算，斜腹杆桁架上、下弦杆如同空腹精架，上弦主要承受压力，中间最大并向两端递减，在端部出现拉应力；下弦杆主要承受拉力，中间最大并向端递减，端部出现压应力。斜腹杆所受拉压轴力相间，其数值大小从中间向两边递减。桁架所受剪力从中间最向两边递增，但剪力值比空腹桁架小的多。斜腹杆桁架所受的弯矩很小，受力特性类似于空腹桁架，其跨中挠度比空腹桁架小的多。
3.3几种钢筋混凝土桁架结构形式分析
3.3.1不论哪种精架形式，弦杆的受力特性相似。下弦杆主要承受拉力，中部最大并向两边递减，端部可能出现压应力；上弦受压，中部最大并向两边递减，端部可能出现拉应力。
3.3.2斜腹杆桁架可以将下弦所受的较大集中力向上弦杆传递，从而能有效增加上、下弦的共同受力，使受力更趋向均匀，具有卸荷作用；其所受的剪力明显小于空腹桁架，能有效提高桁架的抗剪作用。
3.3.3斜腹杆桁架相对于空腹桁架的跨中挠度小很多。
4、工程实际中钢筋混凝土桁架的计算
在加固改造设计中，应建模进行整体分析，可采用SATWE计算软件结构分析，在建模时，弦杆可采用梁单元，腹杆可采用斜杆单元，弦杆所在楼层的楼板应设置成弹性膜，若采用刚性楼板假定，则计算出的弦杆轴力趋向零，不符合实际情况；桁架节点可采用刚性连接，在分析计算桁架轴力时，采用刚性节点和铰接节点的轴力相差不大，若保守设计，可采用铰接计算，上弦按支撑于节点的连续梁计算。
5、工程改造加固设计的要点
由于精架梁端所受弯矩和剪力均较大，对朽架两端的节点应加固处理，可采用加大截面法即对梁加腋。对新增加的钢筋混凝土构件，可采用植筋技术对其进行锚固，但应注意防火处理，并注意新旧混凝土相交面的处理。对新增钢筋混凝土构件后形成的节点，由于受的弯矩较大，应对其加固，可采用粘钢加固法。由于下弦杆所受的轴拉力较大，成为控制内力，为提高刚度，减少挠度，控制裂缝，可采用外加预应力对其加固。
6、总结
综上所述，在建筑结构施工的过程中，采用钢筋混凝土桁架结构可以提升建筑结构的整体稳定性，同时还能够起到一定的加固作用。在实际的设计过程中，工作人员需要针对建筑结构的特点和要求来选择科学的设计方案。由于桁架结构的相关参数会对建筑结构的整体稳定性造成严重地影响，因此，在设计的过程中需要成分地考虑到各个不同的方面，在实际的改造和加固的过程中还应该从细节入手，完善建筑整体结构。
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论文作者:类维成
论文发表刊物:《基层建设》2015年27期供稿
论文发表时间:2016/3/16
标签：桁架论文; 钢筋混凝土论文; 下弦论文; 结构论文; 建筑结构论文; 刚度论文; 受力论文; 《基层建设》2015年27期供稿论文;