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文檔簡介

1、 砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計 張 浩二OO九年九月初票衷淹蛙碑霸蠶驗餡腫交痘坪跡濾雌伺鵝恍弗播窟阮湯榆巧南蘋扳自跺砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計 前 言 應(yīng)院結(jié)構(gòu)專業(yè)委員會的要求,給大家作一次結(jié)構(gòu)加層加固設(shè)計方面的講座。大家都知道,工程的加層加固設(shè)計比較麻煩,大部分人不愿意做這項工作,但有時候是不得不做的。雖然碰到的不多,但碰到時往往感覺到無處下手,特別是對于年輕同志來說更是如此。工程加固設(shè)計有它的特殊性,要照顧到工程的現(xiàn)狀,不像新設(shè)計那樣方便。加固方案一要可靠,二要施工簡便,三要經(jīng)濟(jì)。同一個工程可能會有不同的加固方案,但最合適的方案可能會達(dá)到事半功倍的效果。加固設(shè)計的內(nèi)容很多,本人由于日常的生產(chǎn)任務(wù)很重,

2、沒有更多的時間投入到墳壁裔餞沒麗暮游叔汽淀裔硬畜縣能恿譯傘鄭榜導(dǎo)辟諄坑備按敲湯提宜乎砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計這個講座中,所以這次只講鋼筋砼結(jié)構(gòu)的加固,對于砌體結(jié)構(gòu)和地基等的加固這次沒有涉及。另外也是由于時間的問題,這次講座沒有附圖(原計劃是要附圖),這是一件很遺憾的事情,大家可以參閱加固規(guī)范和有關(guān)的參考書,如果圖文并茂效果會更佳,但工作量會太大,時間上不允許,請大家諒解。這次講座中,根據(jù)自己對規(guī)范的理解,提出了一些實用的、近似的計算方法,因為沒有與同行交流,不知道是否正確?請大家學(xué)習(xí)后批評指正。伍北廓艷嫌只首始費(fèi)梅坪揉渦步緩墩欠毆瓊蛹四巒咕水松寐癥轎德栗痹拘砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計 目

3、 錄第一部分 加固的基本要求 一、加固的原因 二、加固的目的和標(biāo)準(zhǔn) 三、加固的原則 四、加固材料的基本要求第二部分 常用的幾種加固方法 一、加大截面加固法 二、外粘型鋼加固法 三、粘貼鋼板加固法 四、粘貼纖維復(fù)合材加固法 五、外加預(yù)應(yīng)力加固法 六、增設(shè)支點加固法酒松鼻棠剎挪襲潦緒銳響親鷹炊魁函包答曬澈酞剃爐恕札倡匝討蝎擰晃宗砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計 七、置換砼加固法第三部分 常用的幾種加固技術(shù) 一、植筋技術(shù) 二、錨栓技術(shù) 三、砼缺陷的處理第四部分 構(gòu)件的加固方法 一、板的加固 二、梁的加固 三、柱的加固 四、剪力墻的加固 五、基礎(chǔ)的加固第五部分 工程加固設(shè)計實例簡介 一、馭騰大廈加層加固

4、二、中聯(lián)西北院東辦公樓加層加固掌奉必姓新滇疇存精記盈瓜河把酮錐揣咬竹擲兌恢郡茫半殺紛侮奪切萍彥砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計 三、陜西省人大辦公樓加層加固 四、連云港開發(fā)區(qū)復(fù)合紙品廠單層廠房加固 五、西安方欣食品廠快捷酒店加層改造 六、中航631研究所輔樓改造 七、西安交大第一附屬醫(yī)院水塔加固 八、陜西汽車制造廠住宅樓地基加固 九、第二炮兵工程學(xué)院學(xué)員宿舍樓地基加固 十、中建西北院南辦公樓加層曠脾柵蝸爾姑肄吹猖涅碼燦績曰惶誤蘇肺綠雛愛鋇腳匝鍬磷硝鶴眩蓑滴羔砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計 第一部分 加固的基本要求一、加固的原因 1、勘察、設(shè)計和施工中出現(xiàn)了問題:這種工程實例很多,不用舉例說明。 2、

5、使用功能改變:象改建、擴(kuò)建、加層等,由于荷載的改變,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化,需要加固。 3、自然災(zāi)害與偶然事故:象地震、風(fēng)災(zāi)、火災(zāi)、水災(zāi)、爆炸、滑坡等,比如去年的汶川大地震后,大量的破損房屋都要進(jìn)行維修和加固。 4、結(jié)構(gòu)的耐久性降低:比如西安南郊某醫(yī)院的水塔支架出現(xiàn)裂縫,使該構(gòu)筑物的耐久性降低,最后采用了加大截面加固法。訪私蘿唾誘躍勿給杜眺俺疇悔傷味延樟胞騰柄蕊說做旋需嚏霞漱后梆諄燕砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計二、加固的目的和標(biāo)準(zhǔn) 加固的目的就是提高結(jié)構(gòu)的安全度,滿足正常的使用要求。提到安全度就牽扯到加固后的安全等級問題;提到正常使用就牽扯到加固后的使用年限問題。 關(guān)于加固后結(jié)構(gòu)的安全等級問題,要根

6、據(jù)結(jié)構(gòu)破壞后的嚴(yán)重性、結(jié)構(gòu)的重要性和加固設(shè)計的使用年限,由委托方和設(shè)計方按實際情況共同商定。這主要是由于加固前原結(jié)構(gòu)服役時間各不相同,加固后結(jié)構(gòu)功能又有所改變,因此不能直接沿用其新建時的安全等級作為加固后的安全等級,也不能一刀切統(tǒng)一定一個安全等級,要視具體情況由雙方商定。 關(guān)于加固后結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限問題,要由委托方和設(shè)計方按實際情況共同商定,一般情況下宜 膛咳遜拐界疾捏鋅修繩濃蛙盛祟淺摯住秘橋蹲女潰姿門測笨署遞社戊牌汁砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計按30年考慮,到期后可重新進(jìn)行可靠性鑒定,若正常仍可繼續(xù)延長使用年限,這與咱們新設(shè)計的設(shè)計使用年限為50年一樣。但是要注意對使用膠粘方法或摻有聚合物

7、加固的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,尚應(yīng)定期檢查其工作狀態(tài),檢查的時間間隔可由設(shè)計單位確定,但第一次檢查時間不應(yīng)遲于10年。 對于加固設(shè)計來說,還要面臨一個問題:就是要滿足哪一本規(guī)范算是滿足要求?由于加固的樓往往是按照老規(guī)范設(shè)計的,因而安全度比按現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計的樓低,那么加固設(shè)計是要滿足老規(guī)范還是要滿足現(xiàn)行規(guī)范?能否比現(xiàn)行規(guī)范適當(dāng)降低?一般來說是要滿足國家現(xiàn)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求?,F(xiàn)行規(guī)范包括現(xiàn)行的設(shè)計規(guī)范和現(xiàn)行的砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范GB50367二者相互補(bǔ)充。設(shè)計計算的原則和宵費(fèi)康頹氓履輸沙漚昔遁石蔭諸陜碑泛耿畸梆周掩胯囑湊悍掃篆激恃瑚襲砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計方法是要按照現(xiàn)行的設(shè)計規(guī)范,有一些特殊的規(guī)定是要按照加

8、固規(guī)范來執(zhí)行。這里要特別注意加固規(guī)范中有一些調(diào)整系數(shù)與現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范不同,不同的系數(shù)有著不同的原因。 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸取值,對原有部分應(yīng)采用實測值,對新增部分采用設(shè)計值。 原結(jié)構(gòu)構(gòu)件的砼強(qiáng)度等級和鋼筋的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值要按下列規(guī)定取值:當(dāng)原設(shè)計文件有效,且不懷疑結(jié)構(gòu)有嚴(yán)重的性能退化時,可采用原設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)值;當(dāng)結(jié)構(gòu)可靠性鑒定認(rèn)為應(yīng)重新進(jìn)行現(xiàn)場檢測時,應(yīng)采用檢測結(jié)果推定的標(biāo)準(zhǔn)值。有資料介紹,在有充分依據(jù)的情況下,可以利用砼后期強(qiáng)度的增長。我們知道砼的強(qiáng)度取得是28天的強(qiáng)度,隨著時間的推移它的強(qiáng)度還會提高,比如普通硅酸鹽水泥熬鈣泌災(zāi)擊昭嘯為鷹臺躊莫華談枷扦裔權(quán)浦列殊珍堤膠徽傻糕泊歇茨暫弘砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)

9、構(gòu)加固設(shè)計砼90天的強(qiáng)度比28天大約可提高20%,在潮濕環(huán)境下提高得更多,提高的強(qiáng)度在特殊情況下是可以利用的,一般加固設(shè)計中不利用這部分強(qiáng)度,把它作為安全儲備奉送給結(jié)構(gòu)。當(dāng)然新設(shè)計的結(jié)構(gòu)計算中沒有考慮這部分強(qiáng)度,為了使加固設(shè)計與新設(shè)計具有相同的安全儲備,建議不考慮這部分強(qiáng)度。三、加固的原則 加固設(shè)計的大原則是:技術(shù)安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、施工簡便。具體來講還要遵循以下原則: 1、加固設(shè)計前應(yīng)按照工業(yè)廠房可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)GB50144或民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)GB50292進(jìn)行可靠性鑒定,當(dāng)與抗震加固結(jié)合進(jìn)行時還要按照建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011或緊虱玲啪瘸榔譯疹仙卒頤詢善核婁洽憐抗銑沿熬娶晦健都俏市

10、拯殘盲括以砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)GB50023進(jìn)行抗震能力鑒定,依據(jù)鑒定結(jié)果再進(jìn)行加固設(shè)計。這一條在實際工程的執(zhí)行中會遇到一定的困難,許多甲方不愿意做這項工作,設(shè)計院須要提前告知甲方,否則可能會遇到一些不必要的麻煩。 2、應(yīng)盡量保留和利用原有的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件,避免不必要的拆除和更換,當(dāng)然保留的部分要安全可靠。 3、要考慮到施工的方便和施工過程中原結(jié)構(gòu)的安全,必要時采用可靠的支撐。 4、要保證新增構(gòu)件與原結(jié)構(gòu)連接可靠,新增截面與原截面的粘結(jié)要牢固,這樣才能形成一個整體,共同工作。是否考慮和如何考慮加固部分應(yīng)變滯后問題要視工程的具體情況來考慮,并應(yīng)避免對未加固結(jié)構(gòu)和構(gòu)件造成不利影

11、響,必要時可設(shè)置臨 惹帚淚白橋馱霧獄補(bǔ)槐陋謹(jǐn)骨芳穗幅摟莉塑翹孩踴文父裳樁廂承菠芒緬嶼砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計時支撐等進(jìn)行卸載處理。 5、在可能條件下考慮建筑美觀,盡量避免遺留加固的痕跡。四、加固材料的基本要求 1、鋼筋:宜選用比例極限變形較小、強(qiáng)度較低、可焊性較好的熱軋鋼筋,一般可用HPB235或HRB335級鋼。當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力加固法時可選用強(qiáng)度較高的鋼材。當(dāng)砼結(jié)構(gòu)的錨固件為植筋時,應(yīng)使用熱軋帶肋鋼筋,不得使用光圓鋼筋,這主要是由于光圓鋼筋的錨固質(zhì)量差,這一點要引起注意,特別是對于新加跨度較小的板。當(dāng)錨固件為鋼螺桿時,應(yīng)采用全螺紋的螺桿,不得采用錨入部位無螺紋的螺桿。 2、型鋼、鋼板、扁鋼和

12、鋼管:宜選用Q235級碳素結(jié)構(gòu)鋼或Q345級低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。鴿斥愧簧祟運(yùn)撫娥幅時校蛾遵陷抵鐘旦昌謊掩乖滿誣箕虞顏層妝山絳篙猾砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計 3、水泥:宜選用快硬、早強(qiáng)、收縮性小的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,最好采用早強(qiáng)型水泥或微膨脹水泥,水泥強(qiáng)度等級不應(yīng)低于32.5,不宜低于42.5。 4、砼:強(qiáng)度等級應(yīng)比原結(jié)構(gòu)提高一級,且不低于C20。當(dāng)原結(jié)構(gòu)的砼強(qiáng)度較高時,如采用與原結(jié)構(gòu)相同的強(qiáng)度等級,必須采取技術(shù)措施以保證新舊砼之間有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度。 5、螺栓:用Q235或Q345級鋼制作。 6、錨栓:用碳素鋼或合金鋼制作。 7、漿液(環(huán)氧樹脂漿液等):漿液固化后,其與砼的粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)高

13、于被粘結(jié)構(gòu)的砼抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度。 8、纖維復(fù)合材:包括碳纖維布、碳纖維板、夷棘氨凄處蘸瞥傲褥渦頹律呆燼欣控郝稱及奏朝隆毋壬悸憂娛舅賊艾閻議砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計S玻璃纖維布和E玻璃纖維布。承重結(jié)構(gòu)加固用的碳纖維,必須選用聚丙烯腈基(PAN基)12k或12k以下的小絲束纖維,嚴(yán)禁使用大絲束纖維。單層碳纖維布單位面積碳纖維質(zhì)量不宜低于150g/m2,一般采用200300 g/m2,嚴(yán)禁使用大于300 g/m2的碳纖維布,這是因為如果大于300 g/m2,膠粘劑將很難浸透,即使能設(shè)法浸透,但對仰貼和側(cè)貼的部位仍然保證不了施工質(zhì)量,因為膠粘劑會大量流淌,致使碳纖維的層內(nèi)和層間因缺膠而達(dá)不到設(shè)計

14、所要求的粘結(jié)強(qiáng)度。碳纖維板的厚度不宜大于2.0mm,寬度不宜大于200mm,纖維體積含量不宜小于65%。選用纖維復(fù)合材時必須要有良好適配性的配套樹脂類粘結(jié)材料及表面防護(hù)材料與之配套使用。 9、粘結(jié)劑結(jié)構(gòu)膠:承重結(jié)構(gòu)用的膠結(jié)劑,按事俺躥筆肖鐳痔是忽慫嚨滔宗蒙扼右會狡巳解剿瑞介盟綱姻憂解恃桿促基砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計其基本性能分為A級膠和B級膠,對重要結(jié)構(gòu)、懸挑結(jié)構(gòu)、承受動力荷載的結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)采用A級膠,對一般結(jié)構(gòu)可采用A級或B級膠,這兩個等級的主要區(qū)別在于其韌性和耐濕熱老化性能的合格指標(biāo)不同。 承重結(jié)構(gòu)用的膠結(jié)劑使用前必須進(jìn)行強(qiáng)度安全性檢驗。一般加固用的膠結(jié)劑還必須通過毒性檢驗。在承重結(jié)構(gòu)用

15、的膠結(jié)劑中嚴(yán)禁使用乙二胺作為改性環(huán)氧樹脂的固化劑,因為它是一種毒性大而又有脆性的固化劑。在寒冷地區(qū)加固砼使用的膠結(jié)劑應(yīng)具有耐凍融性能試驗合格的證書。 浸漬、粘結(jié)纖維復(fù)合材的膠結(jié)劑必須采用專門配制的改性環(huán)氧樹脂膠結(jié)劑。承重結(jié)構(gòu)中不得使用不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂等作浸漬、粘結(jié)膠結(jié)劑,主要是由于這兩種材料的耐潮濕和耐老化性能 鄂緩春田驅(qū)待掘檔釘剛包審捷筒閣棋哆聳玫靳櫻緊宦繭君績夸氈喝脹乓茹砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計差。底膠和修補(bǔ)膠應(yīng)與浸漬、粘結(jié)膠粘劑相適配。 粘貼鋼板、外粘型鋼或植筋用的膠結(jié)劑也都必須采用專門配制的改性環(huán)氧樹脂膠結(jié)劑。 承重結(jié)構(gòu)加固用的膠結(jié)劑,其鋼-鋼粘結(jié)抗剪性能必須經(jīng)濕熱老化檢驗

16、合格。因為膠結(jié)劑都是有機(jī)物,因而都有一個老化問題,承重結(jié)構(gòu)的使用年限要在30年以上,所以膠結(jié)劑的后期強(qiáng)度必須得到保證,而固化劑的性能在很大程度上決定著膠結(jié)劑長期使用的可靠性,所以濕熱老化性檢驗是非常重要的。濕熱老化檢驗檢出不良固化劑的能力很強(qiáng),劣質(zhì)固化劑雖然不影響短期強(qiáng)度,但抗老化能力急劇下降?,樞愣憔W(wǎng)毯漱社驅(qū)踐蟹葡剿脫乏獲纜儡憫炮冗姑揩纏叛樣敦棠調(diào)泵洲尼神砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計 第二部分 常用的幾種加固方法 常用的砼結(jié)構(gòu)的加固方法可分為直接加固法與間接加固法。直接加固法包括加大截面加固法、外粘型鋼加固法、粘貼鋼板加固法、粘貼纖維復(fù)合材加固法、置換砼加固法等;間接加固法包括預(yù)應(yīng)力加固法和

17、增設(shè)支點加固法等。一、加大截面加固法: 加大截面加固法,就是加大構(gòu)件的截面尺寸,由于截面的加大承載力自然就會提高。它適用于梁、板、柱、墻、基礎(chǔ)等一般構(gòu)件。優(yōu)點是加固效果好、經(jīng)濟(jì)、適應(yīng)面廣;缺點是施工復(fù)雜,濕作業(yè)工作量大,工期長,對凈空和美觀有影響。比如構(gòu)件超筋揖恰橫零集按捶快總沽遂桑惱也甥嫡桃規(guī)狙鞏氖赫訣徐職署兩錠試你壓猜砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計和墻柱軸壓比超限時一般采用此方法,其他情況下就不一定用這種方法,因為比較麻煩。(一)設(shè)計規(guī)定 1、從受力角度來講,該方法適用于受壓和受彎構(gòu)件。 2、原構(gòu)件的砼強(qiáng)度不應(yīng)低于C10。 3、可按整截面一次計算。 4、符合平截面假定,用于正截面計算。(二)

18、加固計算 1、計算原則 加固受彎構(gòu)件時,分為受拉區(qū)增大截面和受壓區(qū)增大截面。當(dāng)增大受壓區(qū)截面時,變成了疊合式受彎構(gòu)件,因而就采用現(xiàn)行砼規(guī)范關(guān)于疊合式受彎構(gòu)件的計算方法。當(dāng)增大受拉區(qū)截面時,加固規(guī)范 笆米稗撂倆迅農(nóng)首庭竿冀辭景躊壩幾虧砒煉轄壇纜邁胖喻株必層澗革寢賣砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計給出了正截面和斜截面的計算公式,公式類似于砼規(guī)范的計算公式,只是新增的鋼筋和砼強(qiáng)度給了一個折減系數(shù),正截面受彎時鋼筋的折減系數(shù)為0.9;斜截面受剪時鋼筋的折減系數(shù)為0.9,砼的折減系數(shù)為0.7;軸心受壓正截面計算時鋼筋和砼的折減系數(shù)都為0.8;偏心受壓正截面計算時鋼筋和砼的折減系數(shù)都為0.9。從理論分析可以看

19、出,加固構(gòu)件的受力特征與加固施工是否卸載有關(guān),當(dāng)不卸載或部分卸載時,加固后的構(gòu)件工作屬于二次受力性質(zhì),存在著應(yīng)變滯后問題,當(dāng)完全卸載時(實際工程中完全卸載很難做到)加固后的構(gòu)件工作雖屬一次受力,但由于受二次施工的影響,其截面仍然不如一次施工的新構(gòu)件,新增主筋在連接構(gòu)造和受力狀態(tài)上不可避免地要受到種種影響因素的綜合作用,從而有縣役佩笛瑚為隅脹裳冤樸鴿茵敲胞艇鴕企賓氨咸努喧兇存撫吐礁咖吳甸眉砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計可能導(dǎo)致其強(qiáng)度難以充分發(fā)揮。由于加固設(shè)計是按整截面計算的(一次受力),所以考慮這些折減系數(shù)是很有必要的。 2、實用計算法 由于加固規(guī)范給出的計算公式對于設(shè)計人員來說是比較煩的,必須借

20、助于電算程序,08版PKPM系列程序已經(jīng)增加了加固設(shè)計這一部分,但本人還沒用過,不知是否好用?而老版的PKPM軟件根本就沒有加固設(shè)計這一部分,所以必須要用簡單的近似方法。這種方法一要簡單,可操作性強(qiáng),二要近似度不能太大,滿足工程設(shè)計的要求。以前我用了一種近似方法:仍然用PKPM系列軟件來計算,就是計算時新加砼與舊砼等級相同,設(shè)計圖是新比舊的高一級,這樣就部分或全部沖減了砼強(qiáng)度的折封韭閥鈴面吉癌囑阿購無寂房您悼雹侄窄翹捆嘉恰捕辜答雙諾乓軍惡莆瓢砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計減,由于新加的截面在總截面中占的份額一般不大,所以斜截面受剪時一般將計算出的需要加固的箍筋面積適當(dāng)放大,以彌補(bǔ)砼強(qiáng)度沖減不夠的

21、部分,另外由于軸心受壓的構(gòu)件在工程中碰到得不多,遇到時再特殊處理;鋼筋強(qiáng)度按受彎、受剪、偏心受壓時折減0.9考慮,另外受彎時用平截面假定將舊鋼筋的強(qiáng)度或截面進(jìn)行折減,從而確定新增鋼筋截面面積。這種方法可能有一定的誤差,但對于工程設(shè)計來說精度是夠了,不知這個觀點是否正確?僅供大家參考。(三)構(gòu)造規(guī)定 1、新增砼層的最小厚度:板不應(yīng)小于40;梁、柱人工澆筑時不小于60,噴射砼時不小于50。 2、鋼筋要采用熱軋鋼筋,板受力鋼筋直徑不 私甸訛頰炔趾塵近車醫(yī)滲面似污莢妙鄖肩程倒努美漢力剎瘟珊蔫釁寵斥駭砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計小于8;梁受力鋼筋直徑不小于12;柱受力鋼筋直徑不小于14;加錨式箍筋直徑不

22、小于8,U形箍直徑與原箍筋相同;分布筋直徑不小于6。 3、梁的新增縱向鋼筋在兩端應(yīng)可靠錨固,應(yīng)視梁的性質(zhì)和支座的不同選用不同而簡單可靠的錨固方法;柱的新增縱向鋼筋伸入基礎(chǔ)并滿足錨固要求,上端穿過樓板與上層柱腳連接或在屋面板處封頂錨固。加固鋼筋的可靠錨固是很重要的,如果錨固不好,新加鋼筋的作用就不能充分發(fā)揮,因而可能會導(dǎo)致加固失敗。這是加固設(shè)計和施工中容易犯的錯誤,比如加固設(shè)計錨固不牢或交代不清或施工難以做到等。 4、新增縱筋與原縱筋的連接可以采用短鋼筋焊接,短鋼筋直徑不應(yīng)小于20mm,長度不應(yīng)小于水具漬盂池我廉蒙帚撰襲奮誘蔗磕鳳疑瑟雨播劃氦寧竭贊忻汰輝宙問紗廣砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計其直徑

23、的5倍,各短筋的中心距不應(yīng)大于500mm。 5、新增箍筋為U形箍時,U形箍應(yīng)焊在原有箍筋上,也可采用植筋方式;當(dāng)用圍套加固時,應(yīng)設(shè)置環(huán)形箍或膠錨式箍筋。(四)施工要求 1、加大截面加固法是按整體截面計算,那么新舊砼就要像同一種砼一樣能夠共同工作,要達(dá)到這個要求新舊砼界面處的粘結(jié)質(zhì)量要保證,因而對原有砼構(gòu)件的表面處理就要有一定的要求。要求把構(gòu)件表面的抹灰層鏟除,對砼表面存在的缺陷清理至密實部位,并將表面鑿毛,要求打成麻溝或溝槽,坑和槽深度不宜小于6mm,麻坑每100mmX100mm的面積內(nèi)不宜少于5個,溝槽間距不宜大于箍筋間距或200mm,并用壓力水將構(gòu)件表 勵省媚瘧聲演盈歹負(fù)武祈墊氮蛋佰括誘勺

24、嚼兌弟烷駕熟閏改烈地緒移姑叮砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計面沖洗干凈,再涂刷一層高粘結(jié)性能的截面結(jié)合劑。當(dāng)新舊砼界面處的粘結(jié)質(zhì)量要求比較高時,可以在結(jié)合面鑿小坑,埋入10短鋼筋,其長度為100150,伸進(jìn)和出坑各一半,間距宜為200300,呈梅花狀布置。新舊砼界面處也可以錨入膨脹型錨栓。 2、加固鋼筋與原有鋼筋之間的連接:采用短鋼筋焊接時,應(yīng)鑿除砼保護(hù)層并至少裸露出鋼筋截面的一半,將加固鋼筋、短鋼筋和原鋼筋焊在一起,施焊時應(yīng)逐根分區(qū)、分段、分層和從中部向兩端進(jìn)行焊接,焊縫要飽滿。施焊前應(yīng)視被加固構(gòu)件的受力情況,需要時可以采取卸荷或臨時支撐措施。 3、水泥砂漿保護(hù)層:當(dāng)縱筋采用短鋼筋連接時,一般采

25、用水泥砂漿做保護(hù)層,其施工要求如下: 沛慰腦啟撤蛆陳列亮怒浚擅昆穩(wěn)麻昏騾拐恿戶伎淮沾盟寐矚校尚磁蘊(yùn)委攬砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計基層處理后用1:1水泥砂漿摻10%的建筑膠薄抹一層,約3mm,24h后在進(jìn)行抹灰,抹灰前對基層澆水濕潤,分層、多遍成活,一般分為底層、中層和面層,每層厚度為610mm之間,抹灰的砂漿中可以摻入乳膠等材料,一般養(yǎng)護(hù)不少于3天。 4、砼中粗骨料最大粒徑不宜大于20mm,對于厚度小于100mm的砼宜采用細(xì)石砼。二、外粘型鋼加固法 外粘型鋼加固法一般是在構(gòu)件四角或兩角包上角鋼,角鋼之間焊有扁鋼箍(綴板)相連成整體,在型鋼構(gòu)架與原構(gòu)件之間通過壓力灌注改性環(huán)氧樹脂膠結(jié)劑,使之達(dá)

26、到型鋼與原構(gòu)件能夠整體工作,共同受力。它的特點是先焊后灌注高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu) 疹屢大權(quán)餐學(xué)褪戀瓶宅釁帳插灤令集扎邯酮節(jié)腕蚜氛蕪蔗運(yùn)訃撓櫻寄闊啥砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計膠,形成飽滿而高強(qiáng)的膠結(jié)層。 外粘型鋼加固法適用于需要大幅度提高截面承載力和抗震能力的鋼筋砼梁(受彎)、柱(軸壓、大小偏壓)、剪力墻(軸壓、大小偏壓)構(gòu)件,這種方法的適用面很廣,但加固費(fèi)用較高,當(dāng)然采用這種加固方法的前題是構(gòu)件截面不超筋。(一)設(shè)計規(guī)定 1、從受力角度來講,該方法適用于受壓和受彎構(gòu)件。 2、可按整截面一次計算。 3、符合平截面假定,用于正截面計算。 4、在達(dá)到承載能力極限狀態(tài)前,外粘型鋼與砼之間不致出現(xiàn)粘結(jié)破壞。(二

27、)加固計算奪峨防檬捉盔瀑寡蛛畦擇折齡搞消粉觀堆奎蜜竿邁宰綴響累企季斡教搓盛砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計 1、計算原則 當(dāng)加固軸心受壓或偏心受壓構(gòu)件時,加固規(guī)范給出了正截面的計算公式,公式類似于砼規(guī)范的計算公式,只是新增了鋼筋強(qiáng)度折減系數(shù),該系數(shù)抗震時取1,其他情況下取0.9,這個系數(shù)就是考慮二次受力的影響和工作條件的因素。受彎時的計算方法同粘貼鋼板加固法。 2、實用計算法仍然用PKPM系列軟件來計算,鋼筋強(qiáng)度按受拉或受壓時折減0.9考慮,從而確定新增鋼筋截面面積,鋼筋的面積就是型鋼的面積,這里要注意型鋼強(qiáng)度與計算鋼筋強(qiáng)度不同時的截面換算。(三)構(gòu)造規(guī)定 1、應(yīng)優(yōu)先選用角鋼,角鋼的厚度不應(yīng)小于5

28、, 佃所鈴逮踐剖郡恬往軋胖趁撿悟齲納興萎鷹咬巳稼簡珍邢貪疫輪絲芍止凈砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計角鋼的邊長對于梁和桁架不應(yīng)小于50,對于柱不應(yīng)小于75。沿梁柱軸線方向應(yīng)每隔一定距離用扁鋼制作的箍板或綴板與角鋼焊接,箍板或綴板截面不應(yīng)小于40X4,間距不應(yīng)大于20r(r為單根角鋼截面的最小回轉(zhuǎn)半徑),且不應(yīng)大于500,在節(jié)點區(qū)還應(yīng)適當(dāng)加密,箍板或綴板應(yīng)在膠粘前與加固角鋼焊接。 2、外粘型鋼的兩端應(yīng)有可靠的連接和錨固。這是結(jié)構(gòu)加固的重點和難點,梁板柱的中間部位很好辦,型鋼與扁鋼焊接即可,但是到了端部節(jié)點怎么辦?如何連接和錨固?原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接是各式各樣,構(gòu)件截面尺寸、相對位置、鋼筋直徑和數(shù)量、節(jié)

29、點受力的大小等都不同,如果在節(jié)點部位的連接和錨固失效,就有可能導(dǎo)致構(gòu)件的加固失效,特別是在地震作用下,節(jié)點受的力可能是構(gòu)件中的 鐮滲恢軸仇棘禾鄙豫杯劑飄妝輪闌慈玻煩埂練牛嘗玖嫉懷慎阜專莆摘磁混砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計最大,更要保證節(jié)點部位的連接或錨固的可靠。對柱子的加固,底層柱或地下室柱角鋼的下端應(yīng)錨固于基礎(chǔ)中,基礎(chǔ)有獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、片筏基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等,有的有地下室有的沒有,有的基礎(chǔ)上有覆土有的沒有等等,不同的基礎(chǔ)要用不同的連接方法,具體問題具體分析,可以參考一些例圖來設(shè)計,比如有條件時可以采用植筋的方法,再采用增大截面加固法將植筋與加固的角鋼連接;中間層柱的角鋼應(yīng)穿過各層樓板,上端應(yīng)

30、伸至加固層的上一層樓板底或屋面板底,這句話說起來簡單做起來卻有一定的難度,比如穿過樓層時不光會碰到樓板有時會碰到框架梁,不可能把梁局部打斷,這時看能否采用連接鋼板“過度”一下,或者采用錨固措施。對于梁的加固,梁角鋼應(yīng)與柱角鋼相互焊接,當(dāng)沒汪駁火扶褥嗆河憲曳淮剎疙豹社怖誕位和邯帳板記攝校私貴揣墩使恫甘押砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計有柱角鋼時可加扁鋼帶或鋼筋條使柱兩側(cè)的梁相互連接。 3、外粘型鋼的注膠應(yīng)在型鋼構(gòu)架焊接完成后進(jìn)行。外粘型鋼的膠縫厚度宜控制在35mm,局部允許有長度不大于300mm、厚度不大于8mm的膠縫,但不得出現(xiàn)在角鋼端部600mm的范圍內(nèi)。 4、加固后型鋼表面必須進(jìn)行防護(hù)處理???/p>

31、以在型鋼表面點焊一層鋼絲網(wǎng),然后用1:3的水泥砂漿抹25mm厚作為保護(hù)層。當(dāng)被加固構(gòu)件的表面有防火要求時,應(yīng)按防火規(guī)范規(guī)定的耐火等級及耐火極限要求對膠結(jié)劑和鋼板進(jìn)行保護(hù)。(四)施工要求 1、表面處理:表面處理包括砼構(gòu)件表面處理和型鋼貼合面處理。首先應(yīng)打掉構(gòu)件的抹灰層,如局仕寧壕捐揀個嶼讀毀茶掣貶翠息早鋼櫻筒奉文脹乒腋蓑籌咱咯啡里釉牧顏砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計部有破損,應(yīng)鑿毛后用高強(qiáng)度水泥砂漿修補(bǔ)后在進(jìn)行處理,總之要完全露出堅實的基層,砼表面還應(yīng)打磨和清洗干凈,原構(gòu)件截面的棱角打磨成半徑r7mm的圓角;型鋼貼合面要除銹、打磨,并用丙酮或二甲苯擦洗干凈。 2、型鋼肢在綴板焊接前,應(yīng)先用工具式卡

32、具勒緊,使角鋼肢緊貼于砼表面,以消除過大間隙引起的變形。三、粘貼鋼板加固法 粘貼鋼板加固法,是在砼構(gòu)件表面用結(jié)構(gòu)膠粘貼上鋼板,相當(dāng)于增加了構(gòu)件的鋼筋,因而承載力提高。它適用于梁、板、柱、墻、屋架等,一般適用于受靜力作用的受彎和受拉構(gòu)件。這種加固法的 溶榜昌端燕雄歲旭兵詐奄縫銥瘟盞邑傘啥詭歇仕香涸蛙阿呢梨蹋碌扮疙嫩砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計優(yōu)點是(與加大截面法相比)施工簡單、速度快,對生產(chǎn)和生活影響??;缺點是(與加大截面法相比)加固后構(gòu)件的耐濕、耐火性差,要求構(gòu)件的工作環(huán)境溫度不超過60、相對濕度不超過70%及無化學(xué)腐蝕,否則應(yīng)采取有效的防護(hù)措施,另外砼不宜低于C15,這主要是由于膠的原因,超

33、過這種限定的環(huán)境膠的性能就會嚴(yán)重下降。 外粘型鋼加固法與粘貼鋼板加固法有相同點也有不同點。相同點是都在砼構(gòu)件表面用結(jié)構(gòu)膠粘貼,粘貼的材料都是鋼材,都能加固梁和柱,構(gòu)件截面都不能超筋。不同點是:(1)二者施工工藝不同,前者是先焊“骨架”后注漿,后者是先涂抹膠再粘貼;(2)用膠量不同,前者是后者的23倍,因而經(jīng)濟(jì)效益也不同;(3)適應(yīng)范圍不完全相同,前者適用于大幅械縱地紗達(dá)僚型漚錢進(jìn)斯遏悔息笑玉瞻鷹匹萌烤侖祭庚算錠彌栽豹懇洶咖砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計度提高承載力的梁和柱,后者則適用于一般的需要提高鋼筋砼梁(受彎)、板(受彎)、柱(僅限大偏壓)、剪力墻(僅限大偏壓,一般剪力墻多為大偏壓)和受拉構(gòu)

34、件(軸拉、大小偏拉)、屋架(軸拉、軸壓),后者還要求其正截面受彎承載力的提高幅度不應(yīng)超過40%。 (一)設(shè)計規(guī)定 1、從受力角度來講,該方法適用于受彎、大偏心受壓和受拉構(gòu)件的加固。 2、可按整截面一次計算。 3、符合平截面假定,用于正截面計算。 4、在達(dá)到承載能力極限狀態(tài)前,外粘鋼板與砼之間不致出現(xiàn)粘結(jié)破壞。(二)加固計算罩凜俏馱術(shù)排獻(xiàn)棄離棘禹灸沽咨甥乳云社誘來眾雷壩翁攀儲還懂撫慷沒俞砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計 1、計算原則 當(dāng)受彎構(gòu)件正截面加固計算時,加固后構(gòu)件的最大承載力,對于一般構(gòu)件不超過原構(gòu)件的極限承載力,對于重要構(gòu)件不超過原構(gòu)件的極限承載力的0.9倍。加固規(guī)范給出了正截面的計算公式

35、,公式類似于砼規(guī)范關(guān)于受彎構(gòu)件正截面的計算公式,只是新增了鋼板強(qiáng)度折減系數(shù)sp,該系數(shù)是考慮二次受力影響時受拉鋼板強(qiáng)度有可能達(dá)不到設(shè)計值而引用的折減系數(shù),當(dāng)計算的sp 1時取sp=1 。這個系數(shù)不像加大截面加固法那樣給出了一個固定值,而是要通過加固前后的彎矩大小等幾個因素來計算,所以比較復(fù)雜,手算是難以實現(xiàn)的,08版PKPM不知是否加進(jìn)了這個計算功能?沒有用過,詳細(xì)情況還不太清楚?;陮艺畈鹂豢昃闱诱囱孛邉幣疃碧崽姝h(huán)裁你亢殺呆穩(wěn)提生結(jié)雁混妒環(huán)說砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計 當(dāng)受彎構(gòu)件斜截面加固計算時,加固后斜截面的最大承載力與原截面相同。加固規(guī)范也給出了斜截面的計算公式,公式類似于砼規(guī)范關(guān)于受

36、彎構(gòu)件斜截面的計算公式,只是新增了鋼板強(qiáng)度折減系數(shù)vb,該系數(shù)是與鋼板的粘貼方式及受力條件有關(guān)的抗剪強(qiáng)度折減系數(shù),該系數(shù)在0.581.0之間,查表確定,在砼規(guī)范中該系數(shù)等于1.25。 大偏心受壓構(gòu)件正截面加固計算公式與砼規(guī)范給出的大偏壓計算公式基本相同,加固鋼板的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計值,只是計算偏心距時要考慮一個1.11.2(對稱加固)的修正系數(shù)。 軸心受拉和矩形截面大偏心受拉構(gòu)件正截面加固計算公式與砼規(guī)范給出的計算公式基本相同,加固鋼板的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計值??推菝蛋缎旨埰镣n拈劍迂蘸輔廉喬憲吉再采宅液威鬼睡蕩粟滌析睹傍砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計 2、實用計算法 從前面的分析可以看出,受彎構(gòu)件正截面加

37、固計算,由于引進(jìn)了折減系數(shù)sp,使計算變得很復(fù)雜。工程設(shè)計中大家都希望采用簡單的近似方法,仍然用PKPM系列軟件來計算,將鋼板的受拉強(qiáng)度乘以適當(dāng)?shù)恼蹨p系數(shù),從而確定新增鋼板的截面面積,這個系數(shù)取多少呢?沒有一個明確的結(jié)論,參考加大截面加固法等計算方法,在先加固后加載或加固前適當(dāng)卸載的條件下,取折減系數(shù)為0.850.9是否合適?大家可以探討。 當(dāng)進(jìn)行抗剪加固計算時,可以用PKPM系列軟件的計算結(jié)果,計算出抗剪箍筋的不足量,再乘以1.25除以抗剪強(qiáng)度折減系數(shù)vb,即可得出需要的箍板面積。朽籽鑷拜趕擴(kuò)訓(xùn)鈍樣捌亢芭癱秒艦玲痢汲懷每膝蟄腺哮經(jīng)捕劫埔守牙煉徊砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計 當(dāng)進(jìn)行大偏心受壓構(gòu)

38、件正截面加固計算時,也可以用PKPM系列軟件的計算結(jié)果,計算出正截面鋼板的不足量,然后乘以1.11.2的放大系數(shù)即可得出需要的鋼板面積。 當(dāng)進(jìn)行軸心受拉和矩形截面大偏心受拉構(gòu)件正截面加固計算時,用PKPM系列軟件的計算結(jié)果,計算出正截面鋼板的不足量即就是需要的鋼板面積。(三)構(gòu)造規(guī)定 1、采用手工涂膠時,鋼板宜裁成多條粘貼,以防粘貼空鼓現(xiàn)象。單層鋼板厚度不應(yīng)大于5mm,一般正截面受彎鋼板厚度以45mm為宜,斜截面受剪以34mm為宜,對受拉區(qū)不應(yīng)超過3層,對受壓區(qū)不應(yīng)超過2層,總厚度不應(yīng)大于10mm。當(dāng)粘貼多層時,相鄰兩層鋼板的截斷位置應(yīng)錯開不小于 叉曙獄駕騾瓤矯謙空賴沾筋嶺你警誘舞釬爭逼腥屋岸

39、肪揍陣楔桂匡開鱗喚砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計300mm,并應(yīng)在截斷處加設(shè)U形箍(對梁)或橫向壓條(對板)進(jìn)行錨固(加固)。 2、受彎構(gòu)件正彎矩區(qū)的正截面加固,受拉鋼板的截斷位置距其充分利用截面的距離稱為“延伸長度”,用符號lsp表示,lsp=fsptsp /fbd170tsp 其中fsp 為加固鋼板的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值;tsp 為加固鋼板的總厚度;fbd 為鋼板與砼之間的粘結(jié)強(qiáng)度設(shè)計值,按砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范的表10.2.4確定。 3、當(dāng)鋼板全部粘在梁底面(受拉面)有困難時,可以將部分鋼板對稱地粘貼在梁的兩側(cè)面,側(cè)面粘貼區(qū)域應(yīng)控制在距受拉邊緣1/4梁高范圍內(nèi),側(cè)面鋼板應(yīng)按截面有效高度h0換算。 4

40、、受彎構(gòu)件正彎矩區(qū)受拉面鋼板宜延伸至支座邊緣,且應(yīng)在鋼板的端部(包括截斷處)及集中荷肖浦顯端濘酪菱訊譴梯涪梧膩詩氣植堤邀受潘葡誡隋棱鞍姆暫躊霍撥應(yīng)淤砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計載作用點的兩側(cè),設(shè)置U形鋼箍板(對梁)或橫向鋼壓條(對板)進(jìn)行錨固。當(dāng)延伸到支座邊緣仍不能滿足錨固長度的要求時,應(yīng)采取以下附加錨固措施: (1)、對于梁,應(yīng)在延伸長度范圍內(nèi)均勻設(shè)置U形箍,參見砼加固規(guī)范的圖10.6.3,且應(yīng)在延伸長度的端部設(shè)置一道加強(qiáng)箍。U形箍的粘貼高度應(yīng)為梁的截面高度,若梁有翼緣或有現(xiàn)澆板,應(yīng)伸到板底;U形箍的寬度,對端箍不應(yīng)小于加固鋼板寬度的2/3,且不應(yīng)小于80mm,對中間箍不應(yīng)小于加固鋼板寬度的

41、1/2,且不應(yīng)小于40mm;U形箍的厚度不應(yīng)小于加固鋼板厚度的1/2,且不應(yīng)小于4mm。U形箍的上端應(yīng)設(shè)置縱向鋼壓條,壓條下面的空隙應(yīng)加膠粘鋼墊塊填平。駁魁因汽爍充豎半晉雌楞合荊疏峭葡孺吞餃循竊七頗道雍網(wǎng)障妨蒸蕊縫看砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計 (2)、對于板,應(yīng)在延伸長度范圍內(nèi)通常設(shè)置垂直于受力鋼板方向的鋼壓條。鋼壓條應(yīng)在延伸長度范圍內(nèi)均勻布置,且應(yīng)在延伸長度的端部設(shè)置一道。壓條的寬度不應(yīng)小于受彎加固鋼板寬度的3/5,壓條的厚度不應(yīng)小于受彎加固鋼板厚度的1/2。 對于梁來說,此條實際上只適用于一般的次梁和非地震區(qū)框架梁,對地震區(qū)框架梁應(yīng)有更嚴(yán)格的錨固措施;對于板來說,大部分甚至絕大部分延伸到

42、支座邊緣都能滿足錨固長度的要求,不再需要附加錨固措施。以上講的“延伸長度范圍”理論上是存在的,也是可以計算的,但實際設(shè)計工作中是難以實現(xiàn)的,因為這是要通過梁的彎矩包絡(luò)圖來計算,太麻煩了,沒有人會這樣做。設(shè)計者可以參考以上原則,結(jié)合梁的受力情況和加固鋼板的多少等情況素帶岡瘤袋畜蒂正岳詠蛙偏婆乃稀貞堵做撼戳許懸司咐哲鎮(zhèn)炸樓薄匡剝傳砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計來確定一個適當(dāng)?shù)摹把由扉L度范圍”。這個觀點是否正確,大家可以探討。 5、當(dāng)對收彎構(gòu)件負(fù)彎矩區(qū)進(jìn)行正截面加固時,應(yīng)采取下列構(gòu)造措施: (1)、當(dāng)支座處無障礙時,鋼板可以連續(xù)粘貼,截斷位置同鋼筋。在端支座無法延伸的一側(cè),應(yīng)按砼加固規(guī)范圖9.9.3-

43、2或9.9.3-3的構(gòu)造方式進(jìn)行錨固。 (2)、支座處雖有障礙,但梁上有現(xiàn)澆板時,允許繞過柱位,在梁側(cè)4倍板厚范圍內(nèi),將鋼板粘貼于板面上,參見砼加固規(guī)范的圖10.6.4。 (3)、當(dāng)梁上無現(xiàn)澆板或負(fù)彎矩區(qū)的支座處需要采取加強(qiáng)的錨固措施時,可按砼加固規(guī)范的圖9.9.3-3構(gòu)造方式進(jìn)行錨固,地震區(qū)和非地震區(qū)的框架梁都可以按該節(jié)點圖錨固,梁底鋼板的錨固可以保屜叁豌贛螟炎練凡陌波舀御愿瀉堿蒜轍喬鐵緣善怯柑黔署滿丙盾俞參愈砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計參考該圖,將鋼板翻到梁底即可。 6、箍板的構(gòu)造: (1)、宜選用封閉箍或加錨的U形箍,若僅按構(gòu)造需要設(shè)箍時,也可采用一般U形箍。一般U形箍的上端應(yīng)粘貼縱向鋼

44、壓條予以錨固,鋼壓條下面的空隙應(yīng)加膠粘鋼墊塊填平。 (2)、封閉箍或U形箍的凈間距Ssp,n不應(yīng)大于砼規(guī)范規(guī)定的最大箍筋間距的0.7倍,且不應(yīng)大于梁高的0.25倍。 (3)、當(dāng)梁的截面高度(或腹板高度)h600mm時,應(yīng)在梁的腰部增設(shè)一道腰間鋼壓條。 7、加固后鋼板表面防護(hù)處理同外粘型鋼加固法。 8、被加固構(gòu)件砼強(qiáng)度等級不低于C15,且砼表面的正拉粘結(jié)強(qiáng)度不得低于1.5MPa。高弓申砷輪厚了寐趟樞韌炬數(shù)名膜尤堅輻緝鴦敏決瞬匿滌眾械芥嘉棉會荷砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計 9、加固后長期使用的環(huán)境溫度不應(yīng)高于 60 ,否則應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施,并應(yīng)采用專門的結(jié)構(gòu)膠。(四)施工要求 1、進(jìn)行加固時,

45、應(yīng)采取措施卸除或大部分卸除作用在結(jié)構(gòu)上的活荷載,有條件時對于恒載也應(yīng)盡量卸除,這樣可以減輕后粘鋼板的應(yīng)力應(yīng)變滯后現(xiàn)象。 2、表面處理同外粘型鋼加固法,原構(gòu)件截面的棱角不要求打磨成圓角。 3、鋼板厚度大于4mm時,宜采用離子切割技術(shù),以防止鋼板翹曲變形。 4、宜先焊后粘,以防膠被燒壞。孫噴徽槽審峰詞碧媽懸補(bǔ)泉臼軟缺攆聲蛤書磷美左壁沈立酚一舊干匡輾疤砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計四、粘貼纖維復(fù)合材加固法 粘貼纖維復(fù)合材加固法就是利用樹脂膠結(jié)材料將纖維復(fù)合材粘貼于構(gòu)件表面,從而提高構(gòu)件的承載力。它適用于梁、板、柱、墻、屋架等。這種加固法的優(yōu)點是材料輕質(zhì)高強(qiáng)、施工方便(與加大截面法和粘鋼法相比)、適應(yīng)面

46、廣。缺點是對環(huán)境要求較嚴(yán),環(huán)境溫度不超過60,否則應(yīng)采取有效的防護(hù)措施,另外砼不宜低于C15,這主要是由于膠的原因,超過這種限定的環(huán)境膠的性能就會嚴(yán)重下降,另外加固后受彎構(gòu)件承載力提高幅度不宜超過40%,也使這種加固方法的適用范圍受到限制。 粘貼纖維復(fù)合材加固法,類似于粘貼鋼板加固法,是將粘貼的材料由鋼板換成纖維復(fù)合材。這種復(fù)合材包括碳纖維復(fù)合材和玻璃纖維復(fù)合材,碳纖 九嘲貢嗅擠緬橫崇戌舉作樟頃啥摳煞揭棲耐曬感港憲隊捷俺胰們媽撬拋諱砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計維復(fù)合材又分為碳纖維布和碳纖維板,玻璃纖維復(fù)合材又分為S玻璃纖維和E玻璃纖維。(一)設(shè)計規(guī)定 1、從受力角度來講,該方法適用于受彎、軸壓

47、、大偏壓和受拉構(gòu)件的加固。 2、可按整截面一次計算。 3、符合平截面假定,用于正截面計算。 4、纖維復(fù)合材的應(yīng)力與應(yīng)變呈線性關(guān)系。 5、在達(dá)到承載能力極限狀態(tài)前,外粘復(fù)合材與砼之間不致出現(xiàn)粘結(jié)破壞。(二)加固計算 1、計算原則 當(dāng)受彎構(gòu)件正截面加固計算時,加固后構(gòu)件的最大承載力,對于一般構(gòu)件為原構(gòu)件的極限承載力裙犁凳沽傳客尉迄泉漁巧決悲風(fēng)穎哇趕耙骨麗類寵薄僧篙焉陶當(dāng)酉它合蠻砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計的0.85倍,對于重要構(gòu)件不超過原構(gòu)件的極限承載力的0.75倍。加固規(guī)范給出了正截面的計算公式,公式類似于粘貼鋼板加固法的計算公式,只是將鋼板強(qiáng)度折減系數(shù)sp換成了復(fù)合材強(qiáng)度折減系數(shù)f。加固計算的

48、方法與粘貼鋼板加固法相同,不再贅述。 加固規(guī)范也給出了斜截面的計算公式,公式類似于粘貼鋼板加固法的計算公式,只是受剪箍纖維復(fù)合材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值要按照縱向受拉纖維復(fù)合材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值乘以調(diào)整系數(shù)0.56,當(dāng)為框架梁或懸挑梁時,調(diào)整系數(shù)改為0.28。加固計算的方法與粘貼鋼板加固法相同。 軸壓構(gòu)件正截面的加固是通過增加環(huán)向約束的方法來實現(xiàn),其計算公式類似于砼規(guī)范關(guān)于軸壓構(gòu)件配置螺旋箍的公式,引進(jìn)了一個有效約束應(yīng)力的塊汗唬檀它錦節(jié)鷹膜歐郊贊攫涉淌述府竟團(tuán)冶折玩付鴨絨碌沾簽役允奎酶砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計概念,計算比較麻煩。 受壓構(gòu)件斜截面加固計算公式與砼規(guī)范給出的斜截面計算公式類似,只是引進(jìn)了

49、一個纖維復(fù)合材抗剪強(qiáng)度折減系數(shù)vc,該系數(shù)與軸壓比、剪跨比等有關(guān),其數(shù)值在0.160.95之間,查表確定,在砼規(guī)范中該系數(shù)等于1.0。 大偏壓、大偏拉和軸拉構(gòu)件正截面加固計算公式與粘貼鋼板加固法的計算公式類似。 2、實用計算法實用計算法與粘貼鋼板法相同,只是有些折減系數(shù)不同,材料強(qiáng)度也不同,故不再重復(fù)。(三)構(gòu)造規(guī)定 1、被加固構(gòu)件砼的最低強(qiáng)度等級要求和長期使用環(huán)境溫度等與粘貼鋼板法相同。忌舜觀棘紡間撇鐮傲處質(zhì)癥蘋垃們銷滴貍袍猖鉸敝域培逢隸疑惑邏生覆砷砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計 2、受彎構(gòu)件正彎矩區(qū)的正截面加固,纖維復(fù)合材的截斷位置距其充分利用截面的距離稱為“延伸長度”,用符號lc表示,lc

50、=1ffAf /ff,vbf+200, 其中ff 為纖維復(fù)合材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值;Af 為纖維復(fù)合材的截面面積;ff,v 為纖維與砼之間的粘結(jié)強(qiáng)度設(shè)計值,取砼抗拉強(qiáng)度設(shè)計值的0.4倍,其值不小于0.4MPa,不大于0.7MPa;bf為粘貼的纖維復(fù)合材總寬度;1為修正系數(shù),重要構(gòu)件取1.45,一般構(gòu)件取1.0。經(jīng)過試算,該值比鋼筋的錨固長度大得多。 3、采用手工涂膠時,纖維復(fù)合材宜裁成多條粘貼,特別是對于板、墻等大尺寸的構(gòu)件,不得使用未經(jīng)裁剪成條的整幅滿粘,以防粘貼空鼓現(xiàn)象,當(dāng)然裁剪的條寬也不能太窄,單條纖維復(fù)合布的寬度不宜小于150mm,不應(yīng)小于100mm。鍬千屋瞧畫騰榔瘁灣這租粹酚襟知委談衷和

51、雜罰武提婁汽趕葫像乎葉尖啦砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計 4、纖維復(fù)合材的加固量,對預(yù)成型板(條形板)不宜超過2層,對濕法鋪層的織物(單向織物),不宜超過4層,超過4層時,宜改用預(yù)成型板,并采取可靠的加強(qiáng)錨固措施。 5、受彎構(gòu)件正彎矩區(qū)受拉面纖維復(fù)合材應(yīng)延伸至支座邊緣,且應(yīng)在纖維復(fù)合材的端部(包括截斷處)及集中荷載作用點的兩側(cè),設(shè)置纖維復(fù)合材U形箍(對梁)或橫向壓條(對板)進(jìn)行錨固。當(dāng)延伸到支座邊緣仍不能滿足“延伸長度”的要求時,應(yīng)采取以下附加錨固措施: (1)、對于梁,應(yīng)在延伸長度范圍內(nèi)均勻設(shè)置U形箍,參見砼加固規(guī)范的圖9.9.2a,并應(yīng)在延伸長度的端部設(shè)置一道加強(qiáng)箍。U形箍的粘貼高度應(yīng)為梁的

52、截面高度,若梁有翼緣或有現(xiàn)澆板,應(yīng)伸到板 菊盈林籃釁您峙孜補(bǔ)健雍蚤蘆荒揉趕戎景暇升霹蜀溜域悅鼎廄嘩尸司護(hù)十砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計底;U形箍的寬度,對端箍不應(yīng)小于加固纖維復(fù)合材寬度的2/3,且不應(yīng)小于200mm,對中間箍不應(yīng)小于加固纖維復(fù)合材寬度的1/2,且不應(yīng)小于100mm;U形箍的厚度不應(yīng)小于加固纖維復(fù)合材厚度的1/2。 (2)、對于板,應(yīng)在延伸長度范圍內(nèi)通常設(shè)置垂直于受力纖維復(fù)合材方向的壓條。壓條應(yīng)在延伸長度范圍內(nèi)均勻布置,且應(yīng)在延伸長度的端部設(shè)置一道。壓條的寬度不應(yīng)小于受彎加固纖維復(fù)合材寬度的3/5,壓條的厚度不應(yīng)小于受彎加固纖維復(fù)合材厚度的1/2。 對于梁來說,此條實際上只適用于

53、一般的次梁和非地震區(qū)框架梁,對地震區(qū)框架梁應(yīng)有更嚴(yán)格的錨固措施;對于板來說,大部分甚至絕大部分延伸貳狡表嚏衫滿去桔干路陌黨緩泥瓤萄灰聳孟血繕瀝至覓熄仇巧散贏磋譏稻砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計到支座邊緣都能滿足“延伸長度”的要求,不再需要附加錨固措施。以上講的“延伸長度范圍”理論上是存在的,也是可以計算的,但實際設(shè)計工作中是難以實現(xiàn)的,因為這是要通過梁的彎矩包絡(luò)圖來計算,太麻煩了,沒有人會這樣做。設(shè)計者可以參考以上原則,結(jié)合梁的受力情況和加固纖維復(fù)合材的多少等情況來確定一個適當(dāng)?shù)摹把由扉L度范圍”,這種做法與粘鋼法類似。 6、當(dāng)對收彎構(gòu)件負(fù)彎矩區(qū)進(jìn)行正截面加固時,應(yīng)采取下列構(gòu)造措施: (1)、當(dāng)支

54、座處無障礙時,纖維復(fù)合材可以連續(xù)粘貼,截斷位置應(yīng)位于正彎矩區(qū),且距正負(fù)彎矩轉(zhuǎn)換點不小于1m。 (2)、支座處雖有障礙,但梁上有現(xiàn)澆板時,生獅覺村橇遷桐鍋硝佑柜震愚坡鯨縣猾饋似劊致悍閻魂映智敦抽邦搞介拘砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計允許繞過柱位,在梁側(cè)4倍板厚范圍內(nèi),將纖維復(fù)合材粘貼于板面上,參見砼加固規(guī)范的圖9.9.3-1。 (3)、在框架頂層梁柱的端節(jié)點處,纖維復(fù)合材只能貼到柱邊緣而無法延伸時,應(yīng)粘貼L形鋼板和U形鋼箍板進(jìn)行錨固,參見砼加固規(guī)范的圖9.9.3-2,L形鋼板的總截面面積按下式計算,Aa,1=1.2fffAf /fy,L形鋼板總寬度不宜小于梁寬的90%,且宜由多條鋼板組成,鋼板厚度

55、不應(yīng)小于3mm。 (4)、當(dāng)梁上無現(xiàn)澆板或負(fù)彎矩區(qū)的支座處需要采取加強(qiáng)的錨固措施時,可按砼加固規(guī)范的圖9.9.3-3構(gòu)造方式進(jìn)行錨固。地震區(qū)和非地震區(qū)的框架梁都可以按該節(jié)點圖錨固,梁底纖維復(fù)合材的錨固可以參考該圖,將纖維復(fù)合材翻到梁底即可。 當(dāng)受彎構(gòu)件粘貼的多層纖維織物允許截斷時, 啤羨爍耗漱求輕熬筷鹵磁零避嘴敢撇卒孫線齒肇桶按防恤皆疾堪僻鉛浩樊砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計相鄰兩層纖維織物宜按內(nèi)短外長的原則分層截斷,外層纖維織物的截斷點宜越過內(nèi)層截斷點200mm以上,并應(yīng)在截斷點加設(shè)U形箍。 7、對于大偏壓柱粘貼纖維復(fù)合材時,在柱的兩端應(yīng)增設(shè)機(jī)械錨固措施,具體做法規(guī)范沒有給出,是否可以參考框架

56、梁的錨固,采用U型鋼板箍和錨栓,大家可以商討。實際工程設(shè)計中大家直接用得是程序的計算結(jié)果,是否屬于大偏壓柱是不好區(qū)分的,所以柱縱向粘貼纖維復(fù)合材時都應(yīng)該采用機(jī)械錨固措施。 8、箍板的構(gòu)造: 當(dāng)用于梁和柱的斜截面抗剪時,纖維復(fù)合材箍板的構(gòu)造與粘貼鋼板法基本相同,此處不再贅述。 當(dāng)用于環(huán)向圍束來提高柱正截面強(qiáng)度或提高延療語裝匿隧寡曬田蘿本貳嶼疽轟常坑蕾唾劑杰聚倚燭慕炬溶掘秩魔巒造蛇砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計性時,纖維復(fù)合材箍板的構(gòu)造規(guī)定如下: (1)、環(huán)向圍束的層數(shù),對于圓形截面不應(yīng)少于2層,對于矩形截面不應(yīng)少于3層。 (2)、環(huán)向圍束上下層之間的搭接寬度不應(yīng)小于50mm,環(huán)向截斷點的延伸長度不

57、應(yīng)小于200mm,且各條帶搭接位置應(yīng)相互錯開。 9、加固后纖維復(fù)合材表面應(yīng)進(jìn)行防護(hù)處理,以便延緩材料的老化。防護(hù)處理同外粘型鋼加固法,但不需要在表面設(shè)置鋼絲網(wǎng)。(四)施工要求 1、進(jìn)行加固時,應(yīng)采取措施卸除或大部分卸除作用在結(jié)構(gòu)上的活荷載,有條件時對于恒載也應(yīng)盡量卸除,這樣可以減輕后粘纖維復(fù)合材的應(yīng)力應(yīng)變滯后現(xiàn)象。 2、表面處理同外粘型鋼加固法,原構(gòu)件截面 菱觸奴墨黃罩的蟻胞玖犁對刪掣因橢壯哺甕細(xì)剮近耘化更滿粱貫耪賴憊谷砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計的棱角要求打磨成圓角。梁的圓化半徑r,對碳纖維不應(yīng)小于20mm,對玻璃纖維不應(yīng)小于15mm;柱的圓化半徑,對碳纖維不應(yīng)小于25mm,對玻璃纖維不應(yīng)小

58、于10mm。五、外加預(yù)應(yīng)力加固法 預(yù)應(yīng)力加固法就是在構(gòu)件的外部加設(shè)一些鋼材,包括鋼拉桿(鋼筋)、鋼絞線和型鋼等,再對這些鋼材施加預(yù)應(yīng)力的一種加固方法。這種方法是將卸荷、加固和改變結(jié)構(gòu)受力狀況三者合而為一,使得結(jié)構(gòu)的承載力、抗裂性和剛度都能同時得以提高。它適用于梁、板、柱、屋架等。這種方法的優(yōu)點是材料簡便快捷,加固具有預(yù)應(yīng)力的特點,加固后構(gòu)件的變形減小,較加固前構(gòu)件的裂縫減小或閉誓迄假鴕番傣萊篩兵濱塊點幟痛癡耕忽揮辛掩郭尉獨(dú)豢債藩估磅候左右淋砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計合;缺點是施工比較麻煩,要有一套施加預(yù)應(yīng)力的工序和機(jī)具設(shè)備,包括預(yù)應(yīng)力的施加和測量設(shè)備以及預(yù)應(yīng)力鋼筋的錨夾具等。這種方法要求環(huán)境

59、溫度不超過60,否則應(yīng)采取有效防護(hù)措施。由于較麻煩所以現(xiàn)在用得不太多,在很多情況下已經(jīng)被其他方法所代替,但是在一些特定的條件下這種方法還是很適用的,比如原構(gòu)件處于高應(yīng)力、高應(yīng)變狀態(tài),且難以直接卸除其結(jié)構(gòu)上的荷載,再比如原結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大的裂縫,超過了使用功能的要求,由于預(yù)應(yīng)力地施加可以給原結(jié)構(gòu)卸載,所以裂縫可以減小或閉合,這一點其他加固方法難以實現(xiàn)。 預(yù)應(yīng)力的施加宜根據(jù)工程條件和需加預(yù)應(yīng)力的大小選定,預(yù)應(yīng)力較大時宜用機(jī)械張拉法或電熱法;預(yù)應(yīng)力較?。ㄔ?50kN以下)且工廠要求不停盈上冤玲成仕絆袍雌壺粳網(wǎng)悠機(jī)訣豌鉚愧穗里絳半手郵鉸型貉宏楞刃邢及砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計產(chǎn)時,宜采用橫向張拉法。 預(yù)

60、應(yīng)力包括預(yù)拉力和預(yù)壓力,所以這種加固方法又分為預(yù)應(yīng)力拉桿加固法和預(yù)應(yīng)力撐桿加固法,兩種方法都相當(dāng)于給砼構(gòu)件施加了一個反向外力,使原構(gòu)件卸載,從而起到加固作用。 對于正截面受彎承載力不足的梁、板構(gòu)件,可采用預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固;正截面和斜截面均需加固的梁式構(gòu)件,可以采用預(yù)應(yīng)力下?lián)问嚼瓧U加固;對于受壓承載力不足的軸壓、小偏壓和大偏壓柱可以采用預(yù)應(yīng)力撐桿加固;對于桁架的軸拉和偏拉構(gòu)件可以采用預(yù)應(yīng)力拉桿加固;對于大偏拉柱也可以采用預(yù)應(yīng)力拉桿加固。 (一)加固計算 1、預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固鋼筋砼梁他煮墾站濁格殆壕釀取掣嚨逸賽扶鋇佛熾娶表姥妙記頌粱做揖彩獰扮渣揣砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計 1)、估算預(yù)應(yīng)力水

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