建筑結(jié)構(gòu)加固概述1

概述1.1

加固程序加固工作程序

根據(jù)可靠性鑒定的等級(jí)、存在的問(wèn)題，對(duì)結(jié)構(gòu)安全的要求及破壞后可能造成后果的嚴(yán)重程度，業(yè)主方應(yīng)對(duì)委托加固方提出具體要求，加固方根據(jù)鑒定情況及業(yè)主委托加固范圍、要求綜合考慮提出加固方案，征得業(yè)主同意后再進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。

加固設(shè)計(jì)應(yīng)與施工方法緊密結(jié)合，并應(yīng)采取有效措施，保證新澆混凝土與原結(jié)構(gòu)連接可靠，協(xié)同工作。按照加固設(shè)計(jì)進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)，并制定確保加固質(zhì)量和安全的有效措施。施工中應(yīng)遵照加固規(guī)范及有關(guān)規(guī)范要求作業(yè)，完工后參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收。1

概述1.1

加固程序1

概述1.2

加固特點(diǎn)

結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)和施工與新建工程不盡相同，加固工程主要有以下特點(diǎn)：

1）加固工程是針對(duì)已建的工程，受客觀條件所約束，針對(duì)具體現(xiàn)存條件進(jìn)行加固設(shè)計(jì)與施工；

2）加固工程往往在不停產(chǎn)或盡量少停產(chǎn)的條件下施工，要求施工速度快、工期短；

3）施工現(xiàn)場(chǎng)狹窄擁擠，常受生產(chǎn)設(shè)備、管道和原有結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的制約，大型施工機(jī)械難以發(fā)揮作用；

4）施工往往對(duì)原有的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件有不良影響；

（待續(xù)）

結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)和施工與新建工程不盡相同，加固工程主要有以下特點(diǎn)（續(xù)）：

5）施工常分段、分期進(jìn)行，還會(huì)因各種干擾而中斷；

6）清理、拆除工作量往往較大，工程較繁瑣復(fù)雜，并常常存在許多不安全因素；

7）設(shè)計(jì)包括原結(jié)構(gòu)的驗(yàn)算和加固結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，要求考慮新、舊結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、使用壽命的均衡，以及新、舊結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)工作。1

概述1.2

加固特點(diǎn)

結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固方法有多種且各不相同，但是卻共同遵守下述原則：

1）先鑒定后加固的原則

2）結(jié)構(gòu)體系總體效應(yīng)原則

3）加固方案的優(yōu)化原則

4）盡量利用的原則

5）與抗震設(shè)防結(jié)合的原則

6）材料的選用和取值原則

7）荷載取值原則

8）承載力驗(yàn)算原則

9）其他原則1

概述1.3

加固原則1

概述1.3

加固原則

總體效應(yīng)原則

在制定加固方案時(shí)，除應(yīng)考慮可靠性鑒定結(jié)論和加固內(nèi)容及項(xiàng)目外，還應(yīng)考慮加固后建筑物的總體效應(yīng)。

例如，對(duì)房屋的某一層柱子或墻體的加固，有時(shí)會(huì)改變整個(gè)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，從而產(chǎn)生薄弱層，對(duì)抗震帶來(lái)很不利的影響。因此，在制定加固方案時(shí)，應(yīng)全面詳細(xì)分析整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的受力情況，不能采用"頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳"的辦法。1

概述1.3

加固原則

與抗震設(shè)防結(jié)合的原則

我國(guó)是一個(gè)多地震的國(guó)家，6度以上地震區(qū)幾乎

遍及全國(guó)各地。1976年以前建造的建筑物，大多沒(méi)

有考慮抗震設(shè)防，1989年以前的抗震規(guī)范也只規(guī)定

了7度以上地震區(qū)的設(shè)防。為了使這些建筑物遇地震

時(shí)具有相應(yīng)的安全儲(chǔ)備，在對(duì)它們作承載能力和耐

久性加固、處理方案時(shí)，應(yīng)按照現(xiàn)行的抗震規(guī)范與

抗震加固方案綜合考慮。1

概述1.3

加固原則

材料的強(qiáng)度及選用原則（1）加固設(shè)計(jì)時(shí)，原結(jié)構(gòu)的材料強(qiáng)度按如下規(guī)定取用：

如原結(jié)構(gòu)的材料種類和性能與原設(shè)計(jì)一致時(shí)，按原設(shè)計(jì)（或規(guī)范）值取用；當(dāng)原結(jié)構(gòu)無(wú)材料強(qiáng)度資料時(shí)，應(yīng)按實(shí)測(cè)材料強(qiáng)度等級(jí)根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范取值。1

概述1.3

加固原則

材料的強(qiáng)度及選用原則（2）加固材料的選用：

加固材料應(yīng)盡量選用輕質(zhì)高強(qiáng)，且與原結(jié)構(gòu)材料共同工作性能好的材料。

加固用混凝土，應(yīng)比原結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)提高一級(jí)，加固混凝土中不應(yīng)摻入粉煤灰、高爐礦渣等混合材料。

粘結(jié)材料及化學(xué)灌漿材料的粘結(jié)強(qiáng)度，應(yīng)高于被粘結(jié)構(gòu)混凝土的抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度。粘結(jié)材料及化學(xué)灌漿材料一般宜采用成品或半成品。當(dāng)自行配制時(shí)，應(yīng)進(jìn)行試配，并檢驗(yàn)其與被粘結(jié)材料間的粘結(jié)強(qiáng)度。1

概述1.3

加固原則

荷載計(jì)算原則

對(duì)加固結(jié)構(gòu)承受的荷載，應(yīng)作實(shí)地調(diào)查和取值。一般情況下，當(dāng)原結(jié)構(gòu)系按《工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》荷載規(guī)范取值者，在鑒定階段，對(duì)結(jié)構(gòu)驗(yàn)算仍按原規(guī)范取值；當(dāng)需加固時(shí)，則加固驗(yàn)算應(yīng)按新《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定取值。

對(duì)于現(xiàn)行荷載規(guī)范中未作規(guī)定的永久荷載，可根據(jù)情況進(jìn)行抽樣實(shí)測(cè)確定。抽樣數(shù)不得少于5個(gè)，以其平均值的1.1倍作為其荷載標(biāo)準(zhǔn)值。

工藝荷載和吊車荷載等，應(yīng)根據(jù)使用單位提供的數(shù)據(jù)取值。1

概述1.3

加固原則

結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)使用年限

對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限—設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件在進(jìn)行正常的維修而不需要進(jìn)行大修的條件下即可滿足預(yù)定功能使用的年限。

加固結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限—加固結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)條件下能滿足預(yù)定功能使用的年限。老齡建筑后續(xù)使用年限不可能太長(zhǎng)，一般5～10年；一般工程20～30年；新建工程應(yīng)滿足原設(shè)計(jì)要求—50、100年。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后續(xù)設(shè)計(jì)使用年限地震作用重現(xiàn)期年限抗震構(gòu)造規(guī)范版本高50502001中404089低303095抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)使用年限103050100與50年的相對(duì)比值0.70.91.01.1設(shè)計(jì)使用年限20304050相對(duì)比值0.590.750.881.00地震影響系數(shù)最大值的相對(duì)關(guān)系抗震加固三種設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

1

概述風(fēng)、雪荷載不同重現(xiàn)期的相對(duì)取值1.3

加固原則加固方法及防腐措施耐久性年限加大截面法，外包型鋼法且有效防腐時(shí)，置換混凝土法，繞絲法外粉水泥砂漿時(shí)，體外預(yù)應(yīng)力法有效防腐時(shí)，結(jié)構(gòu)體系加固法，增設(shè)支點(diǎn)加固法等。與普通結(jié)構(gòu)相同化學(xué)植筋采用無(wú)機(jī)膠粘錨或“有機(jī)膠+錨栓”雙重錨固時(shí)與普通結(jié)構(gòu)相同有機(jī)膠錨固30～40粘貼纖維復(fù)合材料加固法，粘貼鋼板加固法采用無(wú)機(jī)膠粘貼或“有機(jī)膠+錨栓（或射釘）”雙重保險(xiǎn)時(shí)40～50有機(jī)膠粘貼時(shí)10～30

1

概述加固結(jié)構(gòu)耐久性年限估算（僅供參考）1.3

加固原則

承載力驗(yàn)算原則

1）結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)上的作用或?qū)嶋H受力狀況確

定。

2）結(jié)構(gòu)的計(jì)算截面積，應(yīng)采用實(shí)際有效截面積，并考慮結(jié)

構(gòu)在加固時(shí)實(shí)際受力程度及加固部分的應(yīng)變滯后特點(diǎn)，以及加

固部分與原結(jié)構(gòu)協(xié)同工作程度。

3）驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)考慮實(shí)際荷載偏心、結(jié)構(gòu)變形、溫度作用等

造成的附加力。

4）加固后使結(jié)構(gòu)重量加大時(shí)，尚應(yīng)對(duì)被加固的相關(guān)結(jié)構(gòu)及

建筑物基礎(chǔ)進(jìn)行驗(yàn)算。1

概述1.3

加固原則1

概述1.3

加固原則

其他原則

1）對(duì)于高溫、腐蝕、凍融、振動(dòng)、地基不均勻沉降等原因

造成的結(jié)構(gòu)損壞，應(yīng)在加固設(shè)計(jì)中提出相應(yīng)的處理對(duì)策后再進(jìn)

行加固。

2）結(jié)構(gòu)加固應(yīng)綜合考慮其經(jīng)濟(jì)效果。盡量不損傷原結(jié)構(gòu)并

保留其具有利用價(jià)值的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，避免不必要的拆除或更換。

3）加固施工過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)原結(jié)構(gòu)或相關(guān)工程隱蔽部位構(gòu)

造有嚴(yán)重缺陷時(shí)，應(yīng)立即停止施工，會(huì)同加固設(shè)計(jì)者提出有效

措施進(jìn)行處理后方能繼續(xù)施工。

4）對(duì)于可能出現(xiàn)傾斜、開裂或倒塌等不安全因素的房屋，

在加固施工前，應(yīng)采取臨時(shí)措施以防止不安全事故發(fā)生。1

概述1.4

加固結(jié)構(gòu)受力特征

加固結(jié)構(gòu)工作中的受力特征與一次建成的普通結(jié)構(gòu)有較大的差異，主要表現(xiàn)在二次受力和共同整體工作兩方面。1、加固結(jié)構(gòu)屬二次受力結(jié)構(gòu)及二次組合結(jié)構(gòu)二次組合結(jié)構(gòu)—加固結(jié)構(gòu)由原有部分與新加部分在不同時(shí)段組合而成，故稱為二次組合結(jié)構(gòu)。加固結(jié)構(gòu)新舊部分連接及結(jié)合面是其薄弱環(huán)節(jié)，與整澆結(jié)構(gòu)相比,存在整體工作共同受力問(wèn)題。二次受力結(jié)構(gòu)—加固結(jié)構(gòu)中的原結(jié)構(gòu)，在加固前已經(jīng)載荷受力（稱為第一次受力），而且應(yīng)力、應(yīng)變水平都很高，而新加部分，只要荷載不變，并不受力，即始終處在零應(yīng)力狀態(tài)，只有在新增荷載下，即第二次加荷情況下，才開始受力。因此，新加部分的應(yīng)力-應(yīng)變始終滯后于原結(jié)構(gòu)的累計(jì)應(yīng)力-應(yīng)變，原結(jié)構(gòu)的累計(jì)應(yīng)力-應(yīng)變始終高于新加部分。原結(jié)構(gòu)達(dá)極限狀態(tài)時(shí)，新加部分尚未達(dá)到極限狀態(tài)，其抗力得不到充分利用。這種結(jié)構(gòu)稱為二次受力結(jié)構(gòu)。2、加固部分與原結(jié)構(gòu)部分整體共同受力問(wèn)題

主要取決于加固時(shí)原結(jié)構(gòu)卸荷的程度和結(jié)合面的構(gòu)造處理措施。①加固前進(jìn)行卸荷

卸荷可使新加部分應(yīng)力-應(yīng)變滯后現(xiàn)象減輕乃至消除，結(jié)構(gòu)破壞時(shí)，新舊兩部分就可各自進(jìn)入極限狀態(tài)，從而提高了結(jié)構(gòu)整體承載力。卸荷對(duì)加固結(jié)構(gòu)承載力提高的影響，主要是表現(xiàn)在第一次荷載的應(yīng)力水平指標(biāo)，通常用加固原結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平指標(biāo)β=S(作用)/R(抗力)來(lái)反映，

β愈小愈優(yōu)。1

概述1.4

加固結(jié)構(gòu)受力特征②加固結(jié)構(gòu)新舊結(jié)合面處理

新舊兩部分共同整體工作主要在于結(jié)合面能否有效地傳遞和承擔(dān)有關(guān)應(yīng)力，而且變形不能過(guò)大。結(jié)合面?zhèn)鬟f壓力，一般不存在問(wèn)題，主要是剪力和拉力。混凝土結(jié)合面所具有的粘結(jié)抗剪和抗拉能力，有時(shí)遠(yuǎn)不能滿足受剪和受拉承載力要求，還需配置一定數(shù)量的貫通結(jié)合面的剪切-摩擦筋(充分利用箍筋，也可加插筋抗剪），利用鋼筋所產(chǎn)生的被動(dòng)剪切-摩擦力來(lái)抵抗因結(jié)合而出現(xiàn)的剪力和拉力。1

概述1.4

加固結(jié)構(gòu)受力特征按加固對(duì)象分

直接加固法(或被動(dòng)加固法)—又稱構(gòu)件加固法，是直接針對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或節(jié)點(diǎn)承載力提高的加固，方法很多，主要的有增大截面法、置換砼法、外包型鋼法、外粘鋼板法、外粘纖維復(fù)合材料法、繞絲法及鋼絲繩網(wǎng)片—聚合砂漿面層加固法等。

間接加固法（或主動(dòng)加固法）—間接加固法是針對(duì)結(jié)構(gòu)體系的和理性或完整性，用新增部分構(gòu)件或設(shè)施來(lái)改變結(jié)構(gòu)總體布局和傳力途徑，達(dá)到減小結(jié)構(gòu)內(nèi)力、增大結(jié)構(gòu)剛度和延性的目的。方法很多，主要有新增剪力墻及側(cè)向支撐法、增設(shè)阻尼器法、增設(shè)支點(diǎn)法、增設(shè)拉結(jié)連系法、以及預(yù)應(yīng)力加固法等。

綜合加固法1

概述1.5

加固方法及選擇

1

概述按加固目的分

承載力加固

剛度加固

延性加固

整體性加固

耐久性加固1.5

加固方法及選擇加固方法選用準(zhǔn)則

應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件，進(jìn)行多方案比較，按技術(shù)先進(jìn)可靠，經(jīng)濟(jì)合理原則，擇優(yōu)選用。

體系加固與構(gòu)件加固并存時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮體系，其次才是構(gòu)件。

不同類型構(gòu)件加固時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮重要結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵構(gòu)件。單一方法有效性較差時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮綜合法。1

概述1.5

加固方法及選擇1

概述1.5

加固方法及選擇

加大截面加固法，即采取增大混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物的截面

面積，以提高其承載力和滿足正常使用的一種加固方法。

可廣泛用于混凝土結(jié)構(gòu)的梁、板、柱等構(gòu)件和一般構(gòu)筑物

的加固。

外包鋼加固法，即在混凝土構(gòu)件四周包以型鋼的加固方法

（分干式、濕式兩種形式）。

適用于使用上不允許增大混凝土截面尺寸，而又需要大幅

度地提高承載力的混凝土結(jié)構(gòu)的加固。當(dāng)采用化學(xué)灌漿外

包鋼加固時(shí)，型鋼表面溫度不應(yīng)高于60℃；當(dāng)環(huán)境具有腐

蝕性介質(zhì)時(shí)，應(yīng)有可靠的防護(hù)措施。1

概述1.5

加固方法及選擇

預(yù)應(yīng)力加固法，即采用外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿（分水平拉桿、

下?lián)问嚼瓧U和組合式拉桿三種）或撐桿，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固

的方法。

適用于要求提高承載力、剛度和抗裂性及加固后占用空間

小的混凝土承重結(jié)構(gòu)。

此法不宜用于處在溫度高于60℃環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)，否

則應(yīng)進(jìn)行防護(hù)處理；也不適用于混凝土收縮徐變大的混凝

土結(jié)構(gòu)。1

概述1.5

加固方法及選擇

改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法。主要可分為兩種：

１．增設(shè)支點(diǎn)法：該法是以減小結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨度和變形，

提高其承載力的加固方法。按支承結(jié)構(gòu)的受力性能分為剛

性支點(diǎn)和彈性支點(diǎn)兩種。

２．托梁拔柱法：該法是在不拆或少拆上部結(jié)構(gòu)的情況下

拆除、更換、接長(zhǎng)柱子的一種加固方法。按其施工方法的

不同可分為有支撐托梁拔柱、無(wú)支撐托梁拔柱及雙托梁反

牛腿托梁拔柱等方案，適用于要求廠房使用功能改變、增

大空間的老廠改造的結(jié)構(gòu)加固。1

概述1.5

加固方法及選擇

外部粘鋼加固法，即在混凝土構(gòu)件外部粘貼鋼板，以提高

其承載力和滿足正常使用的一種加固方法。適用于承受靜

力作用的一般受彎、受拉構(gòu)件；且環(huán)境溫度不大于60℃，

相對(duì)濕度不大于70％，以及無(wú)化學(xué)腐蝕影響，否則應(yīng)采取

防護(hù)措施。

粘貼碳纖維加固法，是一項(xiàng)新型的應(yīng)用外粘高性能復(fù)合材

料進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固的技術(shù)，即在混凝土構(gòu)件外部粘貼碳纖維

片材，以提高其承載力和滿足正常使用的一種加固方法。

適用于承受靜力作用的一般受彎、受拉構(gòu)件，也可用于柱

的抗震加固；長(zhǎng)期使用環(huán)境溫度不應(yīng)高于60℃。1

概述1.5

加固方法及選擇

其他加固方法，如增設(shè)支撐體系和剪力墻等，以增加結(jié)構(gòu)

的整體剛度，改變構(gòu)件的剛度比值，調(diào)整原結(jié)構(gòu)內(nèi)力，改

善結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的受力狀況，多用于增強(qiáng)單層廠房和多層框

架結(jié)構(gòu)的空間剛度，以提高其抗水平力的能力，可按現(xiàn)行

有關(guān)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。

裂縫修補(bǔ)技術(shù)，即采用化學(xué)灌漿方法，恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性、

耐久性、防水性和外觀等，灌漿材料可采用環(huán)氧樹脂、甲

基丙烯酸脂和微膨脹水泥漿等。1

概述1.5

加固方法及選擇混凝土結(jié)構(gòu)加固方法

2.2

混凝土結(jié)構(gòu)的加固

主要內(nèi)容

2.2.1

混凝土結(jié)構(gòu)加固概述；

2.2.2

增大截面加固法

2.2.3

置換混凝土加固法；

2.2.4

預(yù)應(yīng)力加固法；

2.2.5

外粘型鋼加固法；

2.2.6

粘貼纖維復(fù)合材料加固法；

2.2.7

粘貼鋼板加固法(外粘型鋼加固法類似)混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范GB50367－20132.2.1

混凝土結(jié)構(gòu)加固概述加固一般規(guī)定(八點(diǎn))

1

加固前必須由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行可靠性鑒定和加固設(shè)計(jì)；

加固范圍

可小(一個(gè)構(gòu)件)可大(整棟建筑)，但必須考慮結(jié)構(gòu)整體性；

2

加固后結(jié)構(gòu)安全等級(jí)由委托和設(shè)計(jì)方共同確定；

3

加固設(shè)計(jì)與施工應(yīng)緊密配合，并保證新老構(gòu)件共同工作；

4

加固設(shè)計(jì)應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，避免不必要的拆除或更換；

5

加固施工時(shí)應(yīng)采取必要的臨時(shí)安全措施；

6

加固后結(jié)構(gòu)使用年限由設(shè)計(jì)和業(yè)主協(xié)商確定，一般宜按30年考慮；

7

使用粘結(jié)方法或聚合物加固的結(jié)構(gòu)應(yīng)定期檢查其工作狀態(tài)(10年)；

9

未經(jīng)鑒定或設(shè)計(jì)許可，不得改變加固后結(jié)構(gòu)用途和使用環(huán)境。加固設(shè)計(jì)計(jì)算原則(13點(diǎn))

1

結(jié)構(gòu)分析方法一般采用線彈性分析方法；

2

應(yīng)進(jìn)行規(guī)定的承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)和驗(yàn)算；

3

結(jié)構(gòu)上作用應(yīng)調(diào)查和檢測(cè)核實(shí)

(可引用可靠性鑒定結(jié)論)；

4

結(jié)構(gòu)上作用效應(yīng)計(jì)算簡(jiǎn)圖應(yīng)符合實(shí)際；

5

作用效應(yīng)組合、組合值系數(shù)、分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)按荷載規(guī)范確定，并應(yīng)考慮荷載偏心、結(jié)構(gòu)變形、溫度作用等附加內(nèi)力；

6

結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸對(duì)原有部分采用實(shí)測(cè)值，設(shè)計(jì)部分采用名義值；

7

原砼強(qiáng)度等級(jí)和鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值一般應(yīng)采用現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果推定的標(biāo)準(zhǔn)值(砼強(qiáng)度等級(jí)可采用鉆芯或回彈法，并應(yīng)進(jìn)行齡期修正)；加固設(shè)計(jì)計(jì)算原則(13點(diǎn))

8

加固材料質(zhì)量和性能(標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值)應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定

9

承載力驗(yàn)算應(yīng)考慮應(yīng)變滯后特點(diǎn)及新老結(jié)構(gòu)共同工作的程度

10

相關(guān)構(gòu)件及地基基礎(chǔ)必要驗(yàn)算(結(jié)構(gòu)質(zhì)量增大、荷載傳遞路線變化)

11

地震區(qū)結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固尚應(yīng)符合抗震設(shè)計(jì)規(guī)范和抗震加固規(guī)范(質(zhì)量和剛度變化)

12

使用膠粘劑或參有聚合物(改性瀝青、聚合物砂漿等)加固設(shè)計(jì)尚應(yīng)

進(jìn)行原結(jié)構(gòu)驗(yàn)算(確保偶然事件發(fā)生后，防止加固結(jié)構(gòu)的加固部分失

效，要求原結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有一定的安全保證；要求原結(jié)構(gòu)構(gòu)件能承擔(dān)n

倍恒載標(biāo)準(zhǔn)值作用)

可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值/永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值≤1，n=1.2；

可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值/永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值≥2，n=1.5;

1<可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值/永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值<2，n按線性內(nèi)插法確定nα＝0.05時(shí)的k值nα＝0.05時(shí)的k值c=0.99c=0.95c=0.90c=0.75c=0.99c=0.95c=0.90c=0.754－5.1453.9572.680153.1022.5662.3291.9915－4.2023.4002.463202.8072.3962.2081.93365.4093.7073.0922.336252.6322.2922.1321.89574.7303.3992.8942.250302.5162.2202.0801.869103.7392.9112.5682.103502.2962.0651.9651.811fk

mf

ks加固材料標(biāo)準(zhǔn)值加固材料標(biāo)準(zhǔn)值的確定(抽樣檢查)

材料強(qiáng)度平均值材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算系數(shù)抽樣試樣數(shù)置信水平(度)正態(tài)分布分位值下一目標(biāo)使用年限10年20年30－50年雪載或風(fēng)載0.850.951.0樓面活載0.850.901.0按現(xiàn)行荷載規(guī)范采用現(xiàn)場(chǎng)抽樣確定

結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的確定荷載標(biāo)準(zhǔn)值一般按現(xiàn)行荷載設(shè)計(jì)規(guī)范確定自重標(biāo)準(zhǔn)值＝單位自重標(biāo)準(zhǔn)值×實(shí)際尺寸(或結(jié)構(gòu)詳圖尺寸)

荷載規(guī)范無(wú)規(guī)定自重變異較大的懷疑原設(shè)計(jì)值與實(shí)際有顯著差異屋面加固施工荷載低于現(xiàn)行規(guī)范的采用現(xiàn)行規(guī)范高于現(xiàn)行規(guī)范的采用實(shí)際荷載施工荷載過(guò)大的宜采取措施降低雪(風(fēng))載和樓面活載標(biāo)準(zhǔn)值＝規(guī)范規(guī)定值×考慮目標(biāo)使用年限的修正系數(shù)φantntntnt52.1381.89151.76301.7062.0291.86201.73401.6871.94101.80251.71≥601.67現(xiàn)場(chǎng)抽樣確定自重標(biāo)準(zhǔn)值方法

試樣數(shù)量不少于5個(gè)。

其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)sgt

n自重標(biāo)準(zhǔn)值

試樣平均值gk,sup

mg

試樣數(shù)量抽樣數(shù)量影響系數(shù)

試樣標(biāo)準(zhǔn)差其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)sgt

ngk,sup

mg

對(duì)于非結(jié)構(gòu)的購(gòu)配件，或?qū)χ谱鞒两涤杏绊懙臉?gòu)件若其自重效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)應(yīng)取其自重標(biāo)準(zhǔn)值gk,sup＝0。加固方法及配合技術(shù)增大截面法置換砼加固法外粘型鋼加固法外粘鋼板加固法粘貼纖維復(fù)合材加固法繞絲加固法高強(qiáng)鋼絲繩－聚合物砂漿外層加固法外加預(yù)應(yīng)力加固法增設(shè)支點(diǎn)加固法裂縫修補(bǔ)技術(shù)錨固技術(shù)

阻銹技術(shù)直接加固法間接加固法加固配合技術(shù)混凝土結(jié)構(gòu)加固法2.2.2

增大截面加固法

設(shè)計(jì)規(guī)定

適用范圍：鋼筋混凝土受彎(梁板)和受壓構(gòu)件的加固

原砼要求：不應(yīng)低于C10(現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果)(無(wú)法提供足夠的粘結(jié)力)

新砼要求：高于原砼一個(gè)等級(jí)且不低于C20

界面處理和粘結(jié)質(zhì)量要求：符合規(guī)定可按整體截面處理

基本假定：同《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010增大截面加固法的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單、經(jīng)驗(yàn)豐富、受力可靠、加固費(fèi)用低

缺點(diǎn)：濕作業(yè)工作量大、養(yǎng)護(hù)期長(zhǎng)、占用建筑空間多加固形式

砼構(gòu)件加固形式四周外包單側(cè)加厚三側(cè)外包雙側(cè)加厚柱四面加固四面加固單面加固雙面加固梁四面加固壓區(qū)加固拉區(qū)加固雙側(cè)加固三側(cè)加固受彎構(gòu)件正截面加固(壓區(qū)加固)拉區(qū)加固加固方法壓區(qū)加固現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范疊合式受彎構(gòu)件承載力計(jì)算裂縫寬度驗(yàn)算抗裂度驗(yàn)算撓度驗(yàn)算驗(yàn)算結(jié)果表明，僅需增設(shè)混凝土疊合層即可滿足承載力要求時(shí)，也應(yīng)按照構(gòu)造要求配置受壓鋼筋和分布鋼筋受彎構(gòu)件正截面加固(拉區(qū)加固)As0xfy0As0

s

f

yAsM'

'

fy0As01

fc0bx'As0a'h

h0

h01s0

s1cu'

'

As1fc0bx

fy0As0

s

fyAs

fy0As0

x

x

x

2

2

2

2a'

x

bh0原受壓鋼筋受壓屈服新增受拉鋼筋受拉屈服s

fy

cuEscu

1.6

0

0.6

s0知識(shí)點(diǎn)：增大截面后的相對(duì)界限受壓區(qū)高度As0Asxfy0As0

f

yAsM'

'

f

yAs1

fc1'As0a'h

h0

h01s0

s1cu

M0k0.87h01As0Es01

s1

h

h01

s0

1b

s1

新增鋼筋位置處按平截面假定確定的初始應(yīng)變值，當(dāng)新增鋼筋與原鋼筋采用短鋼筋焊接時(shí)，可近似取h01=h0，εs1=εs0初始彎矩標(biāo)準(zhǔn)值M0k作用下原受拉鋼筋的應(yīng)變值s0

0s0

1.6

0

0.6

推導(dǎo)增大截面后的相對(duì)界限受壓區(qū)高度

h

h01

h0

0.375h01

0.625h01

h

0.375h01h01

0.375h01

h0

x01h01

x01s0s1

s0cuc0s0s

fy

/EsAs0

Asxnh0

h01

h

s1x0x

c0

0.85h01

引用蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)M

0k

s0As0

原截面初始荷載作用

x0.8

0.375h0120.15h01

0.8x01

cu推導(dǎo)增大截面后的相對(duì)界限受壓區(qū)高度

1s

fy2

Escu

1cus

fy2

Es1xn

h0

s11s1cu

b

1nb

h0

h01cuc0s0As0

Asxnhfy

/Es

s1x0x

c0

s0As0M

0k0.85h010.8h011cuEs0

fy0受彎構(gòu)件正截面加固(拉區(qū)加固)x

0bh01原受拉鋼筋不屈服，應(yīng)重新驗(yàn)算'

'1fc0bx

s0As0

s

fyAs

fy0As0

x

x

'

'

x

2

2

2

x

s0新增鋼筋強(qiáng)度利用系數(shù)，取0.9受彎構(gòu)件斜截面加固

截面最小尺寸驗(yàn)算條件（同砼設(shè)計(jì)規(guī)范）V

0.25(14hw

/b)c

f

c0bh0(4

hw

/b

6)V

0.25c

f

c0bh0(hw

/b

4)V

0.2c

f

c0bh0(hw

/b

6)

受彎構(gòu)件斜截面加固

當(dāng)拉區(qū)增設(shè)配筋混凝土層，并采用U形箍與原箍筋逐個(gè)焊接時(shí)h0Asv0

s0

單面焊≥10d

雙面焊≥5d新增U形箍新增U形箍

植箍筋用

結(jié)構(gòu)膠錨固新增箍筋植筋方式埋設(shè)U形箍≥10dV

0.7

ft0bh010.7c

ftb(h0

h01)1.25

fyv0

新增混凝土強(qiáng)度利用系數(shù)，取0.7

≥3d

焊于原箍筋上

受彎構(gòu)件斜截面加固

當(dāng)增設(shè)鋼筋混凝土三面圍套，并采用加錨式或膠錨式箍筋時(shí)h01Asv0

s0Asv

sh0

1.25

fyv0V

0.7

ft0bh010.7c

ftAc

1.25s

fyv孔中用結(jié)構(gòu)膠錨固

≥120mm

膠錨式箍筋

膠錨式箍筋新增混凝土強(qiáng)度利用系數(shù)，取0.7

螺栓(螺帽擰緊后加點(diǎn)焊)

鋼板

加錨式箍筋

加錨式箍筋在加固前已經(jīng)承受荷載(一次受力)，截面內(nèi)產(chǎn)生了應(yīng)力和N2N1As0As'

'

'

'應(yīng)變。新增部分在加固后并不能立即分擔(dān)原已支撐被加固柱上的荷載，而在新增荷載作用下，才開始與被加固柱共同工作，承擔(dān)荷載（二次受力）。當(dāng)被加固柱達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)，新增部分砼和鋼筋一般不能充分發(fā)揮作用，其利用程度與加固前被加固構(gòu)件的受力程度有關(guān)。因此，加固后軸心受力構(gòu)件截面受壓承載力與加固時(shí)被加固構(gòu)件的應(yīng)力水平有關(guān)，不能取兩部分承載力簡(jiǎn)單疊加。

Nu

0.9(

fc0Ac0

fy0As0

cAc

sAs）

解釋：應(yīng)力滯后和應(yīng)變滯后概念

以軸心受壓構(gòu)件為例說(shuō)明加大截面法加固受壓構(gòu)件是二次受力構(gòu)件。被加固柱c

c

11

fc

c1

1

1

c1

2

c1

c1

c10

c1

c1

c

11

fc

1

fc

0

1

c1

2

1

(1)混凝土強(qiáng)度利用系數(shù)'''

原構(gòu)件鋼筋原構(gòu)件砼

c1

0

加固前原構(gòu)件應(yīng)變新增鋼筋

新增砼

f

y0

s0s

fc0

c1

c

2

0

β－應(yīng)力水平指標(biāo)

2

2

fc

0

0

0

1

1

0

2

2

02

0

c

c

fc注：β在0-1之間變化，

β越小αc越大，表示新增砼利用率越高。

1

0Es

10Ess

's

10Es鋼筋強(qiáng)度利用系數(shù)1

1c1

0注：β在0-1間變化，

β越小αs越大，表示新增鋼筋利用率越高。

s

Ess新增鋼筋極限狀態(tài)時(shí)的應(yīng)力

's

(0

c1)Es

c1

0

f

'y

f

'y0'f

y0''原構(gòu)件鋼筋原構(gòu)件砼

c1

加固前原構(gòu)件應(yīng)變新增鋼筋

新增砼

s0s

fc0

c1

c's10Es0.60.40.20.0

0.00.8f

'yf

'y

0.4

0.6

0.8s

0.2c

2

1

(1)

1.0應(yīng)力水平指標(biāo)混凝土和鋼筋強(qiáng)度利用系數(shù)

強(qiáng)度利用系數(shù)

1.0β＝1，新增砼和鋼筋完全不能發(fā)揮作用；β＝0，新增砼和鋼筋能完全發(fā)揮作用，可當(dāng)作新構(gòu)件計(jì)算；應(yīng)力水平指標(biāo)反映應(yīng)變滯后程度f(wàn)c(Ac0

EAs0)fc(Ac0

EAs0)加大截面法加固軸壓構(gòu)件''As

As0新增縱向受力鋼筋

原縱向受力鋼筋

新增箍筋A(yù)c0

原柱截面

Ac新增截面'

'

'

''

'

'

''

'

'

'''

0.75N1c1(Ac0

EAs0)

'c1

fc

Nu

0.9(

fc0Ac0

fy0As0

cAc

sAs）

0.9(

fc0Ac0

fy0As0

c

fcAc

s

fyAs）

0.9[

fc0Ac0

fy0As0

cs(

fcAc

fyAs)]

綜合考慮新增砼和新增鋼筋強(qiáng)度利用程度的修正系數(shù)，取0.8fc(Ac0

EAs0)fc(Ac0

EAs0)s

10Es為什么綜合修正系數(shù)取0.8?''

0.75N1c1(Ac0

EAs0)

'c1

fc

0.60.40.20.0

0.00.8f

'y

's

f

'y0.2

0.4

0.6

0.8c

2

1

(1)

1.0應(yīng)力水平指標(biāo)

強(qiáng)度利用系數(shù)1.0應(yīng)力水平指標(biāo)反映應(yīng)變滯后程度A

s0

1cuEs0

fy0,

s

1cuEs

fy加大截面法加固偏壓構(gòu)件As0As1

fcc

sAs

s0As0'

''s0'ash

h0

h01'as0as0as'

'

f

yAsfy0As0beei

xN'

'

'

'fcc

(

fc0

0.9

fc)/2

0.8h0

x0.8h01

xN

1fccbx0.9

fyAs

fy0As0

0.9

sAs

s0As0

x

2新舊混凝土組合截面的混凝土軸壓設(shè)計(jì)值加大截面法加固偏壓構(gòu)件偏心距e應(yīng)按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算，但增大系數(shù)尚應(yīng)乘以下列修正系數(shù)Φη

對(duì)于圍套或其他對(duì)稱形式的加固

當(dāng)e0/h≥0.3時(shí)，

Φη＝1.1；

當(dāng)e0/h<0.3時(shí)，

Φη＝1.2；

對(duì)于非對(duì)稱形式的加固

當(dāng)e0/h≥0.3時(shí)，

Φη＝1.2；

當(dāng)e0/h<0.3時(shí)，

Φη＝1.3；l1l2

相關(guān)構(gòu)造要求

新增砼層最小厚度，板≥40mm，梁柱采用人工澆注時(shí)≥60mm，采用噴射

砼施工時(shí)≥50mm。

加固用的鋼筋應(yīng)采用熱軋鋼筋。板受力筋直徑≥8mm；梁受力筋直徑

≥12mm；柱受力筋直徑≥14mm，加錨式箍筋直徑≥8mm；U形箍筋直徑

與原箍筋相同；分布鋼筋直徑≥6mm.

連接短筋d

≥20mm原鋼筋新增鋼筋

連接短筋Φ6聯(lián)系鋼筋連接短筋l1≥5d，短筋中距l(xiāng)2≤500mm，新增鋼筋與原鋼筋凈距≥20mm【例題】

某單筋矩形截面梁，C30砼，截面尺寸及配筋情況如圖?，F(xiàn)因樓面使用功能改變，樓面活載由原2.0KN/m2增至6.0KN/m2。經(jīng)計(jì)算框架梁跨中最大彎矩由原標(biāo)準(zhǔn)值950.10KN.m增至1232KN.m（設(shè)計(jì)值1540.01KN.m）。請(qǐng)用加大截面法對(duì)跨中截面進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。400100021610@100825

fy0As01fc0b

解:

1、按梁原設(shè)計(jì)條件驗(yàn)算梁承載力

b

400mm,h

1000mm,h01

100060

940mm,

As0

3928mm2

fc0

14.3N

/m2,

fy0

300N

/m21fc0bx

fy0As0

x

206.1mm3003928

14.3400

x

206.1

bx(h

2

2986.30KN

m

1540.01KN

m可知原梁截面不滿足現(xiàn)時(shí)荷載要求,需加固0

0

0

01

0

0

(

)

)

(

)

s

y

s

y

s

y

s

M

h

f

A

f

A

a

6

1540.01

10

0.9

360

(1065

)

300

3928

(940

)

s

A

1

0

0

0

1.0

14.3

400

327.3

300

3928

c

y

s

f

bx

f

A

s

y

2

2140.5

s

A

mm

2、計(jì)算加固所需鋼筋量

Ash

100mm,h

1100mm,h0

1100351065mm,2

2

2x

x

xf

A

(hx

x2

2

sfy0

300N

/mm2,

fy

360N

/mm21fc0bx

fy0As0

s

fyAs

fy0A01.014.3400x

30039280.9360

As

x

327.3mmf

0.9360經(jīng)驗(yàn)算,x

bh0

0.3941065

419.61mm(符合要求)從而可得:選622(HRB400),實(shí)配As

2280mm21000

1100216400100010@100825原截面

400加固后截面

622錨入梁兩端柱新增箍筋與原箍筋焊接【例題】某軸心受壓柱，截面尺寸b×h=400×400,計(jì)算高度h0=5000mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,截面縱向受力鋼筋配置8φ20,因加固改造,柱需承受的荷載增至5600KN。試用加固大截面法對(duì)該柱進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。解：采用C35砼，HRB400級(jí)鋼筋進(jìn)行四面圍套加固，加固后柱截面尺寸為b=550,h=550。s已知:

fc0

14.3N

/mm2,

fc

16.7N

/mm2,A0

2512mm2,

fy

360N

/mm2,fy0

300N

/mm2,Ac

755502400752

142500mm2,l0

/b

9.09,得

0.99ss

s

s由式:

N

0.9[

fc0Ac0

fy0A0

cs(

fcAc

fyA)]得:5600000

0.90.99[14.340040030025120.8(16.7142500360

A)]可得:

A

4651.6mm2加固柱縱向受力筋選用10Φ25,HRB400級(jí)鋼筋,對(duì)稱布置，實(shí)配AS=4906mm2。(2)、加固偏心受壓構(gòu)件

sx

fyA

fy0A01fccbx

ss0As0

sAseisA0

h0sxss

A

a

a0As0as

as0

As矩形截面偏心受壓構(gòu)件加固計(jì)算簡(jiǎn)圖注:當(dāng)為小偏心受壓時(shí),圖中

s0

可能變向N

e2.2.3

置換混凝土加固法基本規(guī)定

適用范圍：承重構(gòu)件受壓區(qū)砼強(qiáng)度偏低或有嚴(yán)重缺陷的局部加固。

卸載要求

加固梁式構(gòu)件，加固時(shí)應(yīng)采取有效支頂；

對(duì)于柱和墻，應(yīng)進(jìn)行原構(gòu)件全過(guò)程承載力狀態(tài)驗(yàn)算、觀測(cè)和控制，

置換截面不應(yīng)出現(xiàn)拉應(yīng)力，否則應(yīng)采取有效支頂措施。

原砼要求：不低于建造時(shí)的混凝土強(qiáng)度(現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果)

界面處理和粘結(jié)質(zhì)量要求：符合規(guī)定其結(jié)合面可按整體工作軸壓構(gòu)件加固計(jì)算'

'Nu

0.9(

fc0Ac0

fy0As0

c

fcAc）

無(wú)支頂時(shí)取0.8，有有效支頂時(shí)取1.0。'As0原柱截面扣除置換部分后剩余截面面積縱向受力鋼筋A(yù)c0置換部分截面面積偏壓構(gòu)件加固計(jì)算置換混凝土法加固偏壓構(gòu)件壓區(qū)砼置換深度hn≥xn

按新砼強(qiáng)度和現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算

按下式方法計(jì)算壓區(qū)砼置換深度hn<xn

s

1

cuEs

fy偏壓構(gòu)件加固計(jì)算0.8h0

xn'

'

''

'h

h0Asxn'

''As'asas

b

N

1fcbhn

1fc0b(xn

hn)

fyAs

sAsNe1fcbhnh0n

1fc0b(xn

hn)h00

fyAs(h0

as)

Nei

ehn

1

fc1

fc0f

yAs

h00

h0n

sAs

1

fcbhn1

fc0b(xn

hn)受彎構(gòu)件加固計(jì)算置換混凝土法加固受彎構(gòu)件壓區(qū)砼置換深度hn≥xn

按新砼強(qiáng)度和現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算

按下式方法計(jì)算壓區(qū)砼置換深度hn<xn受彎構(gòu)件加固計(jì)算'

'

''

'h

h0Asxn1

fc'

''As'asashnh001

fc0

h0n

sAsMf

yAs

1

fc0b(xn

hn)

1

fcbhn

b

1fcbhn

1fc0b(xn

hn)

fyAs

fyAs

M

1fcbhnh0n

1fc0b(xn

hn)h00

fyAs(h0

as)

xn

bh0上述計(jì)算相當(dāng)于現(xiàn)行規(guī)范的T型截面的計(jì)算

問(wèn)題：相對(duì)受壓區(qū)高度與混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范是否相同？相關(guān)構(gòu)造要求

置換砼強(qiáng)度等級(jí)：應(yīng)比原構(gòu)件砼強(qiáng)度等級(jí)提高一級(jí)，且不低于C25

(不宜過(guò)高，以免產(chǎn)生銷栓效應(yīng))

；

置換砼層最小深度：板≥40mm，梁柱采用人工澆注時(shí)≥60mm，采

用噴射砼施工時(shí)≥50mm（確保置換混凝土的密實(shí)性）；

置換長(zhǎng)度：應(yīng)按混凝土強(qiáng)度和缺陷的檢測(cè)及驗(yàn)算結(jié)果確定，但對(duì)于

非全長(zhǎng)置換情況，其兩端應(yīng)分別延伸≥100mm；

置換位置：置換部分應(yīng)位于受壓區(qū)內(nèi)，且應(yīng)根據(jù)受力方向，將有缺

陷的砼剔除；剔除位置應(yīng)在沿構(gòu)件整個(gè)寬度的一側(cè)或?qū)ΨQ的兩側(cè)；

不得剔除截面的一隅(避免不對(duì)稱剔除，造成截面受力不均勻或傳力

偏心)。2.2.4

外加預(yù)應(yīng)力加固法一般規(guī)定

適用范圍：梁板柱和桁架的加固（適用范圍很廣，加固方法多）

原構(gòu)件截面偏小或需要增加其使用荷載

原構(gòu)件需要改善其使用性能

原構(gòu)件處于高應(yīng)力、高應(yīng)變狀態(tài)，且難以直接卸除結(jié)構(gòu)上的荷載

原砼強(qiáng)度要求：符合規(guī)范對(duì)預(yù)應(yīng)力砼強(qiáng)度的要求

防銹蝕處理：新增的預(yù)應(yīng)力拉桿、綴板、緊固件和錨固件應(yīng)進(jìn)行可靠的防銹處理。

環(huán)境溫度要求：長(zhǎng)期使用的環(huán)境溫度不應(yīng)高于60℃

防火要求：符合《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件及其連接防護(hù)

一般規(guī)定

預(yù)應(yīng)力加固法預(yù)應(yīng)力拉桿加固預(yù)應(yīng)力撐桿加固直線式下?lián)问交旌鲜诫p側(cè)撐桿單側(cè)撐桿

梁板構(gòu)件(受彎承載力不足)桁架軸心受拉構(gòu)件桁架偏心受拉構(gòu)件(受拉承載力不足)

大偏壓構(gòu)件

(受拉鋼筋不足)

梁式構(gòu)件(受彎承載力不足)(受剪承載力不足)

軸壓構(gòu)件

小偏壓構(gòu)件彎矩變號(hào)大偏壓構(gòu)件

(受壓承載力不足)彎矩不變號(hào)大偏壓構(gòu)件

(受壓承載力不足)一般規(guī)定cc'NP'NP

NP直線式拉桿

NP下?lián)问嚼瓧U雙側(cè)撐桿

預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固法1

估算預(yù)應(yīng)力水平拉桿的總截面面積2

計(jì)算新增荷載作用下拉桿的作用效應(yīng)增量3

確定并驗(yàn)算水平拉桿施加的預(yù)應(yīng)力值4

承載力驗(yàn)算正截面受壓承載力驗(yàn)算滿足？NY

斜截面抗剪承載力驗(yàn)算

結(jié)束5

水平拉桿的預(yù)應(yīng)力施加方法

適用條件：梁受彎承載力的增加值不應(yīng)超過(guò)原梁承載力的50％，且梁受拉鋼

筋與預(yù)應(yīng)力拉桿的截面面積之和不超過(guò)砼面積的2.5%驗(yàn)算適用條件N用其他加固方法YAp,est

Mf

py1h01由被加固梁上緣到水平

拉桿截面形心的距離1

估算預(yù)應(yīng)力水平拉桿的總截面面積

加固梁的驗(yàn)算點(diǎn)處受彎承載力須有的增量預(yù)估預(yù)應(yīng)力水平拉桿總截面面積

預(yù)應(yīng)力鋼拉桿抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

內(nèi)力臂系數(shù)取0.85(試驗(yàn)研究確定)h01NP2

新增外載作用下拉桿作用效應(yīng)增量計(jì)算

產(chǎn)生原因：構(gòu)件加固后，外荷載增加。由于水平拉桿與原構(gòu)件形成超靜定結(jié)構(gòu)，故水平拉桿應(yīng)力將隨外荷載的增加而增大。這種在新增荷載作用下水平拉桿軸力增加量稱為水平拉桿產(chǎn)生的作用效應(yīng)增量。

計(jì)算方法：將預(yù)應(yīng)力拉桿和梁視為組合結(jié)構(gòu)，利用結(jié)構(gòu)力學(xué)分析方法，計(jì)算加固后新增外荷載在預(yù)應(yīng)力拉桿中產(chǎn)生的作用效應(yīng)增量△N。2

新增外載作用下拉桿作用效應(yīng)增量計(jì)算ABqAqB新增外荷載下的變形BN

A

N拉桿反作用軸力的變形

A

AM

B

cBM拉桿反作用彎矩的變形=AcB超靜定體系示意圖q水平拉桿新增軸力引

起的軸向變形

(1)

新增外載引起的水平拉桿變形增量

新增荷載作用下，構(gòu)件產(chǎn)生撓曲變形，構(gòu)件端部產(chǎn)生轉(zhuǎn)角，由此引起水平

拉桿的軸向變形增量△δq

c(qA

qB)

cq

qA

qB

c(sinqA

sinqB)AqAqBB

ccqAqBcθ為新增荷載產(chǎn)生的梁端轉(zhuǎn)角之和，可通過(guò)材料力學(xué)計(jì)算得到。

ql

ql312Bc

NclBMM

(2)

偏心反作用(彎矩)引起的水平拉桿變形增量

新增荷載作用下，水平拉桿將產(chǎn)生軸向力變化△N，由于該值偏心作用于構(gòu)

件端部，將產(chǎn)生彎矩c

N，由此將產(chǎn)生水平拉桿的軸向變形增量

δM。B

A

AM

M

AM

BM

c(sinAM

sinBM)c

c(AM

BM),AM

BM

2EcIc

Nc2l

EcIcEcIc為原構(gòu)件的抗彎剛度，l為構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度。

Ncl2EcIcM

cN

c

AM

BMEcIc

l(3)

構(gòu)件反作用壓力引起的水平拉桿變形增量

新增荷載作用下，水平拉桿將產(chǎn)生軸向力變化△N，該力反作用于構(gòu)件，

產(chǎn)生軸向壓力△N，由此將產(chǎn)生水平拉桿的軸向變形增量

δN。EcAc為原構(gòu)件的拉壓剛度，l為構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度。

NlEcAc

N

B

N

ANEcAc

l新增軸力引起水平拉桿的總軸向拉伸變形

新增荷載作用下，水平拉桿將產(chǎn)生軸向拉力

N，該力產(chǎn)生水平拉桿

的軸向拉伸變形增量

δ。EpAp為水平拉桿的彈性模量和截面面積。

NlEpAp

起的軸向變形

利用變形協(xié)調(diào)條件確定拉桿作用效應(yīng)增量

NlEcAc

N

Nc2l

Bc

Mq

c

lEcAc

lEpApN

cc2l

BcABqAqB新增外載下的變形

N拉桿反作用軸力的變形

A

B

c

AM

BM

拉桿反作用彎矩的變形N

A

B

水平拉桿新增軸力引

=

Nl

EpAp

q

M

NAcB超靜定體系示意圖q

1f

pyN

Ap

p

水平拉桿施加的預(yù)應(yīng)力值

實(shí)際選用的預(yù)應(yīng)力水平拉桿總截面面積拉桿內(nèi)的作用效應(yīng)增量為水平拉桿的協(xié)同工作系數(shù)，取0.853

確定并驗(yàn)算水平拉桿施加的預(yù)應(yīng)力值

(1)

按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定控制張拉應(yīng)力并計(jì)入預(yù)應(yīng)力損失。

(2)

按下式計(jì)算確定水平拉桿施加的預(yù)應(yīng)力值4

承載力驗(yàn)算(1)鋼筋砼受彎構(gòu)件采用預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固后，由原來(lái)的受彎構(gòu)件，

變?yōu)槠氖軌簶?gòu)件。按現(xiàn)行砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范驗(yàn)算被加固梁在跨中和

支座截面的偏心受壓承載力，以及支座附近的斜截面受剪承載力。

其中應(yīng)將水平拉桿的內(nèi)力作為外力施加到梁上。如果加固后梁的承

載力不能滿足要求，可增加拉桿的面積或采用其他加固措施。(2)注意：采用預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固，降低跨中截面彎矩效應(yīng)的同時(shí)，

增加了其他截面負(fù)彎矩效應(yīng)。故在設(shè)計(jì)時(shí)，尚應(yīng)根據(jù)構(gòu)件支撐情況

和受力特點(diǎn)驗(yàn)算支座等截面承載力f

ANe1fcbx(h0

)

f

yAs(h0

as)

s

1

(1)

正截面承載力驗(yàn)算(按偏壓構(gòu)件進(jìn)行)'as'Aph0

h

as

As

Asb

'

'

y

s1

fcbx

sAs

cN'

'

fyAs1

fcbx

sAse0

N

eM'

'N

1

fcbx

f

yAs

sAsx

'

'

'2

f

y

xb

1

h0e

ei

h/2asei

e0

eae0

M

/

N

cN

Ap(

p

l)N

V

V0

0.05Np原構(gòu)件的斜截面抗剪承載力設(shè)計(jì)值(1)

斜截面承載力驗(yàn)算(按偏壓構(gòu)件進(jìn)行)

(1)

由于水平拉桿對(duì)構(gòu)件產(chǎn)生的壓力作用，抗剪承載力將會(huì)提高。加固后構(gòu)件

抗剪承載力由原構(gòu)件的抗剪承載力及水平拉桿的壓力作用對(duì)斜截面抗剪的

提高之和。

不計(jì)預(yù)應(yīng)力損失和拉桿作用效應(yīng)增量時(shí)水平拉桿的軸向力N

p

pAp5

水平拉桿的預(yù)應(yīng)力施加方法機(jī)張法電熱法橫向收緊法張拉力Apσp或張拉應(yīng)力σp控制預(yù)應(yīng)力較大時(shí)預(yù)應(yīng)力較小時(shí)伸長(zhǎng)量控制l

llc

a

p

Es被加固梁偏心受壓的縮短量水平拉桿的全長(zhǎng)電熱張拉后各縫隙壓縮量之和lAp

pc2

EcIcAp

pEcAcl

lc

伸長(zhǎng)量

p

l1)

l1

l1

2(1)

水平拉桿無(wú)撐棍橫向一點(diǎn)收緊的橫向張拉量

Hl1l1HH水平拉桿無(wú)撐棍橫向一點(diǎn)收緊

p

Es

p

Es

p

Es22

2l1

2

Es

H

(l1H

l1

a

p1

1

l1

2

1

(2)

水平拉桿有撐棍橫向一點(diǎn)收緊的橫向張拉量

H水平拉桿有撐棍橫向一點(diǎn)收緊l1l1HHaa

p

Es

p

l1

2

H

2

l1

l1

a

l1

Es2

p

l1

a

Es

l11)

1

l1

2(3)

水平拉桿橫向有撐棍兩點(diǎn)收緊的橫向張拉量

H水平拉桿有撐棍橫向兩點(diǎn)收緊l1l1Hl1l1

HHH

p

Es

p

Es

p

Es2H

l1

(l1

2

H

2

l1

l1

p

對(duì)于水平拉桿橫向有撐棍多點(diǎn)收緊的橫向張拉量也可以通過(guò)上式計(jì)算得到。預(yù)應(yīng)力下?lián)问嚼瓧U加固法鋼板托套

擋板a支承墊板

鋼墊棒

a

梁負(fù)筋拉緊螺栓

a拉桿

a

L

預(yù)應(yīng)力下?lián)问嚼瓧U構(gòu)造示意圖預(yù)應(yīng)力下?lián)问嚼瓧U加固法的計(jì)算步驟與水平拉桿相同1

估算預(yù)應(yīng)力下?lián)问嚼瓧U的截面面積

Mf

py2h01Ap,est

由下?lián)问嚼瓧U中部水平段的截面形心到被加固梁上緣的垂直距離加固梁的驗(yàn)算點(diǎn)處受彎承載力須有的增量預(yù)應(yīng)力下?lián)问嚼瓧U

總截面面積

下?lián)问戒摾瓧U抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值內(nèi)力臂系數(shù)取

0.802

新增外載作用下拉桿中部水平段作用效應(yīng)增量ΔN

N

1N1、

M1計(jì)算簡(jiǎn)圖MP計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖dxM1M

p

EcIc

lpEpI

p

N1iliEcAc

M1

2EcIc1p1111N

1p

0,N

,1p

dx11

采用結(jié)構(gòu)力學(xué)的力法計(jì)算拉桿作用效應(yīng)增量

2

f

pyN

Ap

p

下?lián)问嚼瓧U施