第三章混凝土結構的加固設計

《混凝土結構加固技術規(guī)范》

一般規(guī)定設計原則計算3.1概述一、一般規(guī)定1.經可靠性鑒定需要加固時，則必須進行加固；

2.加固內容及范圍（鑒定結論和委托方的要求）；3.驗算：計算簡圖計算截面積附加內力基礎驗算4.設計與施工方法緊密結合（例圖）確保新澆混凝土與原結構連接可靠，協(xié)同工作；5.對于地基不均勻沉降、振動、高溫等造成的結構損壞應在加固設計中提出相應的處理對策后再進行加固。

例：確保新澆混凝土與原結構連接可靠的措施

例：結構加固施工總說明

………

（8）為確保加固工程施工質量，新、老混凝土交接面處必須按如下步驟施工：

1）老混凝土界面必須鑿毛，凹凸不小于6mm。

2）用鋼刷將混凝土碎塊，浮渣灰清除干凈。

3）將原混凝土表面沖洗干凈，再用新鮮425號水泥漿或界面劑涂刷表面。另外，施工中必須輕敲輕鑿，不得損傷原結構。

二、加固設計的特點（與新設計的區(qū)別）設計修改圖較多（技術核定單）；非唯一性；受到一定的制約。應考慮：安全，經濟，結構構件實際受力情況；構造要求；施工的可行性，施工方法。三、加固方法（介紹3種）

增大截面加固法；

外粘型鋼加固法；

外加預應力加固法；置換混凝土加固法；

粘貼鋼板加固法；

粘貼纖維復合材加固法等

四、材料水泥混凝土鋼材及焊接材料膠粘劑

纖維和纖維復合材裂縫修補材料阻銹劑例：1.混凝土強度等級：應比原設計提高一級且不得低于C20。2.選用微膨脹、鋼纖維、噴射混凝土等時，施工前應試配，檢驗其性能，符合要求后方可使用。不得使用鋁粉作為混凝土的膨脹劑。3.混凝土中所摻的粉煤灰應為Ⅰ級灰，且燒失量不應大于5﹪。

……………

3.2混凝土梁、板、柱的加固3.2.1混凝土梁、板、柱承載力不足的原因及表現一、承載力不足？二、承載力不足的外觀表現：

壓區(qū)混凝土壓碎；撓度偏大；鋼筋嚴重銹蝕（照片）；裂縫過長、過寬（受力裂縫的判別）。三、承載力不足的原因施工，設計，使用，其他。

3.2.2加固方法（形式計算方法構造施工要求）一、增大截面加固法

（一）形式

a）梁、板

板加厚梁加高拉區(qū)加筋澆混凝土b）柱a.b.c.d.(壓區(qū))e.(拉區(qū))f.(雙面)增大截面法加固鋼筋混凝土柱式中—加固后的軸向壓力設計值；

、—加固前、加固后新增部分

混凝土截面面積；

、—新增縱向鋼筋和原縱向鋼筋的

抗壓強度設計值；

—構件穩(wěn)定系數，按加固后的

截面，按現行《規(guī)范》取值；

—新增縱向受壓鋼筋截面面積；

—綜合考慮新增混凝土和鋼筋

強度利用程度的修正系數，

取=0.8。（二）計算方法

（考慮新混凝土與原結構協(xié)同工作）

2.1軸心受壓構件：

2.2偏心受壓構件矩形截面正截面承載力計算公式式中—新舊混凝土組合截面的混凝土軸心抗壓強度設計值,

可按確定；

、—分別為新舊混凝土軸心抗壓強度設計值；

—原構件受拉邊或受壓較小邊縱向鋼筋應力；

當算得時，取；

—受拉邊或受壓較小邊新增縱向鋼筋應力；

當算得時，??；

—原構件受拉邊或受壓較小邊縱向鋼筋截面面積；

—原構件受壓較大邊縱向鋼筋截面面積；

—原構件受拉邊或受壓較小邊縱向鋼筋合力點到

加固后截面近邊的距離；—原構件受壓較大邊縱向鋼筋合力點到加固后截面近邊的距離；

—受拉邊或受壓較小邊新增縱向鋼筋合力點至

加固后截面近邊的距離；

—受受壓較大邊新增縱向鋼筋合力點至加固后截面近邊的距離；

—受拉邊或受壓較小邊新增縱向鋼筋合力點至

加固后截面受壓較大邊緣的距離；

—原構件截面有效高度；

—偏心距，為軸向壓力設計值N的作用點至新增受拉鋼筋

合力點的距離。

按規(guī)范計算時，其增大系數應乘以下列修正系數：

1

對圍套或其他對稱形式的加固：

當時：；當時：。

2

對非對稱形式的加固：

當時：；當時：。

2.3受彎構件按實際情況，采用受壓區(qū)、受拉區(qū)兩種形式

（1）受壓區(qū)加固的受彎構件《混凝土結構設計規(guī)范》《混凝土結構加固設計規(guī)范》

關于疊合構件的設計。（2）受拉區(qū)加固的受彎構件《混凝土結構設計規(guī)范》《混凝土結構加固設計規(guī)范》

新增鋼筋強度利用系數。

正截面受彎承載力應按下式確定：

（）（）（）

—構件加固后彎矩設計值；

—新增鋼筋強度利用系數；取0.9；

—新增鋼筋的抗拉強度設計值；

—新增受拉鋼筋的截面面積；

—構件加固后和加固前的截面有效高度；

—混凝土受壓區(qū)高度；

—原鋼筋的抗拉、抗壓強度設計值；—原受拉、受壓鋼筋的截面面積；

—縱向受壓鋼筋合力點至混凝土受壓邊緣的距離；

—受壓區(qū)混凝土矩形應力圖的應力值與混凝土軸心抗壓強度設計值的比值；

當混凝土強度等級不超過C50時，取=1.0；當混凝土強度等級為C80時，取=0.94；其間按線性內插法確定；

—原構件混凝土軸心抗壓強度設計值；

—矩形截面寬度；

—增大截面加固后的相對界限受壓區(qū)高度。增大截面后的相對界限受壓區(qū)高度

－計算系數，當混凝土強度等級≤C50，取0.8；－混凝土極限壓應變，取0.0033；－新增鋼筋位置處，按平截面假設確定的初始應變值；當新增主筋與原主筋的連接采用短筋焊接時，可近似?。庸糖笆軓潣嫾炈憬孛嫔显饔玫膹澗貥藴手?；－加固前在初始彎矩作用下原受拉筋的應變值。

（三）構造要求（各方法均有其構造要求）1.新澆混凝土的最小厚度板：不應小于40mm梁、柱：不應小于60mm

用噴射混凝土時不應小于50mm2.石子宜用堅硬耐久的卵石或碎石，最大粒徑不宜大于20mm3.梁的縱向加固受力鋼筋的兩端應可靠錨固。4.板的受力鋼筋直徑宜用6～8mm；梁、柱的縱向受力鋼筋宜用變形鋼筋；梁、柱鋼筋最小（大）直徑：梁：不宜小于12mm（不宜大于25mm）；柱：不宜小于14mm（不宜大于25mm）；封閉式箍筋直徑不宜小于8mm；

U型箍筋直徑宜與原箍筋直徑相同5.新、老受力鋼筋間的凈距不應小于20mm（圖），并采用短筋焊接連接；6.應采用封閉或U型箍筋，并按規(guī)范構造要求設置(圖）

abc

de

增大截面配置新增箍筋的連接構造注：d為箍筋直徑（四）施工要姻求（1）符合浴施工驗哪收規(guī)范箏的要求（2）新評、老面受力佛鋼筋隆應除太銹處躍理，承受力蘇鋼筋采施焊源前應采取聚卸荷或秤支撐措觀施，并逮分段分展層焊接沸。（3）新、割老混凝盈土交接怪面處理皆：棱角遣打掉對原構芹件混凝繪土存在狹的缺陷犯清理至炒密實處扔，表面鑿懸毛（或靜打成溝箱槽，溝景槽深度>6攜mm），除去饑浮渣脈，表綿面沖纏洗干邁凈，原混耐凝土棟表面頃應以紡水泥霉?jié){等餅界面墨劑進編行處溜理。a）加大團截面加傾固柱b）加大釘截面晉加固咸梁：（4）模板信搭設；桶鋼筋安寇置；暑新混凝汪土澆注聚和養(yǎng)護譜等應符合《混凝土參工程施堆工及驗后收規(guī)范》要求鑼。注:采用外姑粘型鋼尿加固時睡，弟應采拉用改性主環(huán)氧樹豬脂膠粘綠劑進行踩灌注畝。擺（誕以前向：濕罩式、販干式纖兩種柄）二、濾外粘步型鋼加固怖法呼適用或于需顏要大鋒幅度走提高截面笛承載洽能力蟻和抗炕震能光力（一）形式（二復）計紐奉算方各法1.截面防剛度采用外差粘型鋼塞加固時斥，其加邪固后的壤承載力慮和截面艱剛度可商按整截金面計算午；其截跡面剛度EI的近似末值按下牲式計算：和—分別為原構件混臭凝土和此加固型約鋼的彈蹄性模量—原構件珠截面氧慣性異矩；—加固構承件一側排外粘型渾鋼截面呈面積；—受拉疼與受購壓兩但側型息鋼截獅面形條心間爛的距腐離。2.軸心受壓侄構件納正截蛙面承負載力3.偏心受壓慶構件壯正截奸面承傍載力－新增型注鋼強度楚利用題系數，抗震遙設計漁時取1.他0，其梳他取0.夜9。（三）厭構造耽要求1.…應優(yōu)先悠選用角澇鋼，角鋼奮的厚度：不寄應小難于5mm，角鋼的邊長：柱不蒼應小于75m守m；梁削不應籮小于50m竹m…2.外粘型誰鋼的兩端應有鐮可靠妙的連肆接和融錨固柱：站角鋼忠下端袍應錨及固于躲基礎學中；搏中間廳應穿張過樓纖板；晚上端…梁：魔梁角趣鋼應已與柱素角鋼義相互胡焊接…3.排架夢柱：應將加固裝的型識鋼與原柱頭斥頂部的烘承壓鋼啟板相互焊曉接；（二狹階柱撐）上下柱你連接處及牛腿處名的連接構造應意予加強彎。4.梁、幼柱原板構件攀截面剪的棱角打磨疾成半援經大霸于7m忽m的圓腎角。5.型鋼自表面（混凝意土表兆面）宜抹烤厚度不投小于25篇mm的高肉強度嫁等級枝水泥鐮砂漿消作防對護層宋，亦細可采廣用其所他防便腐材棒料加越以保為護?！⒄迟N鋼瞎板加固韻法（一影）概壁述1.形式用膠粘劑將鋼板貼在件構件沸外部村的一匯種加各固方轟法。膠粘企劑是以環(huán)岔氧樹脂籌為基料殖，再加央入適量云的固化雖劑、增韌培劑、增塑刻劑配制而關成的“結構曾膠”。2.優(yōu)點1）膠蔽粘劑日硬化袖時間鼓快，辨施工繁周期業(yè)短，叛不（少）停擾產。2）工賣藝簡煤單，她施工排方便螺，可不華動明謝火，書對防拴火要澤求高按的房您屋特島別適哨用。3）粘革結劑唇的強巧度高臭于混這凝土柄本體硬強度醫(yī)，可使鳳加固陜體與羞原構純件形仇成一熊個整愿體，抵受力歸較均叔勻。4）不影響敬房屋的鴨凈空，融不改變按構件的茅外形。（粘依貼鋼仆板所薦占的卷空間觸小，尚幾乎但不增剩加被漁加固絞構件巖的截面尺案寸、重漏量）。（二錘）結壓構膠付性能1.結構膠摟的組成（以哄環(huán)氧委樹脂縮慧為主算劑）（1）環(huán)燦氧樹燈脂優(yōu)左點：a.具有很掠高的膠眉粘性，對混瓶凝土怠等材菜料均賣有很灶好的州粘結陳力。b.有良裝好的續(xù)工藝桌性，可配制蹲成很稠驕的膏狀擁或很稀胞的灌漿動材料，固化時帶間可根厭據需要擠進行適俯當調整肯。c.固化的墾環(huán)氧膠剝有良好躁的物理灘、機械罵性能，耐腐插蝕介半質性捐能好捆，固積化收邀縮率逐小。d.材料來器源廣，處價格較念便宜，舞基本無鼠毒。環(huán)氧德樹脂返只有咱在加握入固頂化劑線后才乳會固扇化，單獨的剝環(huán)氧樹分脂固化熱物呈脆桑性，因此必蔽須在固祖化前加曲入增塑劑佩、增韌圾劑，以繁改變皆其脆談性榜提倍高其您塑性教和韌柿性，粘增強劈燕抗沖遍擊強引度和柿耐寒款性。（2）固化易劑（種創(chuàng)類很雪多）榮常散用：乙二胺企、二乙伙醇三胺堅、三乙方醇四胺偉、多乙癥醇多胺異等（3）增塑伶劑不參估與固漆化反渠應，施常用書：鄰苯棟二甲翅酸二戶?。ê苄粒┡兄?，鬧磷酸卵三丁避脂等。（4）增韌劑（活紐奉性增沒塑劑洗）參也與固匹化反萄應，誦常用正：聚酰胺鞋、丁晴寶橡膠、亂聚硫橡堤膠等（5）稀釋劑（為訴了減恰小稠減度）瞎常能用：丙酮、榆苯、甲似苯、二牽甲苯等目前番市場嘆上出蘆售的結構亞膠均為考雙組跪份。甲組眼份：（A組份）環(huán)氧飽樹脂瓦并添箭加了框增塑惹劑一栗類的更改性麻劑和槐填料乙組份：（B組份）由固化位劑和其趟他助劑疤組成。使用時鈔按一定節(jié)比例配黨制即可。2.結構膠徒的物理券力學性疼能試驗粘鋼所銳用的粘園結劑，站應符合承表3.援6的規(guī)定蒜。表3.先6對承重芽結構膠州粘結劑攔基本性坊能的要勝求啟用恢每一化批膠絡時，親均萄應抽西取一橡定數悲量的肺膠液鋒，按規(guī)陽程的陣方法篩，進嗎行膠竟粘強呆度檢咬驗，合格絡后方讀可使忽用。試驗項目常溫下的粘結強度(N/mm2)80℃下粘結強度（N/mm2）耐久性檢驗基材種類受力性質抗剪軸心抗拉抗剪抗剪鋼－混凝土(A3)(C40)混凝土破壞混凝土破壞混凝土破壞混凝土破壞鋼－鋼＞18＞20＞14－（三薄）粘爆貼鋼翅板加概固梁短破壞蒸特征訂及鋼僚板受茅力分店析1.加固怒梁的朗破壞食特征（1）梁漠底的糧鋼板達到屈服強銜度在適筋雨范圍內名，隨著違荷載的訊增加，加固沿梁在田鋼板歉和梁山中原霜鋼筋槍屈服鈔后，因混冊凝土繪被壓腰碎而厭破壞盈。（2）梁底祝的鋼板未達到屈服左強度梁的扛破壞輕是由仍于鋼燈板端虎部與那混凝裹土撕脫所致。鋼板隙被撕監(jiān)脫的系原因①粘社結鋼默板與忘混凝究土中奏的鋼李筋相排比，受力較槐為不利。鋼板勺的拉殘力僅炊靠單夠面的介粘結舟應力禮來平裹衡；②鋼板郵的合悔力與寶粘結淋應力綢不在晃一條茄線上，它鞠們形部成一挖個力偶，盯有使鋼擺板產生互與梁的蒜彎曲方漁向相反晨的變形鼓，起著剝暮離鋼板禮的作用朗；③粘結層處于不考利的剪拉復撓合應力贈狀態(tài)下工作宣；④鋼板劫端頭缺少與混尾凝土少的錨固措韻施；⑤膠粘迎劑質毅量和剛施工話工藝影響苦粘結機效果賄。2.粘貼鋼嶼板的應健力滯后星現象粘貼鋼剪板在受劑力過程姥中存在臂著應力耽滯后獨現象因為一述般是在清不卸載擋的情況柴下進行具加固的喊，原梁弊中的答鋼筋系中已宜有一好定的盤應力久存在暴，而所垃粘貼中的鋼宮板僅垂在后腸加荷且載作沃用下柳才產塞生應定力。因此，習當原鋼逼筋屈服曾時，鋼當板往往幟尚未屈照服，而當泄鋼板葡屈服厘時，霜加固鴉梁的飼撓度昨及裂諸縫會賴發(fā)展斧得很攏快。（四咳）計算方損法當使用零的膠粘陡劑經檢瓶驗確認顫其粘結獵強度滿足《混凝男土結糖構加精固設仁計規(guī)斑范》的要求撿，則膠粘劑踢的粘結豆強度可采用屈規(guī)范表點中的數頂值。4.1受彎編構件就正截漠面加題固計泥算1.在矩形兩截面受拉轎、受栽壓面釣粘貼理鋼板加固測時,其正截鞠面承臭載力的計算朽公式。2.對受彎惠構件正嘆彎矩區(qū)灣的正截窩面加固攤時，受拉鋼言板的截松斷位置掘距其充抗分利用壞截面的凡距離不應小需于粘貼延池伸長度。3.加固后隊的相對界糾限受壓努區(qū)高度的計算津公式?！痘炷联q結構加移固設計李規(guī)范》中的聞有關林公式在矩叫形截柔面受亦拉、端受壓果面粘艷貼鋼折板加構固時,其正截幼面承載田力應符畜合下列顆規(guī)定：（）（）（）（）—加固后芽彎矩設虎計值；—混凝土尚極限壓椒應變，首取0.0巷033；—混凝土孤受壓區(qū)雅高度；永、—矩形幅截面徒寬度播和高搖度；、—加固障鋼板急的抗踏拉、得抗壓柜強度岔設計盾值；、—受拉邁鋼板滑和受惠壓鋼撕板的禾截面捎面積碧；—縱向添受壓論鋼筋索合力扯點至專截面贈近邊窗的距途離；—加固前夕的截面罪有效高妨度；—考慮圈二次股受力忽影響宗時，受拉鋼褲板強度搞可能達打不到設蛋計值而雄引用的賽折減系判數；當獎時代，取梯?！紤]二次佩受力好影響吸時，丟受拉僚鋼板真的滯裳后應久變，按規(guī)范槽計算；查若不考許慮二次泰受力影禍響時，鬼取。若受壓單面沒有婚粘貼鋼翼板（歡），可根約據式計算東出混朝凝土郊受壓槽區(qū)的錢高度松，按式功計算扔出強計度折伴減系保數屋，按式裁，求定出受免拉面賠應粘笨貼的奏鋼板陣加固例量蘭。10.澇2.4對受彎皺構件正水彎矩區(qū)戚的正截勾面加固虧，受拉寺鋼板的倡截斷位吸置距其支充分利梨用截面萌的距離撕不應小凍于按下衫式確定傘的粘貼技延伸勇長度：（）—受拉鋼惑板粘貼崖延伸長鉆度（mm）；—粘貼的幅鋼板總只厚度（mm）；—鋼板拋與混疫凝土俊之間燈的粘蓄結強俯度設誓計值縮慧（表）表10.浪2.4鋼板查與混尚凝土吩之間攀的粘謹結強紛度設黨計值（MPa）混凝土強度等級C15C20C25C30C35C40C50≥C60粘結強度設計值0.610.800.941.051.141.211.311.35對受御彎構擊件負綿彎矩喝區(qū)的鴉正截邀面加率固，濃鋼板厚的截別斷位覽置距林支座俘邊緣腳的距竿離，歉除應作根據旱負彎粘矩包懸絡圖夾按上庫式確狂定外奔，尚顧且按使規(guī)范享的構幕造規(guī)扔定進蘋行設斜計。加固暴后的頸相對傭界限字受壓業(yè)區(qū)高降度應按避下式兄計算萍：1.對重欺要構良件,采用加駱固前控示制值0.9倍(1挎0.年2.咳2-擁1)2.對一般纏構件,采用加傍固前控胃制值(1續(xù)0.樹2.銜2-姓2)—構件益加固并前的輕相對亞界限遠受壓議高度。4.矮1受彎雀構件正截面哄加固職計算4.忠2受彎戀構件周斜截理面加魚固計央算4.3大偏奇心受寨壓構薯件正覺截面臭加固通計算4.4受拉構摧件正截藝面加固錄計算（五憐）構族造規(guī)傅定采用粘倘鋼加固弄混凝土鍬構件，背應滿足拔下列構曉造要求周：1）粘鋼堅加固基蝴層的混駐凝土強主度等級岸不應低昆于C1超5。2）鋼肝板厚忍度:采用旬手工詳涂膠扎粘貼悄的鋼項板厚眾度不于應大節(jié)于5mm。采用壓邀力注膠迎粘結的妻鋼板厚飄度不應未大于10寬mm。3）當膊粘貼盲的鋼西板延丘伸至點支座給邊緣舉仍不蜘滿足還規(guī)范慈延伸長度零的要悟求時鄰，應膊采取晃錨固屋措施倆?！鶎m）粘普鋼施縮慧工要徐求（施持工工淺藝流凈程）1.混凝幟土構鮮件表商面處宴理，2.鋼板粘偏貼前的總處理，3.膠粘劑爪的配制苦，4.鋼板粘廊貼，5.粘貼后嶺的工作鐵，6.工程質卸量及驗荒收。1.混凝土治構件表炭面處理：1）表泛面（留粘合皆面）耍很臟節(jié)很舊用硬毛茫刷（沾掛洗滌劑眠）刷除漲表面油乞污后用繳清水沖置洗，對表面芳打磨，艱除去2～3m廚m厚表層注直至露獨出新面葬，用壓縮假空氣吹弊除粉粒腎。待干燥禍后用脫謎脂棉（指沾丙酮刺）擦拭楊表面。2）表覽面（促粘合矛面）犧不是蟻很臟晃很舊直接對津表面打圓磨，去址掉l～2m掙m厚表層初，其余做販法同上氣。3）新兼混凝艘土表盞面（好粘合著面）用鋼舉絲刷書將表捕面松著散浮冠渣刷閑去，用硬毛蔑刷（沾橫洗滌劑雅）洗刷稅表面或釣用壓力閱水沖洗筒，待完全工干后即輪可涂粘穴結劑。4）齡期呈在3個月以低內，或劉濕度較罰大的混遲凝土構才件尚須傭進行姑人工紛干燥花處理套。2.鋼板脂粘貼橡前的間處理1）鋼板妹粘結面除銹和支粗糙處類理（a）未生銹羨或輕微肺銹蝕可用噴靠砂、砂紡布或平林砂輪打樣磨，直逢至出現館金屬光胖澤再用脫訓脂棉（哨沾丙酮歡）擦試里干凈。（打柄磨粗跳糙度鐘越大呈越好型，打泡磨紋弱路與繞鋼板礙受力價方向繼垂直肯）（b）銹蝕御嚴重先用適佩度鹽酸盈浸泡20分鐘，汪使銹層童脫落，再用絡石灰燒水沖必洗，四中和伏酸離何子，最后用沖平砂輪抖打磨出攜紋道。2）粘桑鋼前姑（可奧能時便）對加課固構肢件卸駕荷（如妄采用耀千斤牽頂頂絡升方綢式卸垂荷時快）承受廁均布良荷載災的梁虎：應坑采用懷多點裝均勻壤頂升貍；有次梁溉的主梁學：每根是次梁下窩要設一杠臺千斤慨頂。頂升搏噸位盞以頂包面不瞎出現巷裂縫環(huán)為準孤。3.膠粘綁劑的隸配制JGN粘結檔劑為循甲、親乙兩陪組份（按產軌品使用重