结构加固改造之结构构件加固—3.

《结构加固改造之结构构件加固—3.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《结构加固改造之结构构件加固—3.（76页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、同济大学 Tongji University 第三节第三节 结构构件加固结构构件加固 同济大学同济大学 土木工程学院土木工程学院 结构加固改造理论与技术结构加固改造理论与技术 同济大学 Tongji University 目录 8.3 结构构件加固 8.3.1 钢筋混凝土结构构件的加固 8.3.2 砌体结构的构件加固 8.3.3 钢结构的构件加固 8.3.4 木结构的加固 8.3.5 桥梁上部结构加固技术（补充） 同济大学 Tongji University 8.3.1 钢筋混凝土结构构件的加固 概述 8.3.1.1 梁、板的加固 8.3.1.2 混凝土柱的加固 8.3.1.3 钢筋混凝土屋架

2、的加固 同济大学 Tongji University 概述 1.加固原因： 设计、使用维护不当、遭受自然灾害、工程质量差、建 筑物性能衰退等。 2.加固方法：直接法和间接法 3.加固原则： 1）加固方法的选择应进行多方案的比较，择优选用。 2）不同类型构件加固时，应优先考虑重要结构及关键构 件。 3）单一方法有效性较差时，应优先考虑综合法。 4）应与实际的施工方法紧密结合。 同济大学 Tongji University 8.3.1.1 梁、板的加固 1.引起梁板承载力不足的原因： （1）设计施工方面的原因 （2）使用方面的原因 （3）周围环境的影响 （4）其他原因 同济大学 Tongji Un

3、iversity 2. 梁、板加固方法： （1）增大截面法 （2）粘贴钢板加固法 （3）外粘型钢加固法 （4）粘贴纤维复合材料加固法 （5）外加预应力拉杆法 同济大学 Tongji University 梁板加固方法 增大截面法粘贴钢板法外粘型钢法粘贴纤维复合 材料法 定义 原混凝土构件外，叠 浇新的混凝土，增大 构件的截面面积和配 筋 用胶粘剂在建筑物 构件表面粘贴钢板 ，使二者牢固地形 成一体进行补强 在梁的四周包 以型钢的一种 加固方法 采用高性能粘结 剂将纤维布粘贴 在建筑结构构件 表面 适用 范围 当混凝土梁、板的承 载力相差较大且其刚 度也不满足要求时 不适用于素混凝土 构件，包括

4、纵向受 力钢筋配筋率低于 规范规定的构件 需要大幅度提 高截面承载能 力和抗震能力 的钢筋混凝土 梁 不适用于素混凝 土构件，包括纵 向受力钢筋配筋 率低于规范规定 的构件 优点 工艺简单；技术成熟 ，构件受力可靠；费 用低 施工工艺简单、速 度快；对生产和生 活影响小 施工简便、工 期短等 抗拉强度高，效 果好；提高结构 的耐久性；基本 不增加结构自重 及截面尺寸 同济大学 Tongji University （1）增大截面法 （2）外贴钢板法 （3）外包型钢法（4）粘贴纤维加固法 同济大学 Tongji University （1）增大截面法加固梁板构件 增大截面法根据不同的受力性质，构造

5、特点， 现场条件来选用三面加厚、两面加厚或单面加厚等 形式。 受压区增设混凝土受拉区增设混凝土 增加构件的有效高度，提高 了构件的抗弯、抗剪承载力 增强了构件的刚度 对补加的钢筋起到粘结和 保护的作用 同济大学 Tongji University 增大截面法加固梁截面验算 1.仅在受压区加固受弯构件时，按照叠合梁进行验 算。 2.在受拉区加固受弯构件时，需对正截面和斜截面 分别进行验算，计算简图如下： 同济大学 Tongji University 1.正截面验算 同济大学 Tongji University 增大截面后相对受压区界限高度的确定 同济大学 Tongji University 2.

6、斜截面验算 1）加固后构件斜截面应符合以下条件 ： 线性内插 2）受拉区增设配筋混凝土层，并采用U型箍与原箍筋逐个焊接 ： 同济大学 Tongji University 3）增设混凝土三面围套，并采用加锚式或胶锚式箍筋： 同济大学 Tongji University 注意事项 1.若验算结果表明，仅需增设混凝土叠合层 时，也应按构造要求配置受压钢筋和分布钢 筋： 1）为了提高新增混凝土层的安全性； 2）为了减少新增混凝土发生温度、收缩应 力引起的裂缝。 同济大学 Tongji University 2.增大截面法加固梁、板时新旧钢筋关系如 下图所示，其连接短筋l15d，短筋中距 l2500mm

7、。梁的新增纵向受力钢筋，其两 端应可靠锚固。 连接短筋d 20mm 连接短筋 原钢筋 新增钢筋 6联系钢筋 同济大学 Tongji University 增大截面法施工工艺 清理、修整原结构构件 安装新增钢筋并与原钢筋、箍筋 连接 界面处理 安装模板 浇筑混凝土 养护、拆模、验收 同济大学 Tongji University （2）粘贴钢板法 l粘贴钢板法加固梁截面计算 l粘贴钢板法注意事项 l粘贴钢板法施工工艺 同济大学 Tongji University 粘贴钢板法加固梁截面计算 1.正截面验算： 同济大学 Tongji University 同济大学 Tongji University

8、2.斜截面验算: （1）受弯构件应符合下列要求： （2）当采用加锚封闭箍或U形箍对钢筋混凝土梁进行抗剪加 固时，斜截面承载力为： 同济大学 Tongji University 同济大学 Tongji University 粘贴钢板法注意事项 1.应将钢板受力方式设计成仅承受轴向应力 的作用。 2.被加固的混凝土构件，其现场实测混凝土 强度等级不得低于C15。 3.钢板外表面应进行防锈蚀处理。 4.采用胶粘剂时，其长期使用的环境温度不 应高于60。 同济大学 Tongji University 粘贴钢板法施工工艺 构件卸荷（可能时） 构件和钢板表面处理 粘结剂配制 铺涂胶 粘贴 固定加压 固化

9、卸支撑检验 粉刷防护 同济大学 Tongji University （3）外粘型钢加固法 l外粘型钢法加固梁正截面计算 l外粘型钢法注意事项 l外粘型钢法施工工艺 同济大学 Tongji University 外贴型钢法加固梁正截面计算 当符合规范要求进行加固时，可按加固后 的承载力和刚度可按整截面进行计算。截面 刚度可按下式计算。 同济大学 Tongji University 外粘型钢法工艺 清理修整原构件并划线定位 制作型钢骨架 界面处理 型钢骨架安装及焊接 注胶施工 养护 施工质量检验 防护面层施工 同济大学 Tongji University （4）粘贴纤维复合材料加固法 l粘贴纤维法

10、加固梁截面计算 l粘贴纤维加固法注意事项 l粘贴纤维加固法施工工艺 同济大学 Tongji University 粘贴纤维法加固梁截面计算 1.正截面计算 同济大学 Tongji University 同济大学 Tongji University 2.斜截面计算 （1）受弯构件应符合下列要求： 同济大学 Tongji University （2）当采用条带构成的环形箍或U形箍对钢筋混凝土梁 进行抗剪加固时，斜截面承载力为： 同济大学 Tongji University 注意事项 1.应将纤维受力方式设计为仅承受拉力作用 ，加固时，应卸除或大部分卸除活荷载。 2.被加固的混凝土结构构件，其现场实

11、测混 凝土强度等级不得低于C15。 3.采用本方法加固的混凝土结构，其长期使 用的环境温度不应高于60。 同济大学 Tongji University （5）外加预应力拉杆加固法 用预应力筋对建筑物的梁或板进行加固的方 法。 适用范围 梁或板的截面偏小或需要增加其使用荷载 需要改善梁或板的使用性能 梁或板处于高应力应变状态，且难以 直接卸除其结构上的荷载 优点：施工简便；在基本不增加梁、板截面高 度和不影响结构使用空间的条件下，可提高梁、板 的抗弯、抗剪承载力和改善其在使用阶段的性能。 同济大学 Tongji University 2）正截面和斜截面均需加固的梁式构件，可 采用下撑式预应力拉杆

12、进行加固； 外加预应力杆的选择 3）若工程需要，且构造条件允许，也可同时采用水 平拉杆和下撑式拉杆进行加固。 1）对正截面受弯承载力不足的梁、板构件，可 采用预应力水平拉杆进行加固； 同济大学 Tongji University 8.3.1.2 混凝土柱的加固 （1）设计原因：荷载漏算、计算错误、偏心受 压柱与轴压柱混淆等。 （2）施工质量差：建筑材料不符合要求、养护 不良等。 （3）施工现场管理不善，使钢筋或将模板受损 ，可能会降低柱子的承载力。 （4）地基不均匀沉降使柱子产生附加应力，造 成柱子严重开裂或承载力不足。 1.混凝土柱承载力不足的原因： 同济大学 Tongji Universi

13、ty （1）当局部加固不影响整个体系的受力性能时 ，可以进行局部加固。当结构整体不满足要求 时，宜对结构整体进行加固。 （2）临时加固的要求可降低一些，永久加固的 要求应高一些。 2.混凝土柱加固的原则： 同济大学 Tongji University （1）结构的刚度和强度分布要均匀； （2）加固后使结构自振特性改变，易加大地 震对建筑物的作用； （3）在坚硬场地上刚度较大的结构的地震反 应较大，在软弱场地上柔性结构的地震反应 较大，加固后的结构要选择地震反应较小的 结构体系。 抗震加固设计时需要特别考虑： 同济大学 Tongji University （1）增大截面加固法 （2）置换混凝土加

14、固法 （3）外加预应力撑杆加固法 （4）外粘型钢加固法 （5）粘贴纤维复合材料加固法 （6）粘贴钢板加固法 3.常用混凝土柱的加固方法： 同济大学 Tongji University （1）增大截面加固法 （a）（b）（c）四周外包加固法：加固效果好，对于提高轴 心受压和小偏压柱的承载力效果明显； （d）单面加固：增大受压区面积； （e）单面加固：增大受拉区面积； （f）双面加固。 同济大学 Tongji University 增大截面法加固柱正截面验算 1.轴心受压构件 ：构件加固后的轴向压力设计值 ：构件稳定系数 ：加固前后混凝土的面积 ：原钢筋和新增钢筋强度设计值 ：新增纵向受压钢筋面积

15、 同济大学 Tongji University 2.偏心受压柱 同济大学 Tongji University 同济大学 Tongji University （2）置换混凝土加固法 在构件受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的 部分用新的混凝土代替。应对原结构、构件在施工 全过程中的承载力状态进行验算、观测和控制，置 换界面处的混凝土不应出现拉应力。 置换混凝土加固法 同济大学 Tongji University 置换混凝土加固柱截面计算 1.当柱为轴心受压构件时，正截面承载力符合： 2.当为偏心受压构件时，分两类情况： 1）压区混凝土置换深度大于加固后混凝土受压区高度时， 应按新混凝土强度根据规范

16、进行承载力验算。 2）压区混凝土置换深度小于加固后混凝土受压区高度时： 同济大学 Tongji University 同济大学 Tongji University （3）外加预应力撑杆加固法 单侧撑杆加固双侧撑杆加固 弯矩不变号的大偏心受压 柱 承载力不足的轴心受压柱 小偏压柱 弯矩变号的大偏压柱 适用情况： 1）柱截面偏小需增加使用荷载； 2）柱处于高应力高应变状态，且难以直接卸 除荷载。 同济大学 Tongji University 单侧预应力撑杆加固双侧预应力撑杆加固 1承压板，2短角钢，3连接板， 4加宽连接板，5抵承板，6缀板， 7安装螺丝，8拉紧螺栓 1承压板，2撑杆，3缀板， 4加宽缀板，5安装螺丝， 6拉紧螺栓