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1、混凝土结构梁板加固设计加大截面加固法 增补受拉筋加固法 预应力加固法 粘贴钢加固法 碳纤维加固法n适用情况：梁板承载力相差较大且刚度也不满 足要求时。加大截面加固法n加固方式：三面加厚、两面加厚、单面加厚等n加固效果：拉区补浇混凝土，能对补加钢筋起 到粘结和保护作用；压区补浇混凝土，增加构件 的有效高度，提高构件的抗弯、抗剪承载力，增 强构件的刚度。加大截面加固法n叠合构件受力特征加大截面加固法n混凝土应变滞后，钢筋应力超前n加固计算方法加大截面加固法3、承载力计算1、受力特征分析2、使用阶段钢筋应力的计算与控制n承载力计算:按现行国家标准混凝土结构设 计规范的基本规定，考虑新旧协同工作进行。
2、加大截面加固法混凝土加固结构计算的基本假定：a、截面变形保持平面； b、不考虑 混凝土的抗拉强度 ；c、混凝土轴心受压的应力c与应变c关系为抛物 线 ；d、混凝土轴心非均匀受压时的压力c与应变c关系为抛物线和水 平之间组合曲线， e、钢筋应力s与应变s关系为直线和水平线之组合 折线； f、加固结构承载能力极限状态，是以截面变形达下列情况之一 时：当原混凝土或新加混凝土压应变达混凝土极限变形值c0或cu时； 当原钢筋或新加钢筋拉应变达钢筋的极限变形值su时；当混凝土达cu 及钢筋达su时。 g、受压区混凝土的应力图形可简化为等效的矩形应力 图；f、相对界限受压区高度b n构造规定加大截面加固法n
3、施工要求适用范围：适用于当梁的截面尺寸能满足刚 度要求且其抗剪承载力也满足要求，而仅是 弯曲抗拉强度不能满足要求，且抗拉钢筋的 增补数量不是很大时。加固方法：全焊接法增补受拉筋加固法：概述半焊接法粘结法试验证明，增补筋相对于梁内原筋存在着应力滞后现象 ，它会使增补筋的屈服迟于梁内原筋，并且当增补筋屈 服时梁内出现较大的变形和裂缝。引起增补筋应力滞后 的原因较多，其中主要的是在增补筋受力之前，恒载和 未卸除的荷载已在原筋中产生了一定的应力。此外，焊 接点处的局部弯曲变形、增补筋的初始平直度、后补混 凝土与原梁表面之间的剪切滑移变形，以及扁钢套箍与 梁面间的缝隙、锚固处的变形等对增补筋的应力滞后现
4、 象都有一定的影响。增补受拉筋加固法：受力特征n焊接点处产生局部弯曲变形：增大增补筋应 力滞后，降低原筋的利用率增补受拉筋加固法：受力特征n承载力计算增补受拉筋加固法：截面设计利用已有表格计算时：n使用阶段钢筋应力的计算与控制增补受拉筋加固法：截面设计n构造要求预应力加固法：概述特点：施工简便，而且在基本不增加梁、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。 优点：由于预应力所产生的负弯矩抵消了一部分荷 载弯矩，致使梁板的弯矩减小，裂缝宽度缩小甚至 完全闭合。 基本工艺：在需加固的受拉区段外面补加预应力筋 ；张拉预应力筋，并将其锚固在梁（
5、板）的端部。 预应力加固法：预应力筋张拉n千斤顶张拉法n横向收紧法n竖向张拉法： 人工竖向、千斤顶竖向n电热张拉法预应力加固法：预应力筋锚固na、U型钢 板锚固nb、高强螺 栓摩擦-粘结 锚固nc、焊接粘 结锚固nd、扁担式 锚固ne、套箍锚固预应力加固法：内力分析在L1梁段上产生的有效预应力内力 在两个支撑点间的L2梁段上，预应 力筋所产生的有效预应力内力为： 预应力加固法：内力分析截面上所受的内力为外荷载引起的内力与预应力 引起的内力之差 ：预应力加固法：反拱与挠度计算由于预应力使加固梁产反拱，所以预应力加固可以减小 梁的挠度。 a、 的计算在张拉前梁上作用着未卸除的荷载，它引起的 挠度为
6、 b、 的计算 c、 的计算 B2 = (0.7 0.8) EcIc B1 = (0.35 0.5) EcIc 1、正截面承载力计算 ：加固梁截面承载力计算采用 等效外荷载法 。纵向预应力的存在，使原来的受弯 构件变为偏心受压构件(多为大偏心受压构件)。可按 现行混凝土结构设计规范中的大偏心受压公式 验算加固梁的承载力。等效外荷载：指预应力对原梁的作用可用相应的外荷 载代替，它们两者对原梁产生的内力（弯矩、剪力及 轴力）是等效的。 预应力筋内力：直接按 计算 。预应力加固法：加固梁承载力计算预应力加固法：加固梁承载力计算预应力加固法：加固梁承载力计算2、斜截面承载力计算：预应力筋外露的加固梁受
7、 力特征如同偏心受压构件，因此加固梁的抗剪承 载力较原梁有所提高 。元宝式预应力筋直线预应力筋预应力加固法：张拉量的计算（1）裂缝闭合引起缩短变形影响因素：（2）张拉方法：千斤顶张拉 、横向收紧 张拉、竖向张拉、电热法张拉 预应力加固法：张拉控制应力张拉控制应力取值依据：宜高不宜太高 （1）加固梁的受拉钢筋应力都较高，所以在加固 结束后预应力筋与梁中原受拉钢筋的应力差要较 一般预应力混凝土梁中两种钢筋的应力差小得多 。 （2）需加固的梁挠度较大、裂缝较宽，因此对加 固筋施加的预应力值越高，就可以更多地改善被 加固梁的受力状态。取值：建议张拉控制力按表3.4取用预应力加固法：预应力损失(1) 锚
8、固损失 (2) 折点摩擦损失:当采用下撑式预应力筋时，在下 撑点会产生摩擦阻力使下撑点另一端加固筋的内力 小于张拉端的内力，即经折点后，预应力将因折点 处的摩擦而降低。 (3) 钢筋松弛损失(4) 混凝土徐变损失：由于加固构件中预应力筋只是 受拉钢筋中的一部分，其作用不致抵消与预应力同 时作用的外载产生的拉应力。因此可以忽略不计。 a、分别绘制在剩余荷载和全部荷载作用下的内 力图。预应力加固法：设计步骤b、根据总弯矩M，先按受弯构件核算受压区高 度x值，再由x值求出梁跨中截面处须加固筋承担 的弯矩M，并用M估计加固筋的截面面积Ap。c、确定张拉控制应力，并计算预应力损失值。d、以张拉控制应力为
9、依据，计算预应力内力。e、将预应力作为外力作用在原梁上，按偏心 受压构件验算原梁的正截面承载力。若验算结 果不能满足要求，可加大预应力筋的面积重新 计算。f、验算梁的斜截面承载力。g、进行预应力效应计算和张拉量计算。预应力加固法：设计步骤粘贴钢板加固法：概述粘贴钢板加固法：用胶粘剂将钢板贴在构件 外部的一种加固方法。胶粘剂：通常是以环氧树脂为基料，再加入 适量的固化剂、增韧剂、增塑剂配制而成的 所谓“结构胶”。粘贴钢板加固法：优势1、胶粘剂硬化的时间快，施工周期短，施工时不必停产或少停 产。 2、工艺简单，可以不动明火，对防火要求高的车间特别适用。 3、粘结剂的强度高于混凝土本体强度，可以使加
10、固与原构件形 成一个整体，受力较均匀，不会在混凝土中产生应力集中现象 4、粘贴钢板所占的空间小，几乎不增加被加固构件的断面尺寸 和重量，不影响房屋的使用净空，不改变构件的外形。 5、经粘贴钢板加固梁的开裂荷载可得到较大幅度的提高，对提 高梁的抗裂性远比原梁内的钢筋有效。 6、粘贴钢板加固的梁的抗弯刚度得到提高，挠度减小。 7、加固梁的截面承载力得到提高。粘贴钢板加固法：破坏特征破坏特征：试验表明，粘贴钢板加固梁破坏时， 粘贴在梁底的钢板可以达到屈服强度。在适筋范 围内，随着荷载的增加，加固梁在钢板和梁中原 筋屈服后因混凝土被压碎而破坏。注意：若钢板端部与混凝土撕脱，则此类加固梁 破坏时，粘贴于
11、梁底的钢板未达到屈服强度，没 有明显的预兆，端头钢板突然被撕脱，致使梁中 原筋应力突增，很快进入强化阶段而脆性破坏。粘贴钢板加固法：钢板撕脱原因粘结钢板与埋在混凝土中的钢筋相比，受力较为 不利。钢板的拉力仅靠单面的粘结应力来平衡。 钢板的合力与粘结应力不在一条线上，它们形成 一个力偶，有使钢板产生与梁的弯曲方向相反的变 形，起着剥离钢板的作用。 粘结层处于不利的剪拉复合应力状态下工作。钢板端头缺少与混凝土的锚固措施。胶粘剂质量和施工工艺影响粘结效果。 粘贴钢板加固法：粘贴钢板应力滞后粘贴钢板在以后的受力过程中存在着应力滞后 现象，因为一般是在不卸载的情况下进行加固 的，原梁中的钢筋中已有一定的
12、应力存在，而 所粘贴的钢板仅在后加荷载作用下产生应力。 因此，当原筋屈服时钢板往往尚未屈服，而当 钢板屈服时加固梁的挠度及裂缝会发展得很快 。 粘贴钢板加固法：受弯构件正截面加固计算当考虑二次受力影响时，应按构件加固前的初始受 力情况，确定粘贴钢板的滞后应变在达到受弯承载能力极限状态前，外贴钢板与混凝土之间 不致出现粘结剥离破坏一、计算假定：钢板应力 取等于拉应变 与弹性模量 的乘积构件达到受弯承载能力极限状态时，外贴钢板的 拉应变应 按截面应变保持平面的假设确定；粘贴钢板加固法：受弯构件正截面加固计算二、加固后相对界限受压区高度确定：粘贴钢板加固法：受弯构件正截面加固计算二、承载力计算受力图
13、：粘贴钢板加固法：受弯构件正截面加固计算三、计算公式：锚固粘结长度计算：锚固粘结长度，是指原梁在不需要加 固的截面以外粘贴钢板延伸长度。若钢板粘结长度无法满 足上式要求，可在钢板 的端部锚固区粘结U形 箍板，也可在钢板端锚 固区增设膨胀螺栓的办 法加强锚固。 粘贴钢板加固法：受弯构件正截面加固计算粘贴钢板加固法：受弯构件斜截面加固计算一、加固相关规定：粘贴钢板加固法：受弯构件斜截面加固计算二 斜 截 面 计 算 公 式粘贴钢板加固法：施工工艺流程图碳纤维加固法：适用范围1、本方法适用于钢筋混凝土受弯、轴心受压、大偏心受压 及受拉构件的加固。本方法不适用于素混凝土构件，包括 纵向受力钢筋配筋率低于现行国家标准混凝土结构设计 规范 GB 50010规定的最小配筋率的构件加固。 2、被加固的混凝土结构构件，其现场实测混凝土强度等 级不得低于C15，且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于 1.5MPa。 3、外贴纤维复合材加固钢筋混凝土结构构件时，应将纤维 受力方式设计成仅承受拉应力作用。 碳纤维加固法：设计计算指标碳纤维加固法：设计计算指标碳纤维加固法：计算假定碳纤维加固法：相对界限受压区高度的限定限定纤维的“最大加固量” 碳纤维加固法：计算公式碳纤维加固法：斜截面加固示意图碳纤维加固法
