混凝土结构加固常见问题的剖析

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1、中中 华华 人人 民民 共共 和和 国国 国国 家家 标标 准准 混凝土结构加固设计规范GB 503672013混凝土混凝土结构加固常构加固常见问题的剖析的剖析2013目 次I 结构加固方法概述结构加固方法概述II 重点修订的内容重点修订的内容III 必须严格执行的强制性条文必须严格执行的强制性条文IV 应重点学习的若干条文规定应重点学习的若干条文规定V 结构加固设计中常遇问题的处理结构加固设计中常遇问题的处理 1 I, 结构加固方法概述结构加固方法概述1)粘钢加固)粘钢加固 粘粘贴贴钢钢板板法法是是在在混混凝凝土土构构件件表表面面用用结结构构胶胶粘粘贴贴钢钢板板,以以提提高高构构件件承承载载

2、力力的的一一种种加加固固方方法法。该该方方法法适适用用于于对对钢钢筋筋混混凝凝土土构构件件受受弯弯、斜斜截截面面受受剪剪、受受压压和和受受拉拉构构件件的的加加固固,但但不不适适用用于于素素混混凝凝土土构构件件,包包括括纵纵向向受受力力钢钢筋筋配配筋筋率率低低于于现现行行国国家家标标准准混混凝凝土土结结构构设设计计规规范范GB 50010规规定定的的最最小小配筋率的构件加固。配筋率的构件加固。2图图II.3(1) 粘钢法加固形式示意图粘钢法加固形式示意图3 2)粘贴纤维复合材加固)粘贴纤维复合材加固 这这种种加加固固法法是是以以结结构构胶胶为为粘粘料料,将将纤纤维维织织物物或或纤纤维维板板材材外

3、外贴贴于于被被加加固固构构件件表表面面,利利用用纤纤维维复复合合材材的的高高抗抗拉拉强强度度和和受受拉拉弹弹性性模模量量达达到到提提高高结结构构承承载载力力和和延延性性的的目目的的。目目前前常常用用的的有有三三种种纤纤维维材材料料:碳碳纤纤维维(CFRP)、玻玻璃璃纤纤维维(GFRP)和和芳芳纶纶纤纤维维(AFRP)。它们的施工方法基本一致。它们的施工方法基本一致。4图图II.3(2)-a 碳纤维织物(布)加固混凝土梁碳纤维织物(布)加固混凝土梁5图图II.3(2)-b 板底贴碳纤维布加固板底贴碳纤维布加固6图图II.3(2)-c 梁高(梁高(T形截面腹板高)形截面腹板高)450mm时应加贴腰

4、压带时应加贴腰压带7 3)外贴型钢加固)外贴型钢加固 这这是是在在混混凝凝土土柱柱的的四四角角包包以以型型钢钢,并并用用结结构构胶胶粘粘结结成成整整体体的的一一种种加加固固方方法法。最最常常用用的的是是在在方方形形或或矩矩形形柱柱的的四四角角粘粘以以角角钢钢,并并在在横横向向以以钢钢缀缀板板施施加加约约束束的的做做法法。这这种种加加固固方方法法可可以以大大幅幅度度提提高高原原构构件件的的承承载载能能力力,且且无无上上限限的的控控制制,又又不不影影响响建建筑筑空空间间,因因而而为为大大跨跨、重重型型结结构构加加固固所所首首选选,但但须须由由熟熟练练的的钢钢结构专业人员施工。结构专业人员施工。8图

5、图II.3(3) 外粘型钢加固外粘型钢加固9 II.4 混凝土构件绕丝加固法混凝土构件绕丝加固法 这这是是通通过过缠缠绕绕退退火火钢钢丝丝使使被被加加固固的的受受压压构构件件混混凝凝土土受受到到约约束束作作用用,从从而而提提高高其其极极限限承载力和延性的一种加固法。承载力和延性的一种加固法。 在在GB 50367中中,主主要要用用于于位位移移延延性性不不足足的的混混凝凝土土柱柱的的抗抗震震加加固固。施施工工单单位位喜喜欢欢在在新新浇浇柱柱的的砼砼强强度度达达不不到到要要求求时时使使用用。因因为为它它可可提高原混凝土强度提高原混凝土强度12级。级。10图图II.4 绕丝构造示意图绕丝构造示意图1

6、1 II.5 钢钢丝丝绳绳网网-聚聚合合物物改改性性水水泥泥砂砂浆浆面面层层加加固法固法 这这是是将将小小直直径径钢钢丝丝绳绳网网片片(钢钢铰铰线线网网片片)敷敷设设并并固固定定于于被被加加固固构构件件部部位位,再再在在其其表表面面喷喷涂涂约约30mm厚厚聚聚合合物物改改性性水水泥泥砂砂浆浆面面层层,固固化化后后形形成成整整体体受受力力的的加加固固方方法法。一一般般用用以以替替代代碳碳纤纤维维复复合合材材加加固固砼砼或或砌砌体体构构件件。其其优优点点是是原原构构件件表表面面处处理理简简单单,缺缺点点与与碳碳纤纤维维相相近近。90年年代代开开始从韩国引进,但应用不多。始从韩国引进,但应用不多。1

7、2 II.6 外加预应力加固法外加预应力加固法 这这是是通通过过施施加加体体外外预预应应力力,使使原原结结构构、构构件件的的受受力力得得到到改改善善或或调调整整的的一一种种间间接接加加固固法法。近近几几年年来来在在江江浙浙一一带带经经常常用用来来提提高高混混凝凝土土构构件件的的承承载载力力,减减小小结结构构变变形形或或增增大大结结构跨度等目的。构跨度等目的。13III 重点修订的内容重点修订的内容 1 关于结构加固后设计使用年限的修订关于结构加固后设计使用年限的修订 原规范从既有建筑结构的使用情况出发,参原规范从既有建筑结构的使用情况出发,参照欧美有关标准的规定,作出了以照欧美有关标准的规定,

8、作出了以30年为宜的规年为宜的规定,而现实的国情是:有不少新建工程也存在着定,而现实的国情是:有不少新建工程也存在着必须立即加固的问题,并且要求加固后的结构仍必须立即加固的问题,并且要求加固后的结构仍能保持能保持50年的设计使用年限。这对使用普通结构年的设计使用年限。这对使用普通结构胶加固的工程而言,有较大难度。因为这类胶通胶加固的工程而言,有较大难度。因为这类胶通常是按常是按30年的使用期设计的,年的使用期设计的,14 按国际上的共识,凡能通过按国际上的共识,凡能通过2000h耐湿热老耐湿热老化检验者,便可认为能满足化检验者,便可认为能满足30年使用期的要求。年使用期的要求。如果要求结构胶能

9、安全工作如果要求结构胶能安全工作50年,按国际惯例,年,按国际惯例,就必须以著名的就必须以著名的Findley理论为依据,进行不少于理论为依据,进行不少于5000h的耐长期应力作用的检验。经鉴定通过后,的耐长期应力作用的检验。经鉴定通过后,才允许用于结构加固工程。据此,为了及时处理才允许用于结构加固工程。据此,为了及时处理这一急待解决的实际问题,本规范此次修订作出这一急待解决的实际问题,本规范此次修订作出了相应规定(见第了相应规定(见第3.1.7条第条第2款)。款)。 15 2 增加对增大截面法旧砼界面处理的规定增加对增大截面法旧砼界面处理的规定 原规范未对原构件砼的界面处理作出规定,而建原规

10、范未对原构件砼的界面处理作出规定,而建筑结构加固施工规范筑结构加固施工规范GB 50550也仅提出不全面的要求。也仅提出不全面的要求。为了应对当前增大截面加固工程的迫切需求,本规范为了应对当前增大截面加固工程的迫切需求,本规范此次修订在第此次修订在第5.5.2条中作出了:条中作出了:“采用增大截面加固采用增大截面加固法时,原构件混凝土表面应经处理;设计文件应对所法时,原构件混凝土表面应经处理;设计文件应对所采用的界面处理方法和处理质量提出要求。一般情况采用的界面处理方法和处理质量提出要求。一般情况下,除混凝土表面应予打毛外,尚应采取涂布结构界下,除混凝土表面应予打毛外,尚应采取涂布结构界面胶、

11、种植剪切销钉或增设剪力键等措施,以保证新面胶、种植剪切销钉或增设剪力键等措施,以保证新旧混凝土共同工作旧混凝土共同工作”的规定。的规定。16 3 为避免加固量过大,并满足构件工为避免加固量过大,并满足构件工作的延性要求,统一了受弯构件加固后的作的延性要求,统一了受弯构件加固后的混凝土界限相对受压区高度的确定方法混凝土界限相对受压区高度的确定方法 原规范对粘钢加固和纤维复合材粘贴原规范对粘钢加固和纤维复合材粘贴加固,均分别按重要构件与一般构件给出加固,均分别按重要构件与一般构件给出了其加固后的混凝土界限相对受压区高度了其加固后的混凝土界限相对受压区高度如下表所示:如下表所示:17加固方法加固方法

12、重要构件重要构件一般构件一般构件粘粘 钢钢sb0.9bsbb粘贴纤维复合材粘贴纤维复合材fb0.75bfb0.85b 执行情况表明没有必要作这样区分,执行情况表明没有必要作这样区分,而且取值也不甚合理。为此,经分析研究而且取值也不甚合理。为此,经分析研究后,决定不分重要构件与一般构件,后,决定不分重要构件与一般构件,18统一取加固后的混凝土相对受压区高统一取加固后的混凝土相对受压区高度为度为0.85 b。此时,对采用。此时,对采用HRB 335级钢筋的构件,达到界限时,其钢筋级钢筋的构件,达到界限时,其钢筋应变约为应变约为1.5倍的屈服应变,可以满足倍的屈服应变,可以满足构件的延性要求。这一规

13、定对无粘结构件的延性要求。这一规定对无粘结钢绞线预应力加固的构件同样适用。钢绞线预应力加固的构件同样适用。19 4 完善了轴压构件采用外粘型钢法完善了轴压构件采用外粘型钢法加固的计算公式加固的计算公式 原规范由于验证性试验未完成,略原规范由于验证性试验未完成,略去了混凝土在三向压应力作用下强度的去了混凝土在三向压应力作用下强度的提高。为此,在这次修订中依据试验结提高。为此,在这次修订中依据试验结果,引入系数果,引入系数 来提高混凝土的强度。来提高混凝土的强度。20 5 为确保抗震设防区使用锚栓连接具为确保抗震设防区使用锚栓连接具有可靠的抗震能力,对其计算与构造的规有可靠的抗震能力,对其计算与构

14、造的规定进行了修订定进行了修订 原规范的锚栓一章基本上是参照欧洲原规范的锚栓一章基本上是参照欧洲相应标准编制的,其所采用的锚栓品种及相应标准编制的,其所采用的锚栓品种及其设计,虽经欧洲有关机构认证为其设计,虽经欧洲有关机构认证为“地震地震区适用区适用”,但欧洲毕竟缺乏地震灾害的考,但欧洲毕竟缺乏地震灾害的考验。验。21因而在经历了因而在经历了5.12强震后,编制组组织专强震后,编制组组织专家重新对原规定进行了评估。其结果表家重新对原规定进行了评估。其结果表明:宜按美国明:宜按美国ACI 318标准进行必要的充标准进行必要的充实。据此,在这次修订中,作出了如下实。据此,在这次修订中,作出了如下新

15、规定:新规定: (1)仅允许使用)仅允许使用4种较为安全可靠的种较为安全可靠的锚栓(见第锚栓(见第17.1.3条);条); 22(a)自扩底锚栓)自扩底锚栓23(b)模扩底锚栓)模扩底锚栓24(c)胶粘)胶粘-模扩底锚栓模扩底锚栓25(d)特殊倒锥形胶粘型锚栓)特殊倒锥形胶粘型锚栓26 (2)参照)参照ACI 318的规定,在锚栓承载力计的规定,在锚栓承载力计算中增加了算中增加了“承载力抗震调整系数承载力抗震调整系数”(即(即ACI 318的地震影响系数):的地震影响系数): 对锚栓受拉:对锚栓受拉:6度区及以下,度区及以下, 1.0;7度区,度区, 0.85;8度区,度区, 0.75。 对锚

16、栓受剪:对锚栓受剪:6度区及以下,度区及以下, 1.0;7度区,度区, 0.80;8度区,度区, 0.70。27 (3)对抗震设防区承重结构用的锚栓连接,其)对抗震设防区承重结构用的锚栓连接,其有效锚固的最小深度作出规定:有效锚固的最小深度作出规定:后扩底锚栓的埋深规定后扩底锚栓的埋深规定锚栓直径(锚栓直径(mm)12162024有效锚固深度有效锚固深度hef(mm) 80100 150 180胶粘型锚栓的埋深规定胶粘型锚栓的埋深规定锚栓直径(锚栓直径(mm)12162024有效锚固深度有效锚固深度hef(mm) 100 125 170 20028 6 适当提高植筋连接粘结强度设计值适当提高植

17、筋连接粘结强度设计值 原规范对植筋连接的粘结强度设计值作了原规范对植筋连接的粘结强度设计值作了编于保守的取值规定。其理由是我国施工质量编于保守的取值规定。其理由是我国施工质量不如欧洲,而植筋技术在当时又是新引进的。不如欧洲,而植筋技术在当时又是新引进的。现经十多年的应用已积累了不少数据和经验。现经十多年的应用已积累了不少数据和经验。在这种情况下,不少单位建议将其粘结强度设在这种情况下,不少单位建议将其粘结强度设计值提高到相当于欧美的水平。计值提高到相当于欧美的水平。29 7 考虑到后锚固工程在不少场考虑到后锚固工程在不少场合需要采用快固结构胶,但现行标合需要采用快固结构胶,但现行标准规范中尚未

18、包括这类胶。为了解准规范中尚未包括这类胶。为了解决这个现实问题,本规范给出了锚决这个现实问题,本规范给出了锚固型快固胶的安全性能鉴定标准固型快固胶的安全性能鉴定标准(第(第4.4.5条)。条)。30 4.4.5 当结构锚固工程需采用快固结构胶时,当结构锚固工程需采用快固结构胶时,其安全性能必须符合表其安全性能必须符合表4.4.5的规定。的规定。表表4.4.5 锚固型快固结构胶安全性能鉴定标准锚固型快固结构胶安全性能鉴定标准 检 验 项 目目性能要求性能要求检验方法方法胶胶体体性性能能劈裂抗拉劈裂抗拉强强度度(MPa)8.5GB 50728抗弯抗弯强强度(度(MPa)50,且不得呈,且不得呈碎裂

19、状破坏碎裂状破坏GB/T 2567抗抗压强强度(度(MPa)60.0GB/T 256731检 验 项 目目性能要求性能要求检验方法方法粘粘结能能力力钢对钢(钢套筒法)拉伸抗剪套筒法)拉伸抗剪强强度度标准准值16.0本本规范附范附录F钢对钢(钢片片单剪法)拉伸抗剪剪法)拉伸抗剪强强度平均度平均值6.5GB/T 7124约束拉拔条件下束拉拔条件下带肋肋钢筋与混凝筋与混凝土粘土粘结抗剪抗剪强强度度(MPa)C3025埋深埋深150mm12.0GB 50728C6025埋深埋深125mm18.0续表续表4.4.532注:注:1 快固快固结构胶系指在构胶系指在1625环境中,其固化境中,其固化时间不超不

20、超过45min 的胶粘的胶粘剂,且,且应按按A级的要求采用;的要求采用; 2 检验及及计算抗剪算抗剪强强度度标准准值时,取,取强强度保度保证率率为95%;置信水平;置信水平 为0.90,试件数量件数量应不少于不少于15个;个; 3 当快固当快固结构胶用于构胶用于锚栓栓连接接时,不需做,不需做钢片片单剪法的抗剪剪法的抗剪强强度度检 验。检 验 项 目目性能要求性能要求检验方法方法经90d湿湿热老化后的老化后的钢套筒粘套筒粘结抗抗剪剪强强度降低率度降低率(%)1.0时,取时,取 为为1.0,以保证最小加固,以保证最小加固量符合规范要求;量符合规范要求; 对第(对第(4)种破坏,因影响因素)种破坏,

21、因影响因素十分复杂,只能通过采用合格的材料、正十分复杂,只能通过采用合格的材料、正确的施工工艺和有效的锚固措施来防止其确的施工工艺和有效的锚固措施来防止其发生。发生。 因此,本规范仅允许按第(因此,本规范仅允许按第(1)种破)种破坏模式确定计算方法。坏模式确定计算方法。60.5 .5 统一砼相对界限受压区高度确统一砼相对界限受压区高度确定方法的补充说明定方法的补充说明 本规范此次修订,对粘钢、粘贴纤维复合本规范此次修订,对粘钢、粘贴纤维复合材加固后的砼相对界限受压区高度,统一按加材加固后的砼相对界限受压区高度,统一按加固前控制值固前控制值b的的0.85倍采用,亦即倍采用,亦即对粘钢取:对粘钢取

22、: b,sp=0.85b (9.2.2)对纤维复合材取:对纤维复合材取:b,f =0.85b (10.2.2)61 统一取值方法具有下列优点:统一取值方法具有下列优点: (1)对)对HRB 335级钢筋,达到界限时的级钢筋,达到界限时的应变约为应变约为1.5倍屈服应变,能满足构件的延性倍屈服应变,能满足构件的延性要求;同时,也消除了原规范对一般构件要要求;同时,也消除了原规范对一般构件要求偏低的缺陷。求偏低的缺陷。 (2)避免了加固过量。因为加固过量不)避免了加固过量。因为加固过量不仅不能提高结构构件的承载力,而且在浪费仅不能提高结构构件的承载力,而且在浪费材料的同时,还可能导致脆性破坏。这是

23、设材料的同时,还可能导致脆性破坏。这是设计者所不愿看到的。计者所不愿看到的。62 (3)有了本规定,也就意味着给予设)有了本规定,也就意味着给予设计者一个明确的信息,即:并非所有受弯计者一个明确的信息,即:并非所有受弯承载力不足的钢筋混凝土构件都可以任意承载力不足的钢筋混凝土构件都可以任意采用粘贴纤维复合材进行加固。当原受弯采用粘贴纤维复合材进行加固。当原受弯构件的纵向受拉钢筋配筋率已很高,或者构件的纵向受拉钢筋配筋率已很高,或者当原构件本身的相对界限受压区高度已超当原构件本身的相对界限受压区高度已超出上述规定,就不能采用粘贴纤维复合材出上述规定,就不能采用粘贴纤维复合材的加固方法。的加固方法

24、。63 例如,某单筋矩形截面钢筋混凝土例如,某单筋矩形截面钢筋混凝土梁梁(一般构件一般构件),其纵向受拉钢筋配筋率,其纵向受拉钢筋配筋率为为1.5%(HRB335级钢筋,级钢筋,C20混凝土),混凝土),相应的相对界限受压区高度为相应的相对界限受压区高度为0.015 300/9.60.4687(已超出(已超出0.85b 0.4675)。因此,如果此受弯构件承载)。因此,如果此受弯构件承载力不足,就不能采用粘贴纤维复合材的力不足,就不能采用粘贴纤维复合材的方法加固,而应改用其他加固方法。方法加固,而应改用其他加固方法。64.6 框架结构负弯矩区加固构造及计算问题框架结构负弯矩区加固构造及计算问题

25、1 框架顶层梁柱端节点框架顶层梁柱端节点 (1)过去国内外做法)过去国内外做法65问题:问题:1 加固后增加的负弯矩承载力不大,加固后增加的负弯矩承载力不大,且仍然存在着且仍然存在着L形板端部易剥离形板端部易剥离问题;问题;2 需要进行负弯矩调幅,使梁跨中需要进行负弯矩调幅,使梁跨中受拉区底面也要做无谓的加固;受拉区底面也要做无谓的加固;3 造价高。造价高。66图图9.9.32 柱顶加贴柱顶加贴L形钢板及形钢板及U形钢箍板的锚固构造示例形钢箍板的锚固构造示例 (2)本规范做法)本规范做法67计算简图之计算简图之1(mm)68 算例:某算例:某C40砼框架顶层梁柱端节点,砼框架顶层梁柱端节点,梁

26、截面梁截面350700mm;柱截面;柱截面500 500mm,加固计算表明,梁顶面需粘贴,加固计算表明,梁顶面需粘贴4层层300g/m2碳纤维布。布总宽碳纤维布。布总宽350mm,裁成,裁成两条粘贴,选用两条粘贴,选用I级碳纤维布。级碳纤维布。 Km0.661;AfeKm Af 0.6613500.1674154.6mm; 碳纤维布总拉力碳纤维布总拉力TAfeff 154.61600247300N。 该拉力该拉力T由由L形钢板上的形钢板上的2个锚栓及个锚栓及U形箍上的形箍上的6个锚栓以抗剪方式共同承担。个锚栓以抗剪方式共同承担。69 (1)计算)计算L形钢板上锚栓受剪承载力(砼基形钢板上锚栓受

27、剪承载力(砼基材控制)材控制) 选用选用2个个6.8级级M22锚栓,其承载力:锚栓,其承载力: Vc0.182.8 1701.5220.31700.2 49880N (2)计算其所承担的剪力)计算其所承担的剪力 F149880299760N70 (3)计算)计算U形箍上每个锚栓承受的剪力设形箍上每个锚栓承受的剪力设计值计值 由由U形箍上各锚栓共同承担的剪力形箍上各锚栓共同承担的剪力F2,可,可按下式计算:按下式计算:F2T-F1247300-99760147500N 从计算简图知,由于从计算简图知,由于F2的偏心作用,各的偏心作用,各锚栓受力不等,故应按受力最大的锚栓锚栓受力不等,故应按受力最

28、大的锚栓B1确确定剪力设计值:定剪力设计值: VB1F2/6+M/2L=147500/6+147540240/(3002) 24580+5900083600N71(4)计算)计算U形箍上锚栓受剪承载力形箍上锚栓受剪承载力 选用选用6.8级级M22锚栓,其承载力因锚栓,其承载力因c1值很大,故应由锚栓钢材强度决定,值很大,故应由锚栓钢材强度决定,即:即:Va220d 2/483630N; VB1Va,故满足设计要求。,故满足设计要求。722 框架中间层梁柱节点框架中间层梁柱节点 (1)过去国内外做法)过去国内外做法73问题:问题:1 加固后增加的负弯矩承载力加固后增加的负弯矩承载力较小;较小;2

29、 需要进行负弯矩调幅;需要进行负弯矩调幅;3 施工困难,容易与原钢筋抵施工困难,容易与原钢筋抵触。触。74(2)本规范做法)本规范做法图图9.9.33 柱中部加贴柱中部加贴L形钢板及形钢板及U形钢箍板的锚固构造示例形钢箍板的锚固构造示例 75图图9.9.33 计算简图计算简图76 算例:算例:C40框架中间层梁柱节点负弯矩框架中间层梁柱节点负弯矩区的加固计算,需贴区的加固计算,需贴4层碳纤维布,其层碳纤维布,其Afe154.6mm2,由之算得:,由之算得:总拉力总拉力TAfeff 154.61600247300N 此总拉力此总拉力T传给传给L形钢板后,由形钢板后,由U形钢形钢板上间距为板上间距

30、为170的的6个锚栓承担。由于锚栓个锚栓承担。由于锚栓作用有拉力作用有拉力T及其偏心连接引起的及其偏心连接引起的MTe247300 75。因此,应按计算简图所示的。因此,应按计算简图所示的合力进行验算。合力进行验算。77 受力最大锚栓的剪力设计值受力最大锚栓的剪力设计值 V 49400N; 锚栓受剪承载力锚栓受剪承载力 Vc0.18v 49880N V Vc,满足设计要求。,满足设计要求。78.7 7 植筋技术应用的若干问题植筋技术应用的若干问题 1 1 植筋破坏模式的控制植筋破坏模式的控制79 在以上在以上5种破坏模式中,本规范种破坏模式中,本规范与其他国家一样仅允许按第与其他国家一样仅允许

31、按第5种破坏种破坏模式进行植筋设计模式进行植筋设计(见第见第15.2.1条条)。同时,为了确保这一设计原则的实现,同时,为了确保这一设计原则的实现,还须采取措施防止发生砼劈裂破坏。还须采取措施防止发生砼劈裂破坏。为此,又在第为此,又在第15.2.3条及第条及第15.3.3条中条中作出了控制规定。作出了控制规定。80 2 植筋的用胶植筋的用胶 植筋用的胶粘剂必须采用改性植筋用的胶粘剂必须采用改性环氧类结构胶粘剂或改性乙烯基酯环氧类结构胶粘剂或改性乙烯基酯类结构胶粘剂。当植筋的直径大于类结构胶粘剂。当植筋的直径大于22mm时,应采用时,应采用A级胶。锚固用胶级胶。锚固用胶粘剂的质量和性能应符合粘剂

32、的质量和性能应符合GB 50728及本规范第及本规范第4章的规定。章的规定。81 执行时,应注意的是,改执行时,应注意的是,改性乙烯基酯类结构胶主要用于性乙烯基酯类结构胶主要用于配制快固胶。其性能和质量的配制快固胶。其性能和质量的检验与鉴定必须执行本规范第检验与鉴定必须执行本规范第4.4.5条的规定。因为条的规定。因为GB 50728尚无快固胶鉴定标准。尚无快固胶鉴定标准。82 特别应注意的是对承特别应注意的是对承重结构的植筋,不得使用重结构的植筋,不得使用不饱和聚酯胶,也不得使不饱和聚酯胶,也不得使用所谓的无机锚固剂或水用所谓的无机锚固剂或水泥卷。泥卷。83 3 在植筋承载力计算中必须考虑原

33、构件在植筋承载力计算中必须考虑原构件混凝土劈裂的影响混凝土劈裂的影响 对植筋之所以规定只能用于钢筋混凝土对植筋之所以规定只能用于钢筋混凝土结构、构件,而不能用于素混凝土构件,主结构、构件,而不能用于素混凝土构件,主要是因为钢筋砼中配有箍筋。当箍筋间距要是因为钢筋砼中配有箍筋。当箍筋间距100mm,且箍植直径和砼保护层厚度能满,且箍植直径和砼保护层厚度能满足足GB 50010的规定时,它就能起到防止砼劈的规定时,它就能起到防止砼劈裂的约束作用。为此引入了防止砼劈裂的计裂的约束作用。为此引入了防止砼劈裂的计算系数算系数spt。84 该系数是参照该系数是参照ACI 318-02的规定制定的规定制定的

34、;但考虑到按的;但考虑到按ACI公式计算较为复杂,公式计算较为复杂,且有必要按我国的工程经验进行调整,故且有必要按我国的工程经验进行调整,故采取了按查表的方法取值(表采取了按查表的方法取值(表15.2.3)。)。 使用表使用表15.2.3时,应注意的是该表给时,应注意的是该表给出的植筋直径虽可达出的植筋直径虽可达32mm,但还是尽可,但还是尽可能用小一些直径的植筋。例如,以不大于能用小一些直径的植筋。例如,以不大于28mm为宜。为宜。85 4 关于悬挑构件的植筋埋深需加深关于悬挑构件的植筋埋深需加深1.5倍的规定(倍的规定(15.2.5) 本规定是在总结工程事故基础上,本规定是在总结工程事故基

35、础上,组织有关院校和科研机构进行悬臂梁植组织有关院校和科研机构进行悬臂梁植筋承载力试验后,根据所取的试验结果筋承载力试验后,根据所取的试验结果确定的。因此不容置疑,必须严格执行。确定的。因此不容置疑,必须严格执行。至于所需的加长钻头,现已有厂商供应。至于所需的加长钻头,现已有厂商供应。86 5 关于植筋构造规定中的关于植筋构造规定中的0.3ls和和0.6ls是否正确的问题是否正确的问题 本规范第本规范第12.3.1条的规定应当说条的规定应当说是正确的。受拉钢筋的最小锚固长是正确的。受拉钢筋的最小锚固长度度lmin之所以仅需之所以仅需0.3ls,而受压钢筋,而受压钢筋的的lmin之所以仅需之所以

36、仅需0.6ls,是因为两者,是因为两者的传力机理不同。的传力机理不同。87 试验表明:受压钢筋只有在达到一试验表明:受压钢筋只有在达到一定埋深后才能持力,其原因在于靠近砼定埋深后才能持力,其原因在于靠近砼表面的浅层区为受压劈裂区。钢筋对砼表面的浅层区为受压劈裂区。钢筋对砼产生类似尖锥的劈力作用,致使该区砼产生类似尖锥的劈力作用,致使该区砼对植筋受压承载力没有贡献,亦即:其对植筋受压承载力没有贡献,亦即:其有效埋深小于锚固深度;而受拉钢筋则有效埋深小于锚固深度;而受拉钢筋则没有这个问题。据此,通过试验分别确没有这个问题。据此,通过试验分别确定了两者的最小埋深。定了两者的最小埋深。88 6 关于植

37、筋用的快固胶为什么要做两关于植筋用的快固胶为什么要做两种粘结剪切强度试验的问题种粘结剪切强度试验的问题 防止所谓无机胶钻规范空子;防止所谓无机胶钻规范空子; 可为安全使用建立两道防线;可为安全使用建立两道防线; 钢片粘结抗剪试验结果所取的合钢片粘结抗剪试验结果所取的合格指标,虽较低,但研究表明足以起到防格指标,虽较低,但研究表明足以起到防拔出破坏,并为应急处理提供必要时间。拔出破坏,并为应急处理提供必要时间。89.1 混凝土结构、构件施工质量不符合设混凝土结构、构件施工质量不符合设计要求,但满足现行设计规范要求时如何计要求,但满足现行设计规范要求时如何处理的问题处理的问题 解决方法:引用现行施

38、工规范解决方法:引用现行施工规范GB 50204第第10.0.3条的规定处理。因为该条第条的规定处理。因为该条第3款指款指出:只要经原设计单位核算并确认能够满出:只要经原设计单位核算并确认能够满足安全和使用功能者足安全和使用功能者,仍可予以验收。仍可予以验收。 结构加固设计中常遇问题的处理结构加固设计中常遇问题的处理90.2 砼斜截面受剪承载力的确定问题砼斜截面受剪承载力的确定问题 因施工质量不良,导致砼抗剪能力因施工质量不良,导致砼抗剪能力下降所引起的斜裂缝,在加固时,往往下降所引起的斜裂缝,在加固时,往往要提出其原构件砼斜截面受剪承载力应要提出其原构件砼斜截面受剪承载力应如何确定的问题。为

39、此,可将如何确定的问题。为此,可将0.7ft bho改写为改写为0.7c ft bho。该。该 c为强度折减系为强度折减系数,可按下述规定取值:数,可按下述规定取值:91 (1)当斜裂缝出现在一般)当斜裂缝出现在一般结构的梁式构件上时,可按行结构的梁式构件上时,可按行业标准民用建筑修缮工程查业标准民用建筑修缮工程查勘与设计规程勘与设计规程JGJ 117-98的的规定,取规定,取c 0.7。92 (2)若斜裂缝出现在重要结构)若斜裂缝出现在重要结构的梁式构件上,可取的梁式构件上,可取c =0.50.6。 (3)当斜裂缝系因外荷载作用)当斜裂缝系因外荷载作用所引起,则应在加固验算中,不考所引起,则

40、应在加固验算中,不考虑原构件砼抗剪承载力的贡献。虑原构件砼抗剪承载力的贡献。93.3 砼构件尺寸不满足植筋埋砼构件尺寸不满足植筋埋深问题的处理深问题的处理 (1)可引用)可引用GB 50010第第8.3.2条第条第4款规定,将植筋计算直径加款规定,将植筋计算直径加大一个档次。此时,允许采用的大一个档次。此时,允许采用的锚固长度可比原计算的锚固长度锚固长度可比原计算的锚固长度缩短缩短20%(即取为(即取为0.8ld)。)。94 以以 18的植筋为例,其计算的植筋为例,其计算锚固长度,一般为锚固长度,一般为22.2d,若嫌过,若嫌过长,可将长,可将 18改为改为 20。此时。此时其锚固长度可取为其

41、锚固长度可取为 22.2d17.8d,缩短了约,缩短了约80mm。在不少。在不少情况下可以解决工程问题。情况下可以解决工程问题。95 (2)当构造条件允许贯穿砼构)当构造条件允许贯穿砼构件时,可引用件时,可引用GB 50010第第8.3.3条图条图8.3.3(c)的做法,在钻孔时,多)的做法,在钻孔时,多钻一个短孔,使焊有短筋的钢筋能钻一个短孔,使焊有短筋的钢筋能从构件背面植入(见图从构件背面植入(见图V.4-2)。)。此时,植筋的锚固长度可取为计算此时,植筋的锚固长度可取为计算锚固长度锚固长度 的的0.7倍。倍。96 以以 18的植筋为例,其锚固长的植筋为例,其锚固长度仅需度仅需15.5d(

42、15d)图图V.4-2 砼构件可贯通时的植筋锚固方式砼构件可贯通时的植筋锚固方式97.4 .4 关于加固新建房屋如何满足关于加固新建房屋如何满足5050年使用期要年使用期要求的问题求的问题 采用能通过采用能通过5000h应力作用检验的优质结构应力作用检验的优质结构胶;胶; 放弃胶粘,改用干式外包角钢的组合构件;放弃胶粘,改用干式外包角钢的组合构件; 采用无粘结预应力钢绞线的外加预应力加固采用无粘结预应力钢绞线的外加预应力加固法;法; 若仅因抗震计算通不过,可考虑采用消能支若仅因抗震计算通不过,可考虑采用消能支撑进行加固;撑进行加固; 采用增大截面加固法或置换混凝土加固法;采用增大截面加固法或置

43、换混凝土加固法; 改变结构体系。改变结构体系。98.5 .5 植筋破坏性检验的合格判断问题植筋破坏性检验的合格判断问题 最近结构加固工程中,对植筋承载力最近结构加固工程中,对植筋承载力采用破坏性检验者日益增多。因此,也遇采用破坏性检验者日益增多。因此,也遇到了一些过去未经历过的问题。其中较有到了一些过去未经历过的问题。其中较有代表性的是:代表性的是:Nu,m已达到已达到1.45Nt,但只听,但只听到被植筋构件的砼内部有响声,却未见钢到被植筋构件的砼内部有响声,却未见钢材拉断,是否可作推测性判断,而判为合材拉断,是否可作推测性判断,而判为合格?格?99 回答是不能如此推断。因为这是极其异回答是不能如此推断。因为这是极其异常情况,必须采取措施继续拉拔,直至把钢常情况,必须采取措施继续拉拔,直至把钢筋拔出。若因设备有障碍拔不了,则应采用筋拔出。若因设备有障碍拔不了,则应采用水钻取芯法,连带砼取出植筋进行剖析。此水钻取芯法,连带砼取出植筋进行剖析。此前,应先做好下列工作:前,应先做好下列工作: (1)重新校准拉拔仪的力值;)重新校准拉拔仪的力值; (2)检查植筋用钢筋的进场复验记录;)检查植筋用钢筋的进场复验记录; (3)检查锚固胶的固化剂成份。)检查锚固胶的固化剂成份。100

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