钢筋混凝土结构建筑的加固设计新探.pdf

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1、钢筋混凝土结构建筑的加固设计新探钢筋混凝土结构建筑的加固设计新探导言导言由于地震、火灾和飓风等自然灾害或长期疲劳、腐蚀以及建筑使用功能的改变等作用的影响，建筑结构在使用过程中可能发生各种损伤和结构功能的破坏，从而使结构无法满足使用功能的要求甚至导致结构整体破坏，造成人员伤亡或财产损失。因此，对混凝土建筑结构进行加固，对于保证混凝土结构的健康，防止结构灾害的发生是十分必要和有意义的。直接加固的方法直接加固的方法1.1.加大截面加固法加大截面加固法在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层，可增加截面有效高度，扩大截面面积，从而提高构件正截面抗弯，斜截面抗剪能力和截面刚度，起到加固补强的作用。在适筋

2、范围内，混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。在原构件正截面配筋率不太高的情况下，增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力。在截面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面，通过新加部分和原构件共同工作，可有效地提高构件承载力，改善正常使用性能。加大截面加固法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验；适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固；但现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。2.2.置换混凝土加固法置换混凝土加固法该法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的湿作业时间长的缺点；适用

3、于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。3.3.有粘结外包型钢加固法有粘结外包型钢加固法外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边，外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式外包法，即采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加固构佣粘结成一整体，加固后的构件，由于受拉和受压钢截面面积大幅度提高，因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。该法也称湿式外包钢加固法，受力可靠、施工简便、现场工作量较小，但用钢量较大，且不宜在无防护的情况下用于 60以上高温场所；适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。4.4.粘钢加固法粘钢加固法钢筋混凝土受

4、弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段（正截面受拉区、正截面受压区或斜截面）表面粘贴钢板，这样可提高被加固构件的承载力，且施工方便。该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对生产和生活影响小，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平；适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。5.5.粘贴纤维增强塑料加固法粘贴纤维增强塑料加固法外贴纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域，使它与被加固截面共同工作，达到提高构件承载能力的目的。除具有粘贴钢板相似的优点外，还具有耐腐蚀、耐潮湿、几乎不增加结构自重、

5、耐用、维护费用较低等优点，但需要专门的防火处理，适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。间接加固的方法间接加固的方法1.1.预应力加固法预应力加固法（1）预应力水平拉杆固法预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件，由于预应力和新增外部荷载的共同作用，拉杆内产生轴向拉力，该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上（当拉杆与梁板底面紧密贴合时，拉杆会与构件共同找曲，此时尚有一部分压力直接传递给构件底面），在构件中产生偏心受压作用，该作用克服了部分外荷载产生的弯矩，减少了外荷载效应，从而提高了构件的抗弯能力。同时，由于拉杆传给构件的压力作用，构件裂缝发展得以缓解、控制、斜截面抗剪承载力也随之提高。由于水平

6、提杆的作用，原构件的截面应力特征由受弯变成了偏心受压，因此，加固后构件的承载力主要取决于压弯状态下原构件的承载力。（2）预应力下撑拉杆加固法钢筋混凝土构件采用预应力下撑式拉杆加固定后，形成一个由被加固构件和下撑式拉杆组成的复合超静定结构体系，在外荷载和预应力共同作用下，拉杆中产生轴向力并通过与构件的结合点（下撑点和杆端锚固点）传递给被加固构件，抵消了部分外荷载，改变了原构件截面内力特征，从而提高了构件的承载能力。该法能降低被加固构件的应力水平，不仅使加固效果好，而且还能较大幅度地提高结构整体承载力，但加固后对原结构外观有一定影响；适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高应变状态下的混凝土

7、构件的加固，但在无防护的情况下，不能用于温度在 60以上环境中，也不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。2.2.增加支承加固法增加支承加固法增设支点加固法是通过减少受弯构件的计算跨度，达到减少作用在被加固构件上的承载效应，提高结构承载水平的目的。该法简单可靠，但易损害建筑物的原貌和使用功能，并可能减小使用空问；适用于具体条件许可的混凝土结构加固。钢筋混凝土结构加固设计与施工钢筋混凝土结构加固设计与施工在结构加固工程进行设计的时候，加固方案的选择是十分重要的，加固方案的优劣，首先会影响加固工程的质量和加固的效果，其次会影响加固所投入资金的数量。举几个实际工程的例子，对于已经存在裂缝的混凝土结构，而且裂

8、缝宽度和长度都已经过大，但是承载力已经足够的结构构件，因为增加纵筋不会减少已有裂缝的宽度和数量，所以用增加纵筋的加固方法在技术角度来说是行不通的。在实际工程中，处理这种问题最有效的办法是采用在原有结构外加预应力钢筋，或者采用外加预应力支撑的方式，也可以采用改变结构的受力体系。又如，当结构构件的承载力足够的时候，但是刚度不足时。比如，有的厂房因为刚度不足机器的振动引起车间工作人员的不适，对于这种问题宜优先选用增设支点或者增大梁板结构构件的截面尺寸的方法进行加固处理，以提高结构的整体刚度从而改变结构的白振频率。再如，对于主体结构整体或者局部承载力不足但是实际配筋率已达到超筋的结构构件，仍在受拉区增

9、加配筋是起不到加固的作用的，反而会对结构的受力特性造成不良的影响。结构加固设计工作，包括被加固构件的承载力验算、构件处理和施工图绘制 3 部分的工作。结构加固设计参与单位必须持有相应的加固设计专项工程资质，否则不能从事此类设计工作。加固工程的施工工作，如采取专业分包作业模式时，必须分包给具备相应加固施工专项资质的施工单位实施。应按照房屋建筑和市政基础设施工程施工分包管理办法的要求严格执行。在加固工程编制施工组织报告时，应该充分考虑加固工程施工是在结构体负荷或部分负荷的情况下进行的，因此施工过程中施工人员安全和建筑结构的安全都非常重要，对应的措施之一就是，施工前尽可能的卸除一部分外部的荷载，并且

10、施加预应力顶撑的方法以减小原结构构件中的应力。在施工前期拆除原有废旧或清理原有构件的阶段前和该阶段中应特别注意观察有无与原检测报告不相符的部位与情况。各专业工程技术人员和安全人员应该亲临现场，随时观察在施工过程中有无异常情况出现。如出现意外，应该立即停止施工，并采取妥善的处理措施，以防止不安全的事故发生。在安装加固构件的时候，尤其要注意新旧构件结合部位的粘结状况或者连接质量，并且选派专业技术人员进行施工指导，同时注重技术工人的技术水平状况，在参与结构加固施工前应该对技术工人做一定的技术指导。在加固工程施工完成以后，应及时组织业主、监理、设计、施工总包、加固分包等参建单位进行专项验收工作，并且通知行政监督机构对验收进行监督。结束语结束语由于我国加固技术出现的历史不是很久，在各种各样的加固方法中，对于实际的工程修复与加固混凝土结构的实际经验很有限，很多加固方法特别是较新型的加固技术缺乏必要的试验数据和监测检测数据，以及设计施工标准及试验标准也不是很健全。目前，对于实际的工程，各种加固方法的受力特性及施工要点的研究还需要进一步深入。