chapter 5工程結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)與加固

1、 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造第五章第五章工程結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)與加固工程結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)與加固于成龍2011.4 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造加固技術(shù)現(xiàn)狀（1）混凝土結(jié)構(gòu)加固研究多，砌體次之，鋼木少）混凝土結(jié)構(gòu)加固研究多，砌體次之，鋼木少;（2）加固短期性能研究多，長期性能研究少；）加固短期性能研究多，長期性能研究少；（3）靜力性能研究多，動(dòng)力性能研究少；）靜力性能研究多，動(dòng)力性能研究少；（4）耐久性能、抗火性能研究少；）耐久性能、抗火性能研究少；（5）構(gòu)件層次研究多，結(jié)構(gòu)層次少；）構(gòu)件層次研究多，結(jié)構(gòu)層次少；（6）加固）加固c

2、ad滯后滯后 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造5.1 混凝土結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)與加固混凝土結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)與加固 結(jié)構(gòu)加固與新建不同。加固設(shè)計(jì)工作包括結(jié)構(gòu)加固與新建不同。加固設(shè)計(jì)工作包括原結(jié)構(gòu)的驗(yàn)算和加固設(shè)計(jì)計(jì)算，要求考慮原結(jié)構(gòu)的驗(yàn)算和加固設(shè)計(jì)計(jì)算，要求考慮新、舊結(jié)構(gòu)材料的粘接能力，結(jié)構(gòu)承載力、新、舊結(jié)構(gòu)材料的粘接能力，結(jié)構(gòu)承載力、剛度和使用壽命的均衡，以及新舊結(jié)構(gòu)的剛度和使用壽命的均衡，以及新舊結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)工作。協(xié)調(diào)工作。 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造5.1.1 混凝土結(jié)構(gòu)的加固原理混凝土結(jié)構(gòu)的加固原理 混凝土加固結(jié)構(gòu)的受力特征混凝土加固結(jié)構(gòu)的受力特征 加固結(jié)構(gòu)與已有結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)在一

3、起承載，新、舊部加固結(jié)構(gòu)與已有結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)在一起承載，新、舊部分結(jié)構(gòu)能否很好地整體工作取決于新、舊結(jié)構(gòu)結(jié)分結(jié)構(gòu)能否很好地整體工作取決于新、舊結(jié)構(gòu)結(jié)合面?zhèn)鬟f剪力的能力。結(jié)合面砼的抗剪強(qiáng)度低于合面?zhèn)鬟f剪力的能力。結(jié)合面砼的抗剪強(qiáng)度低于砼自身的強(qiáng)度。砼自身的強(qiáng)度。 加固結(jié)構(gòu)屬二次受力，加固前結(jié)構(gòu)已承擔(dān)荷載加固結(jié)構(gòu)屬二次受力，加固前結(jié)構(gòu)已承擔(dān)荷載（第一次受力），構(gòu)件已產(chǎn)生變形及應(yīng)力，后加（第一次受力），構(gòu)件已產(chǎn)生變形及應(yīng)力，后加結(jié)構(gòu)如在未卸載的條件下完成，則其應(yīng)力、應(yīng)變結(jié)構(gòu)如在未卸載的條件下完成，則其應(yīng)力、應(yīng)變只有在增加荷載時(shí)（第二次受力）才開始（稱應(yīng)只有在增加荷載時(shí)（第二次受力）才開始（稱應(yīng)力滯后），即

4、新加結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變滯后于原結(jié)力滯后），即新加結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變滯后于原結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變，兩者不能同時(shí)達(dá)到峰值。構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變，兩者不能同時(shí)達(dá)到峰值。 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造6. 加固結(jié)構(gòu)受力特征共同工作？應(yīng)變滯后二次成型二次受力mcrm1myc1s01as0s1tuct1cb1s01s1ass1m2ct2s2s02s12s12s02s01s2s1m1+m2q1m1q1q2m2q2受力特征 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造 工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固 rc結(jié)構(gòu)加固對(duì)材料的要求：結(jié)構(gòu)加固對(duì)材料的要求：n 水

5、泥硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥不低于32.5級(jí)。n 砼比原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件提高一級(jí)，且不得低于c20。n 鋼筋優(yōu)先選用hrb335級(jí)或hpb235級(jí)，有經(jīng)驗(yàn)時(shí)也可選 hrb400或rrb400。 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造 工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固 3、現(xiàn)代rc結(jié)構(gòu)加固方法概述：n 增大截面加固法n 置換砼加固法n 外加預(yù)應(yīng)力加固法n 外粘鋼板加固法n 外粘型鋼加固法n 粘貼碳纖維復(fù)合材加固法n 增設(shè)支點(diǎn)加固法n 繞絲加固法復(fù)合截面加固法 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造 加固方法比較 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程

6、結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造 工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固增大截面加固法：增大截面加固法：n 設(shè)計(jì)規(guī)定： 適用于受彎、受壓構(gòu)件加固。 原構(gòu)件砼強(qiáng)度不應(yīng)低于c10。 界面?zhèn)髁煽繒r(shí)，被加固構(gòu)件可按整體截面計(jì)算。 計(jì)算基本假定同一次整澆構(gòu)件（平截面、不考慮砼 ft 、鋼筋和砼的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系）。cf00.0020.003cu0:1 (1) nccf上升段:cf水平段yfysyefyy 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造sa0ham1cf bxysf a ysf a1cysysf bxf af a 0()()22ysysxxmf a hf aa

7、02baxhxsax 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造0sa01h0ham10cf bx00ysfa00ysfasysf a100000cyssysysf bxfaf afa0000100()()()222sysysysxxxmf a hfahfaa02baxhx0sasax 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造111bsyscuscufe10001(1.60.6)sshh0001000.87ksssmh a e1;計(jì)算系數(shù) 當(dāng)砼強(qiáng)度等級(jí)不超過c50時(shí),取0.8;當(dāng)砼強(qiáng)度等級(jí)為c80時(shí), 為0.74,其間按線性內(nèi)插法確定,0.0033cu砼極限壓應(yīng)變 取101010,sss

8、hh新增鋼筋位置處,按平截面假定確定的初始應(yīng)變值;當(dāng)新增主筋與 原主筋的連接采用短鋼筋焊接時(shí),可近似取okm加固前受彎構(gòu)件驗(yàn)算截面上原作用的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值0,sokm加固前 在初始彎矩作用下原受拉鋼筋的應(yīng)變值. 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造【例題】 某單筋矩形截面梁，c30砼，截面尺寸及配筋情況如圖?，F(xiàn)因樓面使用功能改變，樓面活載由原2.0kn/m2增至6.0kn/m2。經(jīng)計(jì)算框架梁跨中最大彎矩由原標(biāo)準(zhǔn)值950.10kn.m增至1232kn.m（設(shè)計(jì)值1540.01kn.m）。請(qǐng)用加大截面法對(duì)跨中截面進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。8 252 16400100010100 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程

9、結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造解: 1、按梁原設(shè)計(jì)條件驗(yàn)算梁承載力20102200400,1000,100060940,392814.3/,300/scybmm hmm hmm ammfn mfn m100000101001300 3928206.114.3 400206.1()14.3 400 206.1 (940)986.3022986.301540.01,cysysccf bxfafaxmmf bxmf bx hkn mkn mkn m可知原梁截面不滿足現(xiàn)時(shí)荷載要求 需加固 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造 2、計(jì)算加固所需鋼筋量sa0220100,1100,1100351065,300

10、/,360/yyhmm hmm hmmfn mmfn mm 100000000010060()()()2221.0 14.3 400300 39280.9 3601540.01 100.9 360(1065)300 3928 (940)22327.3,0.394 1065419.61(cyssysyssysysysssbf bxfaf afaxxxmf a hfahfaaxaxxaxmmxhmm經(jīng)驗(yàn)算符100022):1.0 14.3 400 327.3300 39282140.50.9 360622(400),2280cysssysf bxfaammfhrbamm合要求從而可得選實(shí)配 工程結(jié)

11、構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造622400100011008 252 16400100010100原截面加固后截面錨入梁兩端柱新增箍筋與原箍筋焊接 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造新增縱筋新增箍筋原柱截面新加截面(1)、加固軸心受壓構(gòu)件00000.9 ()ccyscsccysnf afaf af a n承載力計(jì)算公式：0000()ccyscsccysnf afaf af a 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造00000.9 ()ccyscsccysnf afaf af a n構(gòu)件加固后的軸向壓力設(shè)計(jì)值-構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù),按加固后尺寸查0ccaa 和加固前砼截面積和加固

12、后新增部分砼截面積0yyff 和新增縱筋和原縱筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值sa 新增縱向受壓鋼筋的截面積cs綜合考慮新增砼和鋼筋強(qiáng)度利用程度系數(shù),取0.80000()ccyscsccysnf afaf af a 中國工程標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)-推薦性標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范cec 25：90建設(shè)部-中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范gb 50367-2006 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造【例題】某軸心受壓柱，截面尺寸【例題】某軸心受壓柱，截面尺寸bh=400400,計(jì)算高度計(jì)算高度h0=5000mm,混混凝土強(qiáng)度等級(jí)為凝土強(qiáng)度等級(jí)為c30

13、,截面縱向受力鋼筋配置截面縱向受力鋼筋配置820,因加固改造因加固改造,柱需承受的荷柱需承受的荷載增至載增至5600kn。試用加固大截面法對(duì)該柱進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。試用加固大截面法對(duì)該柱進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。解：采用c35砼，hrb400級(jí)鋼筋進(jìn)行四面圍套加固，加固后柱截面尺寸為b=550,h=550。2222002200:14.3/,16.7/,2512,360/,300/,75 550 2400 75 2142500,/9.09,0.99ccsyycfn mmfn mmammfn mmfn mmamm lb 已知得00002:0.9 ():56000000.9 0.99 14.3 400 400300

14、25120.8 (16.7 142500360):4651.6ccyscsccysssnf afaf af aaamm 由式得可得加固柱縱向受力筋選用1025,hrb400級(jí)鋼筋,對(duì)稱布置，實(shí)配as=4906mm2。 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造(2)、加固偏心受壓構(gòu)件1ccf bx00ysfa00ssaxysf a ssaiee0sa0h0sa0saxsasasa0sasa注:當(dāng)為小偏心受壓時(shí),圖中 可能變向0sn 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造100000.90.9ccysysssssnf bxf afaaa 100000000()0.9()()()2ccys

15、syssssssxnef bx hf a hafa haaaa n 矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算公式矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算公式:010000.8(1)sscuyhefx00.8(1)sscuyhefx01,(0.9)2ccccccffff新舊砼組合截面的砼軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造 工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固n 構(gòu)造規(guī)定： 新增砼層的最小厚度，板不應(yīng)小于40mm；梁、柱采用人工澆筑時(shí)，不應(yīng) 小于60mm，采用噴射砼施工，不應(yīng)小于50mm。 加固用鋼筋，應(yīng)采用熱軋鋼筋。板的受力鋼

16、筋直徑不應(yīng)小于 8mm，梁的 受力鋼筋不應(yīng)小12mm，柱的受力鋼筋不應(yīng)小于 14mm。 新增受力筋與原受力筋凈距不應(yīng)小于20mm，并采用短筋或箍筋與原鋼筋 焊接。 梁的新增縱向受力鋼筋，其兩端應(yīng)可靠錨固；柱的新增縱向受力鋼筋的下 端應(yīng)伸入基礎(chǔ)并應(yīng)滿足錨固要求；上端應(yīng)穿過樓板與上層柱腳連接或在 屋面板處封頂錨固。 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造 工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固外粘型鋼外粘型鋼(

17、角鋼或槽鋼角鋼或槽鋼)加固法：加固法：n 適用于需要大幅度提高截面承載力和抗震能力的rc梁、柱的結(jié)構(gòu)加固。n 采用外粘型鋼加固砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí)，應(yīng)采用改性環(huán)氧樹脂膠粘劑進(jìn)行灌注。n 砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用上述要求的外粘型鋼加固時(shí)，其加固后的承載力和截面剛 度可按整截面計(jì)算；其截面剛度ei的近似值，可按下式計(jì)算：2000.5ccaaaeie ie a a0caee 和分別為原構(gòu)件砼和加固型鋼的彈性模量0ci原構(gòu)件截面慣性矩aa 加固構(gòu)件一側(cè)外粘型鋼截面面積aa 受拉與受壓兩側(cè)型鋼截面形心間的距離 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造原柱角鋼綴板焊縫防護(hù)層注膠r原柱角鋼綴板外粘型鋼加固示意圖外粘型鋼加

18、固示意圖 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造計(jì)算方法計(jì)算方法（1 1）假設(shè)外包鋼與原構(gòu)件共同工作，近似）假設(shè)外包鋼與原構(gòu)件共同工作，近似按兩次成型的一次受力構(gòu)件計(jì)算按兩次成型的一次受力構(gòu)件計(jì)算（2 2）應(yīng)考慮實(shí)際而次受力的影響，對(duì)外包）應(yīng)考慮實(shí)際而次受力的影響，對(duì)外包型鋼的強(qiáng)度予以折減，折減系數(shù)取型鋼的強(qiáng)度予以折減，折減系數(shù)取0.90.9。 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造(1)、加固軸心受壓構(gòu)件時(shí)：00000.9 ()ccyssaanf afaf a n 構(gòu)件加固后軸向壓力設(shè)計(jì)值,軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù) 按加固后的截面尺寸 查砼規(guī),1.0,0.9sss新增型鋼強(qiáng)度利用系數(shù)

19、 抗震設(shè)計(jì)取其余取af 新增型鋼抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,查aa 全部受壓肢型鋼的截面面積 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造(2)、加固偏心受壓構(gòu)件時(shí)：0sa0saaaaa01h0haaa00ssa00ysfaaaf a10cf bxieen 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造100000cysssaaaaaanf bxfaaf aa 10000000000()()()()2cysssssaaaaaxnef bx hfahaaaaf a ha 010000.8(1)0.8(1)sscuaacuhexhex0cf原構(gòu)件混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值0yf 原構(gòu)件受壓區(qū)縱向鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

20、0sa 原構(gòu)件受壓較大邊縱向鋼筋截面面積0000,sysyffs0原構(gòu)件受拉邊或受壓較小邊縱向鋼筋應(yīng)力,當(dāng)取0sa 原構(gòu)件受拉邊或受壓較小邊縱向鋼筋截面面積,1.0,0.9a新增型鋼強(qiáng)度利用系數(shù) 除抗震設(shè)計(jì)取外 其余取af 型鋼抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值aa 全部受壓肢型鋼截面面積a受拉肢或受壓較小肢型鋼的應(yīng)力aa 全部受拉肢型鋼截面面積,e偏心距 軸向壓力設(shè)計(jì)值作用點(diǎn)至受拉區(qū)型鋼形心的距離01h 加固前原截面有效高度0h 加固后受拉肢或受壓較小肢型鋼的截面形心至原構(gòu)件截面受壓較大邊的距離0sa 原截面受壓較大邊縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)至原構(gòu)件截面近邊的距離aa 受壓較大肢型鋼截面形心至原構(gòu)件截面近邊距離 工程

21、結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造 工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固 (3)、外粘型鋼、外粘型鋼(角鋼或槽鋼角鋼或槽鋼)加固法構(gòu)造規(guī)定：加固法構(gòu)造規(guī)定：n 優(yōu)先采用角鋼,角鋼厚度不應(yīng)小于5mm,角鋼邊長,對(duì)梁和桁架不應(yīng)小于50mm ,對(duì)柱不應(yīng)小于75mm。沿梁、柱軸線方向設(shè)扁鋼（箍板）或綴板與角鋼焊 接。箍板或綴板截面不應(yīng)小于40mmx4mm，間距不應(yīng)大于20r(r為單根角 鋼截面的最小回轉(zhuǎn)半徑)，且不應(yīng)大于500mm；在節(jié)點(diǎn)區(qū)間距應(yīng)加密。n 對(duì)柱加固時(shí)，角鋼下端應(yīng)錨固于基礎(chǔ)中；中間穿過各樓板，上端應(yīng)伸至加 固層的上一層樓板底或屋面板底

22、；若相鄰兩層柱的尺寸不同，可將上下柱 外粘型鋼交匯于樓面，并利用其內(nèi)外間隔嵌入厚度不小于10mm的鋼板焊成 水平鋼框，與上下柱角鋼及上柱鋼箍相互焊接固定。n 對(duì)梁的加固，梁角鋼（或鋼板）應(yīng)與柱角鋼相互焊接。對(duì)桁架的加固，角 鋼應(yīng)伸過該桿兩端的節(jié)點(diǎn)，或設(shè)置節(jié)點(diǎn)板將角鋼焊在節(jié)點(diǎn)板上。 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造 工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固 (3)、外粘型鋼、外粘型鋼(角鋼或槽鋼角鋼或槽鋼)加固法構(gòu)造規(guī)定：加固法構(gòu)造規(guī)定：n 加固梁、柱時(shí)，應(yīng)將原構(gòu)件截面的棱角打磨成半徑r7mm的圓角。外粘型 鋼的注膠應(yīng)在型鋼構(gòu)架焊接完成后進(jìn)

23、行。n 加固混凝土構(gòu)件時(shí)，型鋼表面（包括混凝土表面）應(yīng)抹厚度不小于25mm 的高強(qiáng)度等級(jí)水泥砂漿（加鋼絲網(wǎng)防裂）作防護(hù)層，也可采用其他具有防 腐和防火的飾面材料加以保護(hù)。 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造用外包鋼法加固混凝土柱用外包鋼法加固混凝土柱原 基 礎(chǔ)鋼 混 圍 套剛 性 地 坪角 鋼綴 板 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造用外包鋼法加固混凝土柱（用外包鋼法加固混凝土柱（3/33/3） 綴板加強(qiáng)板角鋼加強(qiáng)板鋼板箍鋼板 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造 工程結(jié)構(gòu)鑒

24、定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁一、預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固法一、預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固法1.1.方法方法受拉區(qū)增設(shè)預(yù)應(yīng)力拉桿。受拉區(qū)增設(shè)預(yù)應(yīng)力拉桿。2.2.原理原理拉桿內(nèi)產(chǎn)生軸向拉力拉桿內(nèi)產(chǎn)生軸向拉力 在構(gòu)件中產(chǎn)生偏心受壓作用在構(gòu)件中產(chǎn)生偏心受壓作用 受彎構(gòu)件變成偏心受壓構(gòu)件受彎構(gòu)件變成偏心受壓構(gòu)件 偏心作用克服了部分外荷載效應(yīng)。偏心作用克服了部分外荷載效應(yīng)。 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁3.3.效果效果提抗彎能力和斜截面抗剪承載力。提抗彎能力和斜截面抗剪承載力。4.4.受力特點(diǎn)受力特點(diǎn) （1 1

25、）當(dāng)水平拉桿與構(gòu)件緊密貼合時(shí)）當(dāng)水平拉桿與構(gòu)件緊密貼合時(shí)拉桿與構(gòu)件共同撓曲，類似與后張預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件拉桿與構(gòu)件共同撓曲，類似與后張預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件 （2 2）當(dāng)水平拉桿與構(gòu)件貼合不緊密時(shí)）當(dāng)水平拉桿與構(gòu)件貼合不緊密時(shí) 拉桿不能與構(gòu)件共同撓曲，其應(yīng)力增量小拉桿不能與構(gòu)件共同撓曲，其應(yīng)力增量小5.5.計(jì)算方法計(jì)算方法 原構(gòu)件與水平拉桿組成復(fù)合超靜定結(jié)構(gòu)體系原構(gòu)件與水平拉桿組成復(fù)合超靜定結(jié)構(gòu)體系 根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件求解內(nèi)力根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件求解內(nèi)力 按偏心受壓構(gòu)件方法計(jì)算截面承載力。按偏心受壓構(gòu)件方法計(jì)算截面承載力。 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁6.

26、6.水平拉桿拉力水平拉桿拉力 由預(yù)應(yīng)力和新增荷載產(chǎn)生的拉力組成由預(yù)應(yīng)力和新增荷載產(chǎn)生的拉力組成: : n=ap n=ap（ p p l l） n n nn水平拉桿作用效應(yīng)增量水平拉桿作用效應(yīng)增量, ,包括：包括：（1 1）新增外荷載引起的變形）新增外荷載引起的變形q q （2 2）水平拉桿偏心反作用彎矩引起的變形）水平拉桿偏心反作用彎矩引起的變形m m （3 3）水平拉桿反作用壓力引起的變形）水平拉桿反作用壓力引起的變形n n（4 4）水平拉桿軸向拉伸變形）水平拉桿軸向拉伸變形p p 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁q=ab = c(si

27、na+ sinb) =c(a+ b) m=ab =c(sinam+ sinbm) =c(am+ bm) 上述變形應(yīng)滿足： =qmn laenccnlaenppp 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固梁截面計(jì)算簡圖預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固梁截面計(jì)算簡圖 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁7.預(yù)應(yīng)力的施加方法:機(jī)張法、電熱法和橫向收緊法橫向收緊張拉時(shí)，橫向收緊量h(1)無撐桿一點(diǎn)收緊 (2)有撐桿一點(diǎn)收緊 (3)有撐桿兩點(diǎn)收緊 ppplhlle12211hlelepppp12112

28、2()ppplhlle12212hlelllalepppp112112112 1()()ppplhlle12211hlelepppp121112() 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁8.設(shè)計(jì)思路 (1)確定拉桿的截面面積。 (2)根據(jù)偏壓構(gòu)件計(jì)算拉桿軸向拉力n (3)計(jì)算水平拉桿作用效應(yīng)增量n (4)確定水平拉桿預(yù)應(yīng)力值p，應(yīng)滿足： (5)驗(yàn)算斜截面承載力 (6)判斷合理性，否則修改方案。ammh fpupy01 01plppnanapppynaf1 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁

29、二、預(yù)應(yīng)力下?lián)问嚼瓧U加固法1.方法由構(gòu)件和下?lián)问嚼瓧U組成的復(fù)合體系2.原理拉桿軸向力傳遞給被加固構(gòu)件 抵消部分外荷載,使構(gòu)件變成偏壓構(gòu)件拉桿墊棒墊棒 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁3.截面內(nèi)力(1)外荷載效應(yīng)(2)拉桿產(chǎn)生的附加效應(yīng)4.計(jì)算方法按砼偏心受壓構(gòu)件 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁5.作用效應(yīng)增量的計(jì)算 按結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法計(jì)算 把拉桿視為多余約束解除 代之多余力n 按力法方程得np 111 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁用預(yù)應(yīng)力法加固混

30、凝土梁6.預(yù)應(yīng)力施加（1）橫向收緊時(shí)h計(jì)算 簡化假設(shè)：水平段與斜段軸力相等實(shí)際：由于摩擦力存在，水平段上要大于計(jì)算值 斜段上要小于計(jì)算值ppplhllae（22222222)/coshlealpp22221211(cos)hlealpp222212(cos) 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁（2）用梁側(cè)豎向張拉時(shí)，張拉量1和2計(jì)算 幾何關(guān)系 ab和bc尚應(yīng)滿足：解得 張拉前位置張拉后位置ablvl()()22121bc 22ablbclepp12222ppel221112(cos)sinlllepp 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加

31、固改造用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁用預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁7.設(shè)計(jì)思路(1)初步確定拉桿截面面積(2)按構(gòu)件承載力要求確定n(3)計(jì)算拉桿作用效應(yīng)增量n(4)確定對(duì)下?lián)问嚼瓧U施加的預(yù)應(yīng)力值pplppnanapppynaf1 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造（c）（a）鋼套鋼套鋼套擋塊與縱筋焊接（b）穿孔螺栓鋼套（d） 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造預(yù)應(yīng)力拉桿乳膠水泥膨脹螺栓外擋塊套管側(cè)錨固板墊板內(nèi)擋板撐棍外擋塊撐棍套管側(cè)錨固板預(yù)應(yīng)力拉桿膨脹螺栓圖5-17 預(yù)應(yīng)力拉桿彎折處構(gòu)造 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造圖5-11. 預(yù)應(yīng)力拉桿橫向張拉橫向收緊裝置（a）預(yù)應(yīng)力

32、拉桿撐桿撐桿（b）預(yù)應(yīng)力拉桿撐桿橫向收緊裝置梁底面梁底面預(yù)應(yīng)力拉桿 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造圖5-12. 預(yù)應(yīng)力拉桿豎向張拉豎向收緊裝置活動(dòng)橫梁絲桿張拉器梁側(cè)面預(yù)應(yīng)力拉桿彎鉤螺栓梁斷面 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造 工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固 6、外粘鋼板加固法：、外粘鋼板加固法：n 加固結(jié)構(gòu)因二次受力的影響，使后粘鋼板應(yīng)變滯后于原結(jié)構(gòu)砼表面的應(yīng)變，加固前原結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平指標(biāo) 可表示為：srsr加固前結(jié)構(gòu)的作用

33、效應(yīng)加固前結(jié)構(gòu)的抗力-結(jié)構(gòu)加固前(卸荷后加固粘鋼時(shí))的應(yīng)力水平指標(biāo)n 若 時(shí)，加固計(jì)算不必考慮二次受力的影響，與砼規(guī)計(jì)算方法完全相同。n 當(dāng) 時(shí)，二次受力影響很少，仍按一次受力計(jì)算。n 當(dāng) 時(shí)，則設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮二次受力的影響。00.20.2 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造(1)、受彎構(gòu)件正截面加固計(jì)算：0sa0saspaspa0hhspspspf a00ysfa00ysfaspspfa10cf bxm 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造1000000()()()2cysspspysxmf bx hfahaf a hfahh100000cspspspysysspspf b

34、xf afafaf a,0(0.8/ )/cucuspspspsph xfe考慮二次受力影響時(shí)，受拉鋼板強(qiáng)度有可能達(dá)不到設(shè)計(jì)值而引起用的折減系數(shù)，當(dāng)其值大于1.0時(shí)，取為1.0考慮二次受力影響時(shí)，受拉鋼板的滯后應(yīng)變，按式-1計(jì)算，若不考慮則取00,00spkspssme a h式-1：加固前受彎構(gòu)件驗(yàn)算截面上作用的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算影響系數(shù),查砼加固規(guī)范 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造(2)、加固大偏心受壓構(gòu)件時(shí)：0sa0sa0hhspspf a00ysfa00ysfa10cf bxieenspaspaspspfa 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造100000cyssps

35、pysspspnf bxfaf afaf a1000000()()()2ysspspspspxnebx hfahaf a hf ahh 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造(3)、加固軸心受拉構(gòu)件時(shí)：00ysspspnfaf a 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造 工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造 7、粘貼碳纖維復(fù)合材加固法：、粘貼碳纖維復(fù)合材加固法：n 適用于對(duì)rc構(gòu)件受彎、軸心受拉、大偏心受壓及受拉的加固。不適用于素 砼構(gòu)件加固。n 被加固的砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其現(xiàn)場實(shí)測強(qiáng)度等級(jí)不得低于c15，且砼表面的正 拉粘結(jié)強(qiáng)度不得低于1.5mpa。n 加固rc構(gòu)件時(shí)，應(yīng)將纖維受力方式設(shè)計(jì)成僅承受拉應(yīng)力作用。 工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與加固工程檢測與