結(jié)構(gòu)加固改造之結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固-

第三節(jié)

結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院

結(jié)構(gòu)加固改造理論與技術(shù)目錄8.3結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固8.3.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固8.3.2砌體結(jié)構(gòu)的構(gòu)件加固8.3.3鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件加固8.3.4木結(jié)構(gòu)的加固8.3.5橋梁上部結(jié)構(gòu)加固技術(shù)（補(bǔ)充）8.3.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)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鋼筋混凝土屋架的加固概述1.加固原因：設(shè)計(jì)、使用維護(hù)不當(dāng)、遭受自然災(zāi)害、工程質(zhì)量差、建筑物性能衰退等。2.加固方法：直接法和間接法3.加固原則：1）加固方法的選擇應(yīng)進(jìn)行多方案的比較，擇優(yōu)選用。2）不同類(lèi)型構(gòu)件加固時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮重要結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵構(gòu)件。3）單一方法有效性較差時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮綜合法。4）應(yīng)與實(shí)際的施工方法緊密結(jié)合。8.3.1.1梁、板的加固1.引起梁板承載力不足的原因：（1）設(shè)計(jì)施工方面的原因（2）使用方面的原因（3）周?chē)h(huán)境的影響（4）其他原因2.梁、板加固方法：（1）增大截面法（2）粘貼鋼板加固法（3）外粘型鋼加固法（4）粘貼纖維復(fù)合材料加固法（5）外加預(yù)應(yīng)力拉桿法梁板加固方法增大截面法粘貼鋼板法外粘型鋼法粘貼纖維復(fù)合材料法定義原混凝土構(gòu)件外，疊澆新的混凝土，增大構(gòu)件的截面面積和配筋用膠粘劑在建筑物構(gòu)件表面粘貼鋼板，使二者牢固地形成一體進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)在梁的四周包以型鋼的一種加固方法采用高性能粘結(jié)劑將纖維布粘貼在建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面適用范圍當(dāng)混凝土梁、板的承載力相差較大且其剛度也不滿(mǎn)足要求時(shí)不適用于素混凝土構(gòu)件，包括縱向受力鋼筋配筋率低于規(guī)范規(guī)定的構(gòu)件需要大幅度提高截面承載能力和抗震能力的鋼筋混凝土梁不適用于素混凝土構(gòu)件，包括縱向受力鋼筋配筋率低于規(guī)范規(guī)定的構(gòu)件優(yōu)點(diǎn)工藝簡(jiǎn)單；技術(shù)成熟，構(gòu)件受力可靠；費(fèi)用低施工工藝簡(jiǎn)單、速度快；對(duì)生產(chǎn)和生活影響小施工簡(jiǎn)便、工期短等抗拉強(qiáng)度高，效果好；提高結(jié)構(gòu)的耐久性；基本不增加結(jié)構(gòu)自重及截面尺寸（1）增大截面法（2）外貼鋼板法（3）外包型鋼法（4）粘貼纖維加固法（1）增大截面法加固梁板構(gòu)件增大截面法根據(jù)不同的受力性質(zhì)，構(gòu)造特點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)條件來(lái)選用三面加厚、兩面加厚或單面加厚等形式。受壓區(qū)增設(shè)混凝土受拉區(qū)增設(shè)混凝土增加構(gòu)件的有效高度，提高了構(gòu)件的抗彎、抗剪承載力增強(qiáng)了構(gòu)件的剛度對(duì)補(bǔ)加的鋼筋起到粘結(jié)和保護(hù)的作用增大截面法加固梁截面驗(yàn)算1.僅在受壓區(qū)加固受彎構(gòu)件時(shí)，按照疊合梁進(jìn)行驗(yàn)算。2.在受拉區(qū)加固受彎構(gòu)件時(shí)，需對(duì)正截面和斜截面分別進(jìn)行驗(yàn)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：

1.正截面驗(yàn)算增大截面后相對(duì)受壓區(qū)界限高度的確定2.斜截面驗(yàn)算1）加固后構(gòu)件斜截面應(yīng)符合以下條件：線(xiàn)性?xún)?nèi)插2）受拉區(qū)增設(shè)配筋混凝土層，并采用U型箍與原箍筋逐個(gè)焊接：3）增設(shè)混凝土三面圍套，并采用加錨式或膠錨式箍筋：注意事項(xiàng)1.若驗(yàn)算結(jié)果表明，僅需增設(shè)混凝土疊合層時(shí)，也應(yīng)按構(gòu)造要求配置受壓鋼筋和分布鋼筋：1）為了提高新增混凝土層的安全性；2）為了減少新增混凝土發(fā)生溫度、收縮應(yīng)力引起的裂縫。2.增大截面法加固梁、板時(shí)新舊鋼筋關(guān)系如下圖所示，其連接短筋l1≥5d，短筋中距l(xiāng)2≤500mm。梁的新增縱向受力鋼筋，其兩端應(yīng)可靠錨固。連接短筋d≥20mm連接短筋原鋼筋新增鋼筋Φ6聯(lián)系鋼筋增大截面法施工工藝清理、修整原結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝新增鋼筋并與原鋼筋、箍筋連接界面處理安裝模板澆筑混凝土養(yǎng)護(hù)、拆模、驗(yàn)收（2）粘貼鋼板法粘貼鋼板法加固梁截面計(jì)算粘貼鋼板法注意事項(xiàng)粘貼鋼板法施工工藝粘貼鋼板法加固梁截面計(jì)算1.正截面驗(yàn)算：2.斜截面遷驗(yàn)算:（1）受綿彎構(gòu)喚件應(yīng)宿符合則下列斗要求隱：（2）當(dāng)逝采用碎加錨羊封閉暈箍或U形箍御對(duì)鋼摔筋混資凝土藍(lán)梁進(jìn)丘行抗咽剪加英固時(shí)爆，斜腸截面修承載博力為粗：粘貼鋼丸板法注孤意事項(xiàng)1.應(yīng)將失鋼板塔受力犬方式刃設(shè)計(jì)霜成僅普承受拘軸向膀應(yīng)力衣的作致用。2.被加換固的蛙混凝族土構(gòu)基件，科其現(xiàn)悼場(chǎng)實(shí)絲式測(cè)混食凝土容強(qiáng)度壞等級(jí)不得低割于C15。3.鋼板外除表面應(yīng)默進(jìn)行防奶銹蝕處蛾理。4.采用蜂膠粘法劑時(shí)蟻，其敗長(zhǎng)期掛使用盼的環(huán)鍬境溫門(mén)度不應(yīng)捏高于60℃。粘貼鋼袖板法施高工工藝構(gòu)件卸荷（可能時(shí)）構(gòu)件和鋼板表面處理粘結(jié)劑配制鋪涂膠粘貼固定加壓固化卸支撐檢驗(yàn)粉刷防護(hù)（3）外粘身型鋼加么固法外粘型叛鋼法加艙固梁正呢截面計(jì)承算外粘阻型鋼趕法注海意事思項(xiàng)外粘站型鋼弱法施磨工工馬藝外貼型呈鋼法加挑固梁正覽截面計(jì)蓮算當(dāng)符越合規(guī)雅范要鞭求進(jìn)懶行加域固時(shí)挖，可岸按加訊固后吸的承素載力懼和剛姿度可檔按整伙截面絕進(jìn)行壁計(jì)算底。截豎面剛樂(lè)度可論按下式計(jì)算。外粘型診鋼法工硬藝清理修整原構(gòu)件并劃線(xiàn)定位制作型鋼骨架界面處理型鋼骨架安裝及焊接注膠施工養(yǎng)護(hù)施工質(zhì)量檢驗(yàn)防護(hù)面層施工（4）粘哲貼纖眾維復(fù)飄合材壇料加肅固法粘貼纖呈維法加掘固梁截拘面計(jì)算粘貼鴨纖維叫加固較法注耀意事恨項(xiàng)粘貼纖夜維加固軋法施工涼工藝粘貼纖占維法加阻固梁截五面計(jì)算1.正截密面計(jì)狠算2.斜截面位計(jì)算（1）受波彎構(gòu)絞件應(yīng)妹符合蜘下列比要求嶼：（2）當(dāng)采備用條帶撞構(gòu)成的花環(huán)形箍杰或U形箍營(yíng)對(duì)鋼浮筋混園凝土赤梁進(jìn)行渠抗剪乘加固茄時(shí)，躲斜截秩面承葛載力遍為：注意挖事項(xiàng)1.應(yīng)將纖獸維受力畫(huà)方式設(shè)短計(jì)為僅承賣(mài)受拉學(xué)力作芒用，加容固時(shí)貞，應(yīng)單卸除北或大枯部分泉卸除香活荷奶載。2.被加固龜?shù)幕炷龘嵬两Y(jié)構(gòu)斤構(gòu)件，事其現(xiàn)場(chǎng)身實(shí)測(cè)混果凝土強(qiáng)反度等級(jí)不得低挪于C1握5。3.采用本隔方法加河固的混毒凝土結(jié)榜構(gòu)，其前長(zhǎng)期使飛用的環(huán)雙境溫度不應(yīng)殃高于60℃。（5）外加臥預(yù)應(yīng)力魔拉桿加貌固法用預(yù)悉應(yīng)力警筋對(duì)炸建筑俗物的夢(mèng)梁或鐵板進(jìn)洪行加諸固的缸方法百。適用范屠圍梁或形板的緞截面烘偏小秘或需陡要增成加其們使用皇荷載需要改昏善梁或惜板的使警用性能梁或板講處于高翠應(yīng)力應(yīng)塵變狀態(tài)屬，且難遵以直接扁卸除其蹈結(jié)構(gòu)上堪的荷載優(yōu)點(diǎn)露：施晉工簡(jiǎn)李便；待在基留本不喬增加驗(yàn)梁、里板截?cái)D面高容度和錫不影筑響結(jié)島構(gòu)使生用空爹間的搶條件領(lǐng)下，鐵可提趨高梁右、板的的抗嚇彎、識(shí)抗剪奴承載散力和援改善主其在與使用綁階段劈燕的性谷能。2）正寧截面折和斜沉截面車(chē)均需緣瑞加固方的梁漏式構(gòu)琴件，揚(yáng)可采行用下閃撐式含預(yù)應(yīng)贊力拉相桿進(jìn)停行加慘固；外加預(yù)郊應(yīng)力桿鑄的選擇3）若工博程需要改，且構(gòu)灰造條件搬允許，萍也可同姿時(shí)采用芳水平拉闊桿和下岡撐式拉根桿進(jìn)行皂加固。1）對(duì)正挖截面受眾彎承載鏡力不足旨的梁、牧板構(gòu)件青，可采未用預(yù)應(yīng)認(rèn)力水平錘拉桿進(jìn)比行加固旺；8.3扒.1.育2混凝土娃柱的加迅固（1）設(shè)計(jì)咳原因：贈(zèng)荷載漏四算、計(jì)男算錯(cuò)誤范、偏心即受壓柱狼與軸壓狼柱混淆始等。（2）施必工質(zhì)壯量差冬：建墓筑材跑料不睬符合南要求犯、養(yǎng)社護(hù)不測(cè)良等凈。（3）施適工現(xiàn)屆場(chǎng)管運(yùn)理不斷善，勇使鋼召筋或攝將模虛板受析損，效可能盛會(huì)降扇低柱痛子的撐承載辱力。（4）地基丹不均勻悲沉降使紛柱子產(chǎn)萬(wàn)生附加格應(yīng)力，良造成柱聚子嚴(yán)重箱開(kāi)裂或啟承載力舊不足。1.混凝土逆柱承載眾力不足古的原因奸：（1）當(dāng)局湖部加固迅不影響口整個(gè)體漢系的受朋力性能輝時(shí)，可卻以進(jìn)行跟局部加沈固。當(dāng)大結(jié)構(gòu)整切體不滿(mǎn)包足要求生時(shí)，宜遮對(duì)結(jié)構(gòu)謎整體進(jìn)當(dāng)行加固兔。（2）臨艷時(shí)加巴固的庸要求膛可降螺低一鈔些，患永久餅加固黎的要絕求應(yīng)竿高一巷些。2.混凝土舞柱加固昌的原則得：（1）結(jié)構(gòu)飾的剛度悶和強(qiáng)度向分布要刻均勻；（2）加錘固后珠使結(jié)醬構(gòu)自置振特僵性改垮變，矩易加牲大地畏震對(duì)庭建筑截物的榴作用注；（3）在伯堅(jiān)硬橫場(chǎng)地肆上剛梁度較就大的眠結(jié)構(gòu)預(yù)的地杏震反桌應(yīng)較刪大，碌在軟頑弱場(chǎng)熄地上臣柔性瘋結(jié)構(gòu)頂?shù)牡丶艺鸱醋鞈?yīng)較扔大，潤(rùn)加固把后的惑結(jié)構(gòu)嬌要選腹擇地眾震反粥應(yīng)較痰小的斷結(jié)構(gòu)塑體系聽(tīng)?？拐鸺影」淘O(shè)計(jì)郊時(shí)需要荷特別考戶(hù)慮：（1）增含大截珍面加室固法（2）置換潑混凝土殃加固法（3）外輪加預(yù)聚應(yīng)力海撐桿赴加固缸法（4）外粘蘿型鋼加嘩固法（5）粘假貼纖備維復(fù)豪合材伯料加粱固法（6）粘敏貼鋼危板加煩固法3.常用搬混凝灑土柱姜的加米固方莊法：（1）增大增截面加湯固法（a）（b）（c）四宿周外嫌包加著固法曾：加遠(yuǎn)固效守果好減，對(duì)錯(cuò)于提綁高軸逆心受震壓和出小偏乎壓柱汽的承顛載力偏效果解明顯符；（d）單面桑加固：討增大受栗壓區(qū)面照積；（e）單面怎加固：蔑增大受溫拉區(qū)面休積；（f）雙面扒加固。增大截折面法加旗固柱正扭截面驗(yàn)符算1.軸心啞受壓僑構(gòu)件：構(gòu)件刮加固后躬的軸向研壓力設(shè)籠計(jì)值：構(gòu)林件穩(wěn)狗定系憂(yōu)數(shù)：加固號(hào)前后混脫凝土的諸面積：原免鋼筋猾和新萌增鋼譯筋強(qiáng)暈度設(shè)歌計(jì)值：新劑增縱釀向受奏壓鋼妖筋面邀積偏心冠受壓超柱（2）置換察混凝土攏加固法在構(gòu)彼件受娘壓區(qū)暖混凝趣土強(qiáng)辰度偏婦低或沈有嚴(yán)連重缺統(tǒng)陷的舞部分輝用新反的混奇凝土紛代替著。應(yīng)額對(duì)原普結(jié)構(gòu)謝、構(gòu)攪件在摟施工脾全過(guò)暖程中純的承鄭載力亡狀態(tài)校進(jìn)行抱驗(yàn)算定、觀(guān)宴測(cè)和殊控制央，置換界汽面處的益混凝土篇不應(yīng)出授現(xiàn)拉應(yīng)尋力。置換混茫凝土加樹(shù)固法置換車(chē)混凝完土加煮固柱案截面挑計(jì)算1.當(dāng)柱瓶為軸發(fā)心受表壓構(gòu)億件時(shí)地，正慰截面削承載煩力符賽合：2.當(dāng)為沖偏心查受壓涂構(gòu)件拖時(shí)，蚊分兩紫類(lèi)情續(xù)況：1）壓區(qū)億混凝土同置換深近度大于款加固后會(huì)混凝土偶受壓區(qū)丸高度時(shí)吵，應(yīng)按辦新混寫(xiě)凝土摔強(qiáng)度辭根據(jù)鎖規(guī)范抖進(jìn)行逐承載粉力驗(yàn)順?biāo)恪?）壓區(qū)優(yōu)混凝土騙置換深閑度小于截加固后裂混凝土浴受壓區(qū)倚高度時(shí)雕：（3）外梢加預(yù)匹應(yīng)力災(zāi)撐桿峽加固懲法單側(cè)撐桿加固雙側(cè)撐桿加固彎矩不變號(hào)的大偏心受壓柱承載力不足的軸心受壓柱小偏壓柱彎矩變號(hào)的大偏壓柱適用情站況：1）柱截湊面偏小礎(chǔ)需增加妹使用荷穴載；2）柱豆處于謝高應(yīng)加力高扒應(yīng)變笨狀態(tài)食，且諒難以宵直接青卸除答荷載淋。單側(cè)預(yù)抬應(yīng)力撐院桿加固雙側(cè)預(yù)逝應(yīng)力撐掩桿加固1—承壓板莖，2—短角允鋼，3—連接板杏，4—加寬連燒接板，5—抵承板畏，6—綴板，7—安裝螺微絲，8—拉緊姥螺栓1—承壓哄板，2—撐桿允，3—綴板，4—加寬郵綴板線(xiàn)，5—安裝螺厘絲，6—拉緊秩螺栓（4）外須粘型恐鋼加覺(jué)固法類(lèi)似殿梁的夏加固郊，在柱蠶四周府包型泡鋼，如下昌圖。適用槍于柱的壟截面曾承載技力和麻抗震鑼能力豬需要牙大幅董度提銷(xiāo)高時(shí)。優(yōu)點(diǎn)是閣施工簡(jiǎn)鄰便、工拼期短。1.原柱2.角柱3.綴板4.填充余混凝葬土或動(dòng)砂漿5.粘結(jié)辣劑外粘型槳鋼法加綿固柱外粘型布鋼法加酒固柱正粱截面計(jì)膏算1.軸心釣受壓辯時(shí)，衛(wèi)正截夾面承慣載力貿(mào)驗(yàn)算麻：：新敵增型皂鋼強(qiáng)芝度利觀(guān)用系和數(shù)，蜜抗震飛設(shè)計(jì)芽取1.捏0，其他鏈情況贊取0.盡9：新寇增型魔鋼強(qiáng)塔度設(shè)房誠(chéng)計(jì)值：全部贈(zèng)受壓肢續(xù)型鋼的形截面面筍積2.偏心受珠壓時(shí)，桿正截面腿承載力濤驗(yàn)算：（5）粘貼豈纖維復(fù)腎合材料是法粘貼纖浩維復(fù)合捎材加固描法適用違于軸壓肅和大偏前壓構(gòu)件都，不適隨用于小折偏壓構(gòu)槽件、素城混凝土弦構(gòu)件和檔最小配貞筋率低罰于規(guī)范熊規(guī)定的皇最小配眨筋率的螞構(gòu)件。粘貼復(fù)特合纖維碧法加固江柱粘貼纖眾維法加乘固柱截鋤面計(jì)算1.軸心受反壓構(gòu)件（1）正截齒面驗(yàn)算關(guān)于環(huán)域向圍束執(zhí)有效約悉束系數(shù)漸與環(huán)向哲約束體平積比的游確定（2）斜截假面驗(yàn)算2.大偏驚心受鄙壓構(gòu)鳴件（6）粘伸貼鋼孟板加朽固法加固大偏心概受壓混工凝土柱時(shí)講，應(yīng)饒將鋼稱(chēng)板粘竭貼于給構(gòu)件治受拉胸邊緣合混凝演土表雞面，駐且鋼蘿板長(zhǎng)撿應(yīng)與膝柱的添縱向狀軸線(xiàn)膨方向拴一致懷。粘貼鋼接板法加寸固柱粘貼統(tǒng)鋼板延法加漏固柱枝截面繡計(jì)算大偏壓鬧柱正截霸面驗(yàn)算級(jí)：8.輛3.周1.憶3鋼筋混化凝土屋錯(cuò)架的加徒固鋼筋混損凝土屋孫架的加饑固方法剛一般分究補(bǔ)強(qiáng)和醉卸載。補(bǔ)強(qiáng)卸載適用范圍屋架部分桿件加固確保整榀屋架的承載力安全方法施加預(yù)應(yīng)力法改變傳力路線(xiàn)法外包角鋼法增大截面法減輕屋面荷載法雙重承載體系法混凝土奔屋架加犁固方法（1）外加嶺預(yù)應(yīng)力鄙加固法（2）外包搬鋼加固淚法（3）改變錦傳力路竄徑加固棵法（4）減輕弦屋面荷求載法（5）雙重竄承載體孕系（1）外加炒預(yù)應(yīng)力延加固法外加預(yù)衛(wèi)應(yīng)力加父固法是塊加固屋斃架最常華用的方法。優(yōu)點(diǎn)耀：施皂工簡(jiǎn)稀便；能使邁屋架唇原拉恩桿的候內(nèi)力遞降低現(xiàn)或承謙載力猴提高；裂縫寬判度縮小肚甚至閉浴合；可紙減小屋膚架的撓兵度，消除劉或減再緩加安拉桿作的應(yīng)肺力滯綢后的以現(xiàn)象投。預(yù)應(yīng)力側(cè)筋布置盾形式（a）直線(xiàn)吊式（b）下洪沉式（c）元蠟寶式（d）組揪合式（2）外辯包鋼習(xí)加固啊法當(dāng)受摟拉桿救和受信壓桿乎的承封載力欄不足穿時(shí)，凡可采楚用外叼包鋼頸加固涉法。受拉桿饑件，注皇意外爪包角陶鋼的脂錨固揭。受壓桿教件，注意外包角苦鋼的錨固蘇，綴條壇的蔽間距膽，以掏避免讓角鋼雷失穩(wěn)屆。（a）干爛式（b）濕藍(lán)式（3）改蠟變傳掘力路拜徑加哈固法斜撐法上弦桿組偏心受吩壓承載余力不足外包角閃鋼加固改變循傳力店路徑符的加徹固（4）減很輕屋趣面荷納載法減輕抱屋面乎的荷弄載即狂可減喪小屋乖架每龍根桿勉件的羅內(nèi)力豎，有羞效地庫(kù)提高秧屋架拾的安亡全度臥，全嬸面地胳解決惜屋架抗裂苦性及干承載姜力問(wèn)題。減輕屋業(yè)面荷載翼的方法郊主要是拆換靠屋面辯結(jié)構(gòu)勿和減診輕屋脈面自淘重，例如壁將大型貸屋面板而改為瓦熄楞鐵或斤石棉水灘泥瓦，禿將屋面仆防水層獻(xiàn)改為輕貪質(zhì)薄層攔材料等嫂。（5）雙重晉承載體挖系雙重承伐載體系田是指在墓原屋架北旁另加爺屋架，關(guān)以協(xié)助康原屋架坑承重。依設(shè)置方歉法之一會(huì)是在原蓋兩榀屋易架間增蹄設(shè)屋架拐，使其名不僅協(xié)助米原屋煎架承憂(yōu)重，還減小屋批架的間優(yōu)距和屋大面板的命跨度。但新加器設(shè)屋堂架不娛僅施監(jiān)工困討難，黃耗鋼根量大剃，且努不易鵲與原蟻屋架冠協(xié)同替工作牙。因昨此，秘這種殃加固延方法慌只有艙當(dāng)不適宜個(gè)采用其它柔加固眨方法時(shí)才使鄰用。8.誦3.聚5橋梁魔上部絨結(jié)構(gòu)池加固杠技術(shù)緩（補(bǔ)妖充）粘貼曠鋼板稈法或暴粘貼忌纖維青復(fù)合白材料兼法預(yù)應(yīng)砍力加套固法改變結(jié)雪構(gòu)體系影法錨噴混毒凝土加毀固法……8.制5.東3.嘗1粘貼位鋼板騾法或泰粘貼廁纖維賓復(fù)合障材料族法該方法擾類(lèi)似于吧鋼筋混密凝土中班的加固棒方法，跟用于對(duì)板底買(mǎi)產(chǎn)生的房誠(chéng)縱、橫毅向裂縫群，當(dāng)縫格寬超過(guò)彩規(guī)范的勁限制時(shí)瞧，但對(duì)漠解決跨掀中下?lián)细C的效果炮不好。粘貼沖鋼板搖法粘貼纖對(duì)維復(fù)合濤材料法預(yù)應(yīng)力逢加固法在板宵底錨扣固多系根平