建筑結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)

PPT文檔建筑構(gòu)造加固設(shè)計(jì)11/17/2023例：構(gòu)造加固施工總闡明…

…

…（8）為確保加固工程施工質(zhì)量，新、老混凝土交接面處必須按如下環(huán)節(jié)施工：老混凝土界面必須鑿毛，凹凸不不不小于6mm。用鋼刷將混凝土碎塊，浮渣灰清除潔凈。將原混凝土表面沖洗潔凈，再用新鮮425號(hào)水泥漿或界面劑涂刷表面。另外，施工中必須輕敲輕鑿，不得損傷原構(gòu)造。PPT文檔二、加固設(shè)計(jì)的特點(diǎn)（與新設(shè)計(jì)的區(qū)別）設(shè)計(jì)修改圖較多（技術(shù)核定單）；非唯一性；受到一定的制約。應(yīng)考慮：安全，經(jīng)濟(jì)，構(gòu)造構(gòu)件實(shí)際受力情況；構(gòu)造要求；施工的可行性，施工措施。三、加固措施（簡介3種）增大截面加固法；

外粘型鋼加固法；外加預(yù)應(yīng)力加固法；置換混凝土加固法；粘貼鋼板加固法；粘貼纖維復(fù)合材加固法等PPT文檔PPT文檔四、材料水泥

混凝土鋼材及焊接材料

膠粘劑纖維和纖維復(fù)合材

裂縫修補(bǔ)材料

阻銹劑例：混凝土強(qiáng)度等級(jí)：應(yīng)比原設(shè)計(jì)提升一級(jí)且不得低于C20。選用微膨脹、鋼纖維、噴射混凝土等時(shí)，施工前應(yīng)試配，檢驗(yàn)其性能，符合要求后方可使用不得使用鋁粉作為混凝土的膨脹劑。

混凝土中所摻的粉煤灰應(yīng)為Ⅰ級(jí)灰，且燒失量不應(yīng)不小于5﹪。PPT文檔3.2

混凝土梁、板、柱的加固3.2.1

混凝土梁、板、柱承載力不足的原因及體現(xiàn)一、承載力不足？二、承載力不足的外觀體現(xiàn)：壓區(qū)混凝土壓碎；撓度偏大；鋼筋嚴(yán)重銹蝕（照片）；裂縫過長、過寬（受力裂縫的鑒別）。三、承載力不足的原因施工，設(shè)計(jì)，使用，其他。3.2.2

加固措施（形式

計(jì)算措施

構(gòu)造

施工要求）一、增大截面加固法（一）形式

a）梁、板梁加高拉PPT文區(qū)檔板加厚加筋澆混凝土b）柱a.PPT文檔b.c.d.(壓區(qū)) e.(拉區(qū)) f.(雙面)增大截面法加固鋼筋混凝土柱（二）計(jì)算措施 （考慮新混凝土與原構(gòu)造協(xié)同工作）2.1軸心受壓構(gòu)件：式中 —加固后的軸向壓力設(shè)計(jì)值；、 —加固前、加固后新增部分混凝土截面面積；、 —新增縱向鋼筋和原縱向鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；—構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，按加固后的截面，按現(xiàn)行《規(guī)范》取值；—新增縱向受壓鋼筋截面面積；—綜合考慮新增混凝土和鋼筋強(qiáng)度利用程度的修正系數(shù)，取 =0.8。PPT文檔2.2

偏心受壓構(gòu)件矩形截面正截面承載力計(jì)算公式PPT文檔式中 —新舊混凝土組合截面的混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,可按 擬定；、 —分別為新舊混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；—原構(gòu)件受拉邊或受壓較小邊縱向鋼筋應(yīng)力；當(dāng)算得 時(shí)，取

；—受拉邊或受壓較小邊新增縱向鋼筋應(yīng)力；當(dāng)算得 時(shí)，取

；—原構(gòu)件受拉邊或受壓較小邊縱向鋼筋截面面積；—原構(gòu)件受壓較大邊縱向鋼筋截面面積；—原構(gòu)件受拉邊或受壓較小邊縱向鋼筋合力點(diǎn)到加固后截面近邊的距離；PPT文檔—原構(gòu)件受壓較大邊縱向鋼筋合力點(diǎn)到加固后截面近邊的距離—受拉邊或受壓較小邊新增縱向鋼筋合力點(diǎn)至加固后截面近邊的距離；—受受壓較大邊新增縱向鋼筋合力點(diǎn)至加固后截面近邊的距離—受拉邊或受壓較小邊新增縱向鋼筋合力點(diǎn)至加固后截面受壓較大邊沿的距離；—原構(gòu)件截面有效高度；—偏心距，為軸向壓力設(shè)計(jì)值

N的作用點(diǎn)至新增受拉鋼筋合力點(diǎn)的距離。按規(guī)范計(jì)算時(shí)，其增大系數(shù) 應(yīng)乘如下列修正系數(shù)

：1

對(duì)圍套或其他對(duì)稱形式的加固：當(dāng) 時(shí)： ；當(dāng) 時(shí)：

。2

對(duì)非對(duì)稱形式的加固：當(dāng) 時(shí)： ；當(dāng) 時(shí)：

。PPT文檔2.3

受彎構(gòu)件按實(shí)際情況，采用受壓區(qū)、受拉區(qū)兩種形式受壓區(qū)加固的受彎構(gòu)件《混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)范》《混凝土構(gòu)造加固設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)疊合構(gòu)件的設(shè)計(jì)。受拉區(qū)加固的受彎構(gòu)件《混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)范》《混凝土構(gòu)造加固設(shè)計(jì)規(guī)范》新增鋼筋強(qiáng)度利用系數(shù)。PPT文檔PPT文檔正截面受彎承載力應(yīng)按下式擬定：（5.2.3-1）（5.2.3-2）（5.2.3-3）—構(gòu)件加固后彎矩設(shè)計(jì)值；—新增鋼筋強(qiáng)度利用系數(shù)；取0.9；—新增鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；—新增受拉鋼筋的截面面積；—構(gòu)件加固后和加固前的截面有效高度；—混凝土受壓區(qū)高度；—原鋼筋的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；PPT文檔PPT文檔—原受拉、受壓鋼筋的截面面積；—縱向受壓鋼筋合力點(diǎn)至混凝土受壓邊沿的距離；—受壓區(qū)混凝土矩形應(yīng)力圖的應(yīng)力值與混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的比值；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不超出C50時(shí)，取=1.0；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，取=0.94；其間按線性內(nèi)插法擬定；—原構(gòu)件混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；—矩形截面寬度；—增大截面加固后的相對(duì)界線受壓區(qū)高度。PPT文檔增大截面后的相對(duì)界線受壓區(qū)高度－計(jì)算系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)≤C50，取0.8；－混凝土極限壓應(yīng)變，取0.0033；－新增鋼筋位置處，按平截面假設(shè)擬定的初始應(yīng)變值；當(dāng)新增主筋與原主筋的連接采用短筋焊接時(shí)，可近似?。庸糖笆軓潣?gòu)件驗(yàn)算截面上原作用的彎矩原則值；－加固前在初始彎矩

作用下原受拉筋的應(yīng)變值。（三）構(gòu)造要求（各措施都有其構(gòu)造要求）梁、柱：不應(yīng)不1.新澆混凝土的最小厚度板：不應(yīng)不不小于40mm不小于60mm用噴射混凝土?xí)r不應(yīng)不不小于50mm2.石子宜用堅(jiān)硬耐久的卵石或碎石，最大粒徑不宜不小于20mmPPT文檔3.梁的縱向加固受力鋼筋的兩端應(yīng)可靠錨固。板的受力鋼筋直徑宜用6～8

mm；梁、柱的縱向受力鋼筋宜用變形鋼筋；梁、柱鋼筋最小（大）直徑：梁：不宜不不小于12mm（不宜不小于25mm）；柱：不宜不不小于14

mm（不宜不小于25mm）；封閉式箍筋直徑不宜不不小于8

mm；U型箍筋直徑宜與原箍筋直徑相同新、老受力鋼筋間的凈距

不應(yīng)不不小于20mm（圖），并采用短筋焊接連接；應(yīng)采用封閉或U型箍筋，并按規(guī)范構(gòu)造要求設(shè)置(圖）PPT文檔abd

e增大截面配置新增箍筋的連接構(gòu)造c注：d為箍筋直徑PPT文檔（四）施工要求符合施工驗(yàn)收規(guī)范的要求新、老受力鋼筋應(yīng)除銹處理，受力鋼筋施焊前應(yīng)采用卸荷或支撐措施，并分段分層焊接。新、老混凝土交接面處理：PPT文檔棱角打掉對(duì)原構(gòu)件混凝土存在的缺陷清理至密實(shí)處，表面鑿毛（或打成溝槽，溝槽深度>6mm），除去浮渣，表面沖洗潔凈，原混凝土表面應(yīng)以水泥漿等界面劑進(jìn)行處理。a）加大截面加固柱b）加大截面加固梁：（4）模板搭設(shè)；鋼筋安頓；新混凝土澆注和養(yǎng)護(hù)等PPT文檔注:采用外粘型鋼加固時(shí)，應(yīng)采用改性環(huán)氧樹脂膠粘劑進(jìn)行灌注。（此前：濕式、干式兩種）二、外粘型鋼加固法合用于需要大幅度提升截面承載能力和抗震能力（一）形式PPT文檔（二）計(jì)算措施

1.截面剛度采用外粘型鋼加固時(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的近似值按下式計(jì)算：和—分別為原構(gòu)件混凝土和加固型鋼的彈性模量—原構(gòu)件截面慣性矩；—加固構(gòu)件一側(cè)外粘型鋼截面面積；—受拉與受壓兩側(cè)型鋼截面形心間的距離。PPT文檔軸心受壓構(gòu)件正截面承載力偏心受壓構(gòu)件正截面承載力－新增型鋼強(qiáng)度利用系數(shù)，抗震設(shè)計(jì)時(shí)取1.0，其他取0.9。PPT文檔（三）構(gòu)造要求…應(yīng)優(yōu)先選用角鋼，角鋼的厚度：不應(yīng)不不小于5mm，角鋼的邊長：柱不應(yīng)不不小于75mm；梁不應(yīng)不不小于50mm…外粘型鋼的兩端應(yīng)有可靠的連接和錨固柱：角鋼下端應(yīng)錨固于基礎(chǔ)中；中間應(yīng)穿過樓板；上端…梁：梁角鋼應(yīng)與柱角鋼相互焊接…排架柱：應(yīng)將加固的型鋼與原柱頭頂部的承壓鋼板相互焊接；（二階柱）上下柱連接處及牛腿處的連接構(gòu)造應(yīng)予加強(qiáng)。PPT文檔4.梁、柱原構(gòu)件截面的棱角打磨成半經(jīng)不小于7mm的三、粘貼鋼板加固法（一）概述

1.形式用膠粘劑將鋼板貼在構(gòu)件外部的一種加固措施。PPT文檔膠粘劑是以環(huán)氧樹脂為基料，再加入適量的2.優(yōu)點(diǎn)膠粘劑硬化時(shí)間快，施工周期短，不（少）停產(chǎn)。工藝簡樸，施工以便，可不動(dòng)明火，對(duì)防火要求高的房屋尤其合用。粘結(jié)劑的強(qiáng)度高于混凝土本體強(qiáng)度，可使加固體與原構(gòu)件形成一種整體，受力較均勻。不影響房屋的凈空，不變化構(gòu)件的外形。（粘貼鋼板所占的空間小，幾乎不增長被加固構(gòu)件的截面尺寸、重量）。PPT文檔（二）構(gòu)造膠性能1.構(gòu)造膠的構(gòu)成（以環(huán)氧樹脂為主劑）環(huán)氧樹脂優(yōu)點(diǎn)：具有很高的膠粘性，對(duì)混凝土等材料都有很好的粘結(jié)力。有良好的工藝性，可配制成很稠的膏狀或很稀的灌漿材料，固化時(shí)間可根據(jù)需要進(jìn)行合適調(diào)整。

固化的環(huán)氧膠有良好的物理、機(jī)械性能，耐腐蝕介質(zhì)性能好，固化收縮率小。PPT文檔環(huán)氧樹脂只有在加入固化劑后才會(huì)固化，單獨(dú)的環(huán)氧樹脂固化物呈脆性，所以必須在固化前加入增塑劑、增韌劑，以變化其脆性提升其塑性和韌性，增強(qiáng)抗沖擊強(qiáng)度和耐寒性。固化劑（種類諸多）常用：乙二胺、二乙醇三胺、三乙醇四胺、多乙醇多胺等增塑劑不參加固化反應(yīng)，常用：鄰苯二甲酸二?。ㄐ粒┲姿崛≈?。增韌劑（活性增塑劑）參加固化反應(yīng)，常用：聚酰胺、丁晴橡膠、聚硫橡膠等稀釋劑（為了減小稠度）常用：丙酮、苯、甲苯、二甲苯等PPT文檔目前市場(chǎng)上出售的構(gòu)造膠均為雙組份。甲組份：（A組份）環(huán)氧樹脂并添加了增塑劑一類的改性劑和填料乙組份：（B組份）由固化劑和其他助劑構(gòu)成。使用時(shí)按一定百分比配制即可。PPT文檔PPT文檔2.構(gòu)造膠的物理力學(xué)性能試驗(yàn)粘鋼所用的粘結(jié)劑，應(yīng)符合表3.6的要求。表

3.6

對(duì)承重構(gòu)造膠粘結(jié)劑基本性能的要求啟用每一批膠時(shí)，

均應(yīng)抽取一定數(shù)量的膠液，按規(guī)程的措施，進(jìn)行膠粘強(qiáng)度檢驗(yàn)，合格后方可使用。試驗(yàn)項(xiàng)目常溫下的粘結(jié)強(qiáng)度

(N/mm2)80℃下粘結(jié)強(qiáng)度（N/mm2）耐久性檢驗(yàn)基材種類受力性質(zhì)抗剪軸心抗拉抗剪抗剪鋼－混凝土

(A3)

(C40)混凝土破壞混凝土破壞混凝土破壞混凝土破壞鋼－鋼＞18＞20＞14—（三）粘貼鋼板加固梁破壞特征及鋼板受力分析PPT文檔1.加固梁的破壞特征梁底的鋼板達(dá)成屈服強(qiáng)度在適筋范圍內(nèi)，伴隨荷載的增長，

加固梁在鋼板和梁中原鋼筋屈服后，因混凝土被壓碎而破壞。梁底的鋼板未達(dá)成屈服強(qiáng)度梁的破壞是因?yàn)殇摪宥瞬颗c混凝土撕脫所致鋼板被撕脫的原因①粘結(jié)鋼板與混凝土中的鋼筋相比，受力較為不利。鋼板的拉力僅靠單面的粘結(jié)應(yīng)力來平衡；②鋼板的合力與粘結(jié)應(yīng)力不在一條線上，它們形成一種力偶，有使鋼板產(chǎn)生與梁的彎曲方向相反的變形，

起著剝離鋼板的作用；③粘結(jié)層處于不利的剪拉復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下工作；④鋼板端頭缺乏與混凝土的錨固措施；⑤膠粘劑質(zhì)量和施工工藝影響粘結(jié)效果。PPT文檔2.粘貼鋼板的應(yīng)力滯后現(xiàn)象粘貼鋼板在受力過程中存在著應(yīng)力滯后現(xiàn)象因?yàn)橐话闶窃诓恍遁d的情況下進(jìn)行加固的，原梁中的鋼筋中已經(jīng)有一定的應(yīng)力存在，而所粘貼的鋼板僅在后加荷載作用下才產(chǎn)生應(yīng)力所以，當(dāng)原鋼筋屈服時(shí)，鋼板往往還未屈服，

而當(dāng)鋼板屈服時(shí)，加固梁的撓度及裂縫會(huì)發(fā)展得不久。PPT文檔（四）計(jì)算措施當(dāng)使用的膠粘劑經(jīng)檢驗(yàn)確認(rèn)其粘結(jié)強(qiáng)度滿足《混凝土構(gòu)造加固設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，

則膠粘劑的粘結(jié)強(qiáng)度可采用規(guī)范表中的數(shù)值。受彎構(gòu)件正截面加固計(jì)算在矩形截面受拉、受壓面粘貼鋼板加固時(shí),其正截面承載力的計(jì)算公式。對(duì)受彎構(gòu)件正彎矩區(qū)的正截面加固時(shí)，受拉鋼板的截?cái)辔恢镁嗥涑浞掷媒孛娴木嚯x不應(yīng)不不小于粘貼延伸長度。加固后的相對(duì)界線受壓區(qū)高度的計(jì)算公式?！痘炷翗?gòu)造加固設(shè)計(jì)PPT文檔規(guī)范》中的有關(guān)公式PPT文檔10.2.3

在矩形截面受拉、受壓面粘貼鋼板加固時(shí),其正截面承載力應(yīng)符合下列要求：（10.2.3-1）（10.2.3-2）（10.2.3-3）—加固后彎矩設(shè)計(jì)值； —混凝土極限壓應(yīng)變，取0.0033；—混凝土受壓區(qū)高度；、—矩形截面寬度和高度；、 —加固鋼板的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；、 —受拉鋼板和受壓鋼板的截面面積；—縱向受壓鋼筋合力點(diǎn)至截面近邊的距離；—加固前的截面有效高度；—考慮二次受力影響時(shí)，受拉鋼板強(qiáng)度可能達(dá)不到設(shè)計(jì)值而引用的折減系數(shù)；當(dāng) 時(shí)，取

?！紤]二次受力影響時(shí)，受拉鋼板的滯后應(yīng)變，按規(guī)范計(jì)算；若不考慮二次受力影響時(shí)，取。若受壓面沒有粘貼鋼板（

），可根據(jù)式10.2.3-1計(jì)算出混凝土受壓區(qū)的高度

，按式10.2.3-3計(jì)算出強(qiáng)度折減系數(shù)

，按式10.2.3-2，求出受拉面應(yīng)粘貼的鋼板加固量

。PPT文檔10.2.4對(duì)受彎構(gòu)件正彎矩區(qū)的正截面加固，受拉鋼板的截?cái)辔恢镁嗥涑浞掷媒孛娴木嚯x不應(yīng)不不小于按下式擬定的粘貼延伸長度：（10.2.4）—受拉鋼板粘貼延伸長度（mm）；—粘貼的鋼板總厚度（mm）；—鋼板與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（表10.2.4）混凝土強(qiáng)度等級(jí)C15C20C25C30C35C40C50≥C60粘結(jié)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值0.610.表80100.9.42.14.05鋼1.1板4與1.2混1凝1.3土1之1.間35的粘對(duì)結(jié)受強(qiáng)彎度構(gòu)設(shè)件負(fù)計(jì)彎值矩區(qū)（的M正P截a）面加固，鋼板的截?cái)辔恢镁嘀ё呇氐木嚯x，除應(yīng)根據(jù)負(fù)彎矩包絡(luò)圖按上式擬定外，尚且按規(guī)范的構(gòu)造要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。PPT文檔PPT文檔10.2.2

加固后的相對(duì)界線受壓區(qū)高度應(yīng)按下式計(jì)算：對(duì)主要構(gòu)件,采用加固前控制值0.9倍(10.2.2-1)對(duì)一般構(gòu)件,采用加固前控制值(10.2.2-2)—構(gòu)件加固前的相對(duì)界線受壓高度。受彎構(gòu)件正截面加固計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面加固計(jì)算大偏心受壓構(gòu)件正截面加固計(jì)算受拉構(gòu)件正截面加固計(jì)算（五）構(gòu)造要求采用粘鋼加固混凝土構(gòu)件，應(yīng)滿足下列構(gòu)造要求：粘鋼加固基層的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于

C15。鋼板厚度:采用手工涂膠粘貼的鋼板厚度不應(yīng)不小于

5mm。采用壓力注膠粘結(jié)的鋼板厚度不應(yīng)不小于

10mm。PPT文檔（六）粘鋼施工要求（施工工藝流程）PPT文檔混凝土構(gòu)件表面處理，鋼板粘貼前的處理，膠粘劑的配制，鋼板粘貼，粘貼后的工作，工程質(zhì)量及驗(yàn)收。PPT文檔PPT文檔1.混凝土構(gòu)件表面處理：1）表面（粘合面）很臟很舊用硬毛刷（沾洗滌劑）刷除表面油污后用清水沖洗，對(duì)表面打磨，除去2～3mm厚表層直至露出新面，用壓縮空氣吹除粉粒。待干燥后用脫脂棉（沾丙酮）擦拭表面。

2）表面（粘合面）不是很臟很舊直接對(duì)表面打磨，去掉l～2mm厚表層，其他做法同上。新混凝土表面（粘合面）用鋼絲刷將表面渙散浮渣刷去，用硬毛刷（沾洗滌劑）洗刷表面或用壓力水沖洗，待完全干后即可涂粘結(jié)劑。齡期在3個(gè)月以內(nèi)，或濕度較大的混凝土構(gòu)件2.鋼板粘貼前的處理鋼板粘結(jié)面除銹和粗糙處理未生銹或輕微銹蝕可用噴砂、砂布或平砂輪打磨，直至出現(xiàn)金屬光澤再用脫脂棉（沾丙酮）擦試潔凈。（打磨粗糙度越大越好，打磨紋路與鋼板受力方向垂直）銹蝕嚴(yán)重先用適度鹽酸浸泡20分鐘，使銹層脫落，再用石灰水沖洗，中和酸離子，PPT文檔2）粘鋼前（可能時(shí)）對(duì)加