工程结构加固技术.

1、5.1 5.1 概述概述5.2 5.2 混凝土结构加固混凝土结构加固5.3 5.3 砌体结构加固砌体结构加固5.4 5.4 钢结构加固钢结构加固5.5 5.5 地基基础加固地基基础加固5.6 5.6 建筑抗震加固建筑抗震加固第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述5.1 5.1 概述概述一、结构加固工作程序一、结构加固工作程序二、结构加固的特点二、结构加固的特点三、结构加固基本原则三、结构加固基本原则四、加固结构受力特征四、加固结构受力特征五、结构加固方法及其选择五、结构加固方法及其选择第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述

2、概述一、结构加固工作程序一、结构加固工作程序加固工作应按图5-1-1所示程序进行。图5-1-1 加固工作程序第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述 根据可靠性鉴定的等级、存在的问题，对结构安全的要求及破坏后可能造成后果的严重程度，业主方应对委托加固方提出具体要求，加固方根据鉴定情况及业主委托加固范围、要求综合考虑提出加固方案，征得业主同意后再进行加固设计。 加固设计应与施工方法紧密结合，并应采取有效措施，保证新浇混凝土与原结构连接可靠，协同工作。按照加固设计进行施工组织设计，并制定确保加固质量和安全的有效措施。施工中应遵照加固规范及有关规范要求作业，完工后

3、参照有关标准进行验收。第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述二、结构加固的特点二、结构加固的特点 结构加固设计和施工与新建工程不尽相同，加固工程主要有以下特点：1 加固工程是针对已建的工程，受客观条件所约束，针对具体现存条件进行加固设计与施工；2 加固工程往往在不停产或尽量少停产的条件下施工，要求施工速度快、工期短；3 施工现场狭窄、拥挤，常受生产设备、管道和原有结构、构件的制约，大型施工机械难以发挥作用；4 施工往往对原有的结构、构件有不良影响；5 施工常分段、分期进行，还会因各种干扰而中断；6 清理、拆除工作量往往较大，工程较繁琐复杂，并常常存在许多不

4、安全因素；7 设计包括原结构的验算和加固结构设计计算，要求考虑新、旧结构强度、刚度、使用寿命的均衡，以及新、旧结构的协调工作。第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述三、结构加固基本原则三、结构加固基本原则结构构件加固方法有多种且各不相同，但是却共同遵守下述原则：1.先鉴定后加固的原则2.结构体系总体效应原则3.加固方案的优化原则4.尽量利用的原则5.与抗震设防结合的原则6.材料的选用和取值原则7.荷载取值原则8.承载力验算原则 9.其它原则第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述总体效应原则总体效应原则 在制定加固方案时

5、，除考虑可靠性鉴定结论和加固内容及项目外，还应考虑加固后建筑物的总体效应。例如，对房屋的某一层柱子或墙体的加固，有时会改变整个结构的动力特性，从而产生薄弱层，对抗震带来很不利的影响。因此，在制定加固方案时，应全面详细分析整个建筑结构的受力情况，不能采用头痛医头，脚痛医脚的办法。第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述与抗震设防结合的原则与抗震设防结合的原则 我国是一个多地震的国家，6度以上地震区几乎遍及全国各地。1976年以前建造的建筑物，大多没有考虑抗震设防，1989年以前的抗震规范也只规定了7度以上地震区的设防。为了使这些建筑物遇地震时具有相应的安全储备

6、，在对它们作承载能力和耐久性加固、处理方案时，应按照现行的抗震规范与抗震加固方案综合考虑。第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述材料的强度取值及选用原则材料的强度取值及选用原则 （1）加固设计时，原结构的材料强度按如下规定取用：如原结构的材料种类和性能与原设计一致，按原设计（或规范）值取用；当原结构无材料强度资料时，应按实测材料强度等级根据现行规范取值。（ 2）加固材料的选用：加固材料应尽量选用轻质高强，且与原结构材料共同工作性能好的材料。加固用钢材一般选用I级或级钢；加固用水泥宜选取普通硅酸盐水泥，标号不应低于425；加固用混凝土，应比原结构的混凝土强度

7、等级提高一级，加固混凝土中不应掺入粉煤灰、高炉矿渣等混合材料 粘结材料及化学灌浆材料的粘结强度，应高于被粘结构混凝土的抗拉强度和抗剪强度。粘结材料及化学灌浆材料一般宜采用成品或半成品。当自行配制时，应进行试配，并检验其与被粘结材料间的粘结强度。第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述荷载计算原则荷载计算原则 对加固结构承受的荷载，应作实地调查和取值。一般情况下，当原结构系按工业与民用建筑结构荷载规范荷载规范取值者，在鉴定阶段，对结构验算仍按原规范取值；当需加固时，则加固验算应按新建筑结构荷载规范规定取值。对于现行荷载规范中未作规定的永久荷载，可根据情况进行抽

8、样实测确定。抽样数不得少于5个，以其平均值的1.1倍作为其荷载标准值。工艺荷载和吊车荷载等，应根据使用单位提供的数据取值。第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述结构加固设计使用年限结构加固设计使用年限 结构设计使用年限设计规定的结构或结构构件在进行正常的维修而不需要进行大修的条件下即可满足预定功能使用的年限。 加固结构设计使用年限加固结构在正常维护条件下能满足预定功能使用的年限。老龄建筑后续使用年限不可能太长，一般510年；一般工程2030年；新建工程应满足原设计要求50、100年。不同后续使用年限在加固设计中的意义地震影响系数最大值的相对关系抗震加固三种

9、设防标准风、雪荷载不同重现期的相对取值第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述加固结构耐久性年限估算（仅供参考）第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述承载力验算原则承载力验算原则 进行承载力验算时，结构的计算简图应根据结构的实际受力状况和结构的实际尺寸确定。构件的截面面积应采用实际有效截面面积，即应考虑结构的损伤、缺陷、锈蚀等不利影响。验算时，应考虑结构在加固时的实际受力程度及加固部分的应力滞后特点，以及加固部分与原结构协同工作的程度。对加固部分

10、的材料强度设计值进行适当的折减；还应考虑实际荷载偏心、结构变形、局部损伤、温度作用等造成的附加内力。当加固后使结构的重量增大时，尚应对相关结构及建筑物的基础进行验算。第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述其他原则其他原则 对于由高温、腐蚀、冻融、振动、地基不均匀沉降等原因造成的结构损坏，应在加固设计中提出相应的处理对策，随后再进行加固。结构的加固应综合考虑其经济性，尽量不损伤原结构，并保留其有利用价值的结构构件，避兔不必要的构件拆除或更换。第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述四、加固结构受力特征四、加固结构受力特征

11、加固结构工作中的受力特征与一次建成的普通结构有较大的差异，主要表现在二次受力和共同整体工作两方面。1、加固结构属二次受力结构及二次组合结构二次组合结构加固结构由原有部分与新加部分在不同时段组合而成，故称为二次组合结构。加固结构新旧部分连接及结合面是其薄弱环节，与整浇结构相比,存在整体工作共同受力问题。二次受力结构加固结构中的原结构，在加固前已经载荷受力（称为第一次受力），而且应力、应变水平都很高，而新加部分，只要荷载不变，并不受力，即始终处在零应力状态，只有在新增荷载下，即第二次加荷情况下，才开始受力。因此，新加部分的应力-应变始终滞后于原结构的累计应力-应变，原结构的累计应力-应变始终高于新

12、加部分。原结构达极限状态时，新加部分尚未达到极限状态，其抗力得不到充分利用。这种结构称为二次受力结构。 第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述2、加固部分与原结构部分整体共同受力问题、加固部分与原结构部分整体共同受力问题 主要取决于加固时原结构卸荷的程度和结合面的构造处理措施。加固前进行卸荷加固前进行卸荷 卸荷可使新加部分应力-应变滞后现象减轻乃至消除，结构破坏时，新旧两部分就可各自进入极限状态，从而提高了结构整体承载力。卸荷对加固结构承载力提高的影响，主要是表现在第一次荷载的应力水平指标，通常用加固原结构的应力水平指标=S(作用)/R(抗力)来反映， 愈

13、小愈优。为了保证结构加固的实际效果，不得超过表5-1-1的限值 ，即 。bbb第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述表5-1-1 原结构应力水平指标限值b第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述加固结构新旧结合面处理加固结构新旧结合面处理 新旧两部分共同整体工作主要在于结合面能否有效地新旧两部分共同整体工作主要在于结合面能否有效地传递和承担有关应力，而且变形不能过大。结合面传递压传递和承担有关应力，而且变形不能过大。结合面传递压力，一般不存在问题，主要是剪力和拉力。混凝土结合面力，一般不存在问题，主要是剪力和拉力。混凝土

14、结合面所具有的粘结抗剪和抗拉能力，有时远不能满足受剪和受所具有的粘结抗剪和抗拉能力，有时远不能满足受剪和受拉承载力要求，还需配置一定数量的贯通结合面的剪切拉承载力要求，还需配置一定数量的贯通结合面的剪切-摩擦筋摩擦筋(充分利用箍筋，也可加插筋抗剪），利用钢筋所充分利用箍筋，也可加插筋抗剪），利用钢筋所产生的被动剪切产生的被动剪切-摩擦力来抵抗因结合而出现的剪力和拉摩擦力来抵抗因结合而出现的剪力和拉力。力。第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述五、结构加固方法及其选择五、结构加固方法及其选择RSRS按加固对象分 直接加固法(或被动加固法)又称构件加固法，是直

15、接针对结构构件或节点承载力提高的加固，方法很多，主要的有增大截面法、置换砼法、外包型钢法、外粘钢板法、外粘纤维复合材料法、绕丝法及钢丝绳网片聚合砂浆面层加固法等。 间接加固法（或主动加固法）间接加固法是针对结构体系的和理性或完整性，用新增部分构件或设施来改变结构总体布局和传力途径，达到减小结构内力、增大结构刚度和延性的目的。方法很多，主要有新增剪力墙及侧向支撑法、增设阻尼器法、增设支点法、增设拉结连系法、以及预应力加固法等。 综合加固法第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述五、结构加固方法及其选择五、结构加固方法及其选择按加固目的分 承载力加固 刚度加固

16、延性加固 整体性加固 耐久性加固第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述五、结构加固方法及其选择五、结构加固方法及其选择加固方法选用准则 应根据当地条件，进行多方案比较，按技术先进可靠，经济合理原则，择优选用。 体系加固与构件加固并存时，应优先考虑体系，其次才是构件。 不同类型构件加固时，应优先考虑重要结构及关键构件。单一方法有效性较差时，应优先考虑综合法。第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述五、结构加固方法及其选择五、结构加固方法及其选择第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述五、

17、结构加固方法及其选择五、结构加固方法及其选择第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述五、结构加固方法及其选择五、结构加固方法及其选择第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述五、结构加固方法及其选择五、结构加固方法及其选择第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述五、结构加固方法及其选择五、结构加固方法及其选择第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术5.1 5.1 概述概述第第5 5章章 工程结构的加固技

18、术工程结构的加固技术补充补充: :叠合式构件叠合式构件 补充补充: :叠合式构件叠合式构件 第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术补充补充: :叠合式构件叠合式构件 一、叠合式构件的分类一、叠合式构件的分类水平叠合式构件(叠合式受弯构件)竖向叠合式构件(叠合式受压构件) 叠合式构件的特点是两阶段成形，两阶段受力。第一阶段可为预制构件，也可为既有结构；第二阶段则为后配筋浇筑的混凝士构件。其兼有预制装配和整体现浇的优点，对于水平的受弯构件及竖向的受压构件均适用。基于上述原因，近年国内外叠合结构发展很快，是一种有前途的结构形式。叠合式构件：由预制混凝土构件（或既有混凝土结构构件）和现浇

19、混凝土组成，以两阶段成型的整体受力结构构件。第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术补充补充: :叠合式构件叠合式构件 二、水平叠合式构件设计要点1. 二阶段成形的水平叠合式受弯构件，当预制构件高度不足全截面高度的0.4倍时，施工阶段应有可靠的支撑。 施工阶段有可靠支撑的叠合式受弯构件，可按整体受弯构件设计计算，但其斜截面抗剪承载力和叠合面受剪承载力应按混凝土结构设计规范附录H计算。 施工阶段无支撑的叠合式受弯构件，应对底部预制构件及浇筑混凝土后的整体叠合构件按二阶段受力分别进行设计计算，详见混凝土结构设计规范附录H的有关规定。 2. 叠合式混凝土梁、板应符合下列规定。 (1) 叠

20、合梁的叠合层混凝土厚度不宜小于100mm，混凝土强度等级不宜低于C30。预制梁的箍筋应全部伸入叠合层，且各肢伸入叠合层的直线段长度不宜小于10d，d为箍筋直径。预制梁的顶面应做成凹凸差不小于6mm的粗糙面； (2) 叠合板的叠合层混凝土厚度不宜小于50mm，混凝土强度等级不宜低于C25。预制板表面应做成凹凸差不小于4mm的粗糙面。承受较大荷载的叠合板，宜在预制底板上设置伸入叠合层的构造钢筋。 3. 在既有结构的楼板、屋盖上浇筑混凝土叠合层的受弯构件，应符合上述2的构造规定，并按施工阶段和使用阶段分别进行计算。第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术补充补充: :叠合式构件叠合式构件

21、 三、竖向叠合式构件设计要点竖向叠合式构件设计要点1. 由预制构件及后浇混凝土成形的叠合式柱和墙，应考虑施工及使用阶段分别进行验算和计算。使用阶段的叠合式柱和墙应按整体构件进行设计。 2 .在既有柱周边或墙侧浇筑混凝土成形的竖向叠合式构件，除应进行施工阶段的承载力验算外，并应考虑既有构件的承载历史以及施工支顶的情况，与后浇部分之间合理分配承载力，乘以不同的承载力分配系数。 既有柱、墙的承载力分配系数可取1.0；后浇混凝土部分的承载力分配系数，考虑施工时支顶的实际情况确定，对一般情况可取0.8；钢筋和混凝土材料的强度设计值应乘协调工作系数0.9。 3.柱外二次浇筑混凝士层的厚度不应小于60mm，

22、混凝土强度等级不应低于既有柱的强度。结合面粗糙的凹凸差不应小于6mm，或通过植筋、焊接等方法设置界面构造钢筋。后浇层中纵向受力钢筋不应小于14，箍筋不应小于8，且不小于柱内相应箍筋的直径。 墙外二次浇筑混凝土层的厚度不小于50mm，混凝土强度等级不应低于预制墙或既有墙的强度。结合面粗糙的凹凸差应不小于4mm，或通过植筋、焊接等方法设置界面构造钢筋。后浇层中竖向、水平钢筋不宜小于8，且不小于墙中相应钢筋的直径。 第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术补充补充: :叠合式构件叠合式构件 四、无支撑叠合梁板四、无支撑叠合梁板(1) 1 .施工阶段不加支撑的叠合式受弯构件，内力应分别按下

23、列两个阶段计算： (1)第一阶段 后浇的叠合层混凝土未达到强度设计值之前的阶段。荷载由预制构件承担，预制构件按简支构件计算（既有结构？）；荷载包括预制构件自重、预制楼板自重、叠合层自重以及本阶段的施工活荷载。 (2)第二阶段 叠合层混凝土达到设计规定的强度值之后的阶段。叠合构件按整体结构计算；荷载考虑下列两种情况并取较大值： 施工阶段 考虑叠合构件自重、预制楼板自重、面层、吊顶等自重以及本阶段的施工活荷载； 使用阶段 考虑叠合构件自重、预制楼板自重、面层、吊顶等自重以及使用阶段的可变荷载。第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术补充补充: :叠合式构件叠合式构件 四、无支撑叠合梁板

24、四、无支撑叠合梁板(2) 预制构件11G1QMMM（2-1） 叠合构件的正弯矩区段 1G2G2QMMMM2G2QMMM叠合构件的负弯矩区段 （2-2） （2-3） G1MG2MQ1M2QM式中： 式中预制构件自重、预制楼板自重和叠合层自重在计算截面产 生的弯矩设计值；第二阶段面层、吊顶等自重在计算截面产生的弯矩设计值；第一阶段施工活荷载在计算截面产生的弯矩设计值；第二阶段可变荷载在计算截面产生的弯矩设计值，取本阶段施工活荷载和使用阶段可变荷载在计算截面产生的弯矩设计值中的较大值。 2.2.预制构件和叠合构件的正截面受弯承载力同一般受弯构件按混凝土结构设计规范规定计算。其中，弯矩设计值应按下列规

25、定取用： 在计算中，正弯矩区段的混凝土强度等级，按叠合层取用；负弯矩区段的混凝土强度等级，按计算截面受压区的实际情况取用。第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术补充补充: :叠合式构件叠合式构件 四、无支撑叠合梁板四、无支撑叠合梁板(3) 预制构件11G1QVVV (3-1) 叠合构件 1G2G2QVVVV (3-2) 预制构件自重、预制楼板自重和叠合层自重在计算截面产生的剪力设计值；第二阶段面层、吊顶等自重在计算截面产生的剪力设计值；第一阶段施工活荷载在计算截面产生的剪力设计值； 第二阶段可变荷载产生的剪力设计值，取本阶段施工活荷载和使用阶段可变荷载在计算截面产生的剪力设计值中

26、的较大值。 式中： G1V2GVQ1V2QV3.3.预制构件和叠合构件的斜截面受剪承载力按规范公式计算。其中，剪力设计值应按下列规定取用： 在计算中，叠合构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值 应取叠合层和预制构件中较低的混凝土强度等级进行计算，且不低于预制构件的受剪承载力设计值；对预应力混凝土叠合构件，不考虑预应力对受剪承载力的有利影响，取 。csVp0V第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术补充补充: :叠合式构件叠合式构件 四、无支撑叠合梁板四、无支撑叠合梁板(4) 4.4.当叠合梁符合各项构造要求时，其叠合面的受剪承载力应符合下列规定：0svyv0t85.02.1hs

27、AfbhfV(4-1) 此处，混凝土的抗拉强度设计值 取叠合层和预制构件中的较低值。 对不配箍筋的叠合板，当符合本规范叠合界面粗糙度的构造规定时，其叠合面的受剪强度应符合下列公式的要求：tf4.00 bhV(N/mm2) (4-2)第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术补充补充: :叠合式构件叠合式构件 四、无支撑叠合梁板四、无支撑叠合梁板(5) tkf 5.预应力混凝土叠合式受弯构件，其预制构件和叠合构件应进行正截面抗裂验算。此时，在荷载的标准组合下，抗裂验算边缘混凝土的拉应力不应大于预制构件的混凝土抗拉强度标准值 。抗裂验算边缘混凝土的法向应力应按下列公式计算：预制构件1 k

28、c k0 1MW叠合构件1G k2 kck010MMWW(5-1) (5-2) 式中： 预制构件自重、预制楼板自重和叠合层自重标准值在计算截面产生的弯矩值；第一阶段荷载标准组合下在计算截面产生的弯矩值，取 此处， 为第一阶段施工活荷载标准值在计算截面产生的弯矩值；第二阶段荷载标准组合下在计算截面上产生的弯矩值,取 ，此处 为面层、吊顶等自重标准值在计算截面产生的弯矩值； 为使用阶段可变荷载标准值在计算截面产生的弯矩值；预制构件换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩；叠合构件换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩，此时，叠合层的混凝土截面面积应按弹性模量比换算成预制构件混凝土的截面面积。Qk1Gk1k1MMMQk1

29、M2Qk2Gk2kMMM2GkM2QkMGk1Mk1M2kM01W0W第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术补充补充: :叠合式构件叠合式构件 四、无支撑叠合梁板四、无支撑叠合梁板(6) 6.预应力混凝土叠合构件，应按规范规定进行斜截面抗裂验算. 7.由于叠合构件在施工阶段先以截面高度小的预制构件承担该阶段全部荷载，使得受拉钢筋中的应力比假定用叠合构件全截面承担同样荷载时大。这一现象通常称为“受拉钢筋应力超前”。 当叠合层混凝土达到强度从而形成叠合构件后，整个截面在使用阶段荷载作用下除去在受拉钢筋中产生应力增量和在受压区混凝土中首次产生压应力外，还会由于抵消预制构件受压区原有的压

30、应力而在该部位形成附加拉力。该附加拉力虽然会在一定程度上减小受力钢筋中的应力超前现象，但仍使叠合构件与同样截面普通受弯构件相比钢筋拉应力及曲率偏大，并有可能使受拉钢筋在弯矩准永久值作用下过早达到屈服。这种情况在设计中应予防止。 为此，根据试验结果给出了公式计算的受拉钢筋应力控制条件。该条件属叠合式受弯构件正常使用极限状态的附加验算条件。该验算条件与裂缝宽度控制条件和变形控制条件不能相互取代。第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术补充补充: :叠合式构件叠合式构件 四、无支撑叠合梁板四、无支撑叠合梁板(7) 钢筋混凝土叠合式受弯构件在荷载效应的准永久组合下，其纵向受拉钢筋的应力 应

31、符合下列规定：sqysq9 . 0fs2qs1ksq(7-1) (7-2)Gk1Ms1k 在弯矩 作用下，预制构件纵向受拉钢筋的应力 可按下列公式计算：01sGk1s1k87.0hAM(7-3) 01h式中： 预制构件截面有效高度。 在荷载效应准永久组合相应的弯矩 作用下，叠合构件纵向受拉钢筋中的应力增量 可按下列公式计算：2qMs2q第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术补充补充: :叠合式构件叠合式构件 四、无支撑叠合梁板四、无支撑叠合梁板(8) 0s2q1s2q87.015.0hAMhh(7-4) 当 时，公式(7-4)中的值 应取等于1.0；此处， 为预制构件正截面受弯承

32、载力设计值。1u1Gk35. 0MMhh115.01uMmaxwmaxw8.8.混凝土叠合构件应验算裂缝宽度，按荷载效应的准永久组合或标准组合并考虑长期作用影响所计算的最大裂缝宽度 ，不应超过规范规定的最大裂缝宽度限值。 按荷载效应的准永久组合或标准组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度 可按下列公式计算：第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术补充补充: :叠合式构件叠合式构件 四、无支撑叠合梁板四、无支撑叠合梁板(9) 钢筋混凝土构件 te1eqss2qs1kmax08.09.1)(2dcEws2qtes1kte1tk165.01.1f预应力混凝土构件 te1eqss2ks1km

33、ax08.09 .1)(2dcEws2ktes1kte1tk165.01.1f (8-4) (8-3) (8-2) (8-1) 第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术补充补充: :叠合式构件叠合式构件 四、无支撑叠合梁板四、无支撑叠合梁板(10) 式中： 受拉区纵向钢筋的等效直径； 、 按预制构件、叠合构件的有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率； 预制构件的混凝土抗拉强度标准值。eqd1tetetk1f 9.叠合构件应按规范的规定进行正常使用极限状态下的挠度验算。其中，叠合式受弯构件按荷载效应准永久组合或标准组合并考虑长期作用影响的刚度可按下列公式计算：第第5 5章章

34、工程结构的加固技术工程结构的加固技术补充补充: :叠合式构件叠合式构件 四、无支撑叠合梁板四、无支撑叠合梁板(11) 钢筋混凝土构件预应力混凝土构件s2q1Gks1s21qBMMBBMBs2kq1Gks1s2k) 1(1BMMMBBMB2k1GkkMMM2Qkq2Gk1GkqMMMM(9-1) (9-2) (9-3) (9-4) 第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术补充补充: :叠合式构件叠合式构件 四、无支撑叠合梁板四、无支撑叠合梁板(12) 式中： 考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数； 叠合构件按荷载效应的标准组合计算的弯矩值； 叠合构件按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值

35、； 预制构件的短期刚度； 叠合构件第二阶段的短期刚度； 第二阶段可变荷载的准永久值系数。kMqMs1Bs2Bq第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术补充补充: :叠合式构件叠合式构件 四、无支撑叠合梁板四、无支撑叠合梁板(13) fE120ss2s5 .315 .46 .07 .0hhhAEB式中： 钢筋弹性模量与叠合层混凝土弹性模量的比值： 。Ec2sE/ EE(10-1)10.10.荷载效应准永久组合或标准组合下叠合式受弯构件正弯矩区段内的短期刚度，可按下列规定计算： 1.1.钢筋混凝土叠合构件 1) 预制构件的短期刚度可按一般受弯构件计算； 2) 叠合构件第二阶段的短期刚度

36、可按下列公式计算：第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术补充补充: :叠合式构件叠合式构件 四、无支撑叠合梁板四、无支撑叠合梁板(14) (10-2) 2 2 预应力混凝土叠合构件1) 预制构件的短期刚度可按一般受弯构件计算；2) 叠合构件第二阶段的短期刚度可按下列公式计算：0c1s27.0IEB式中： 预制构件的混凝土弹性模量； 叠合构件换算截面的惯性矩，此时，叠合层的混凝土截面面积应按弹性模量比换算成预制构件混凝土的截面面积。c1E0I11.荷载效应准永久组合或标准组合下叠合式受弯构件负弯矩区段内第二阶段的短期刚度 可按一般受弯构件计算，其中，弹性模量的比值取 。s2Bc1s

37、E/ EE第第5 5章章 工程结构的加固技术工程结构的加固技术补充补充: :叠合式构件叠合式构件 四、无支撑叠合梁板四、无支撑叠合梁板(15) ksmffkggksntmgsup,ggksntmgsup,0hh0sAsAxbxfc01sysAf00syAfM00syAf0sAa01h0s1scu0001000000001222axAfxhAfxhAfMAfAfAfbxfsysysyssysyssyc02hxab0hh0sAsAx11cfsyAf00syAfMsyAf0sAa01h0s1scu000100001011187. 06 . 06 . 11sskssscusscuysbEAhMhhEf

38、6 .06 .1625.0375.0375.0375.0010001010001010100010101001hhhhhhhhhxhxhssssscu01h0h0sA0c0ssysEf /sAnxh1s0 xx0c00ssAkM00185.0h010101375.08 .015.028 .0hhxxcuscusysssyscucunnbbEfEfhx121121011101h0h0sAcu0c0ssyEf /sAnxh1s0 xx0c00ssAkM00185.0h010hxb0001000000001222axAfxhAxhAfMAfAfAbxfsysssyssysysssc0001018 .

39、 0yscusfExh)6/4()/14(25. 0)6/(2 . 0)4/(25. 0000000bhbhfbhVbhbhfVbhbhfVwccwwccwcc000001001025. 1)(7 . 07 . 0hsAfhhbfbhfVsvyvtct01000001025. 125. 17 . 07 . 0hsAfhsAfAfbhfVsvyvsvyvsctct1N2N0sAsA）0000(9 . 0ssccsyccuAAAfAfN1c00cf0yfsc0s1ccccf2011201012011211cccccfcccccff20120101111101c)1 (121201ccccfsssE

40、1101cysyssfEf10sscscsEEE00011011)(1c00cf0yfsc0s1c0.00.81.00.00.81.0 ysyssfEf10)1 (12c0sAsA0cAcA)(9 . 0(9 . 0(9 . 0000000000000sycccssyccsyscccsyccssccsyccuAfAfAfAfAfAfAfAfAAAfAfN）75. 0)()()(001000011sEccsEccsEccccAAfNAAfAAf75. 0)()()(001000011sEccsEccsEccccAAfNAAfAAf0.00.8

41、1.00.00.81.0 ysyssfEf10)1 (12c0hh0sAsAxccf1ssA00ssAsyAf0sAsa01h0sa0sasa00syAfbeieN2/ )9 . 0(18 . 0,18 . 0)()()(9 . 029 . 09 . 00000010000000000100001ccccyscusyscusssssssyssyccsssssysyccffffExhfExhaaAahAfahAfxhbxfNeAAAfAfbxfN1l2l【例题】 某单筋矩形截面梁，C30砼，截面尺寸及配筋情况如图。现因楼面使用功能改变，楼面活载由原2.0KN/m2增至6.0KN

42、/m2。经计算框架梁跨中最大弯矩由原标准值950.10KN.m增至1232KN.m（设计值1540.01KN.m）。请用加大截面法对跨中截面进行加固设计。8 252 16400100010100解: 1、按梁原设计条件验算梁承载力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

43、mKN m可知原梁截面不满足现时荷载要求 需加固 2、计算加固所需钢筋量sA0220100,1100,1100351065,300/,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经验算符100022):1.0 14.3 400 327.3300 39

44、282140.50.9 360622(400),2280cysssysf bxfAAmmfHRBAmm合要求从而可得选实配622400100011008 252 16400100010100原截面加固后截面锚入梁两端柱新增箍筋与原箍筋焊接【例题】某轴心受压柱，截面尺寸【例题】某轴心受压柱，截面尺寸bh=400400,计算高度计算高度h0=5000mm,混混凝土强度等级为凝土强度等级为C30,截面纵向受力钢筋配置截面纵向受力钢筋配置820,因加固改造因加固改造,柱需承受的荷柱需承受的荷载增至载增至5600KN。试用加固大截面法对该柱进行加固设计。试用加固大截面法对该柱进行加固设计。解：采用C35

45、砼，HRB400级钢筋进行四面围套加固，加固后柱截面尺寸为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 25120.8 (16.7 142500360):4651.6ccyscsccysssNf AfAf Af AAAmm 由式得可得加固柱纵向受力筋选用1025,HRB400级钢筋,对称布置，实配AS=4906

46、mm2。(2)、加固偏心受压构件1ccf bx00ysfA00ssAxysf A ssAiee0sA0h0sa0sAxsAsasa0sasA注:当为小偏心受压时,图中 可能变向0sN）cccsyccuAfAfAfN0000(9 . 00sA0cAyscunsssynncnncsssynncncfExhahAfhhxbfhbhfNeAAfhxbfbhfN18 . 0)()()(000001010110hhsAnxcf1ssAsyAfsAsasabeieNnh01cf00hnh0)(01nnchxbfncbhf100000101011)()()(hxahAfhhxbfhbhfMAfAfhxbfbh

47、fbnssynncnncsysynncnc0hhsAnxcf1ssAsyAfsAsasabnh01cf00hnh0Mncbhf1)(01nnchxbfcPNcPNPNPNNYNY011,hfMApyestp01hPNABqAqBANBNAcBAMBMAcBqcccqBqAqBqAqBqAq)()sin(sinABqAqBccqAqBcqlcBql123AcBAMBMccMccBMAMBMAMBMAMBMAMMIElNcIENclcc22),()sin(sinclccBMAMIENcl2NcMccIEccNAENlANBNlccAEppAENlppAENlccNAENlcMBlNc2cqNMqc

48、ccppAElBlcAElcN2ABqAqBANBNAcBAMBMAcBqpyppfAN1水平拉杆施加的预应力值水平拉杆施加的预应力值实际选用的预应力实际选用的预应力水平拉杆总截面面积水平拉杆总截面面积 拉杆内的作用效应增量拉杆内的作用效应增量为水平拉杆的协同为水平拉杆的协同工作系数，取工作系数，取0.85sasasApAsAh0hbcsyAfssAbxfc1N0esyAfssAbxfc1NeMsssycAAfbxfN1)()2(001ssycahAfxhbxfNe101hxfbyssiahee2/aieee0cNMe/0NANlpp)(pNVV05. 00原构件的斜截面抗剪承载力设计值原构件

49、的斜截面抗剪承载力设计值 不计预应力损失和拉杆作用效应增量时水平拉杆的轴向力不计预应力损失和拉杆作用效应增量时水平拉杆的轴向力 pppANalEllcsp被加固梁偏心受压的缩短量被加固梁偏心受压的缩短量水平拉杆的全长水平拉杆的全长电热张拉后各缝隙压缩量之和电热张拉后各缝隙压缩量之和lIEcAlAEAlccppccppc2伸长量伸长量1l1lHHspspspspElEElllElH22)(121212111l1lHHaasppEallHl11221spspElallalElH11211112111l1lHH1l1lHHspspsppElElHEllHl21) 1(12111221aaaaL012

50、,hfMApyestp1N1111111112111, 0,ppccpppppcciiccNNdxIEMMIElAElNdxIEMpyppfAN2c caxNNNN NVNNNMsinsincoscos:NVxNNcMNNaxNNN0:NNNVcNMNNaxNqNqNVVVNNMMMc caxNNNN NVNNNMsincos05. 00NNVV为不考虑拉杆作用效应增量时的轴力为不考虑拉杆作用效应增量时的轴力为原构件的抗剪承载力为原构件的抗剪承载力 pppEallHlcos/1122111cos1211laElHppppElalHcos1211H1lHaa1lcossin1cossin211c

51、ossin21)()(21121112122211211112122llllllllVlab22llla1lV1cb b c1l2ppbcabbcabEll212212cossinppppEllllEsin2cos1211212222llla1lV1cb b c1l221wwwwp张拉预应力筋引起的反拱，取张拉预应力筋引起的反拱，取Bp=0.75EcIBp=0.75EcI0 0加固前梁在原荷载标准值作用下产生的挠度，加固前梁在原荷载标准值作用下产生的挠度，B1=(0.35-0.50)EcI0加固后在后加荷载作用下梁所产生的挠度，取加固后在后加荷载作用下梁所产生的挠度，取Bp=0.75EcIBp

52、=0.75EcI0 0)/()(11pyiuipfNNApNpNpNpN)(9 . 000000syccAfAfN01NNN)/(31pypfNA)(9 . 030000ppysyccAfAfAfN41pypf15apELL22 . 22apELHHLH19 . 0pypfAN 2/,101101aNMMNNN010100000000010100000101/,5 . 0)()5 . 0(NMeaheeahAfxhbxfeNAAfbxfNsssycsssycYNaa2005 . 0aaaccaAEIEEIN00syAf00ccAfaaaAfhb)(9 . 00000aaasyccAfAfAfN

53、acuaaycussaaaaasssssycaaaaaasssycfExhfExhahAfaaAahAfxhbxfNeAAfAAfbxfN18 . 018 . 0)()()()2(000010000000000010000010sa0sa0sA0sA0hbie00syAfaaAbxfc01Ne00ssA01hhaaaAaaAfaa0sa0 .1/)/8 .0(200000001000001ffcucufsysycsyfeffsycxhhhAfahAfxhbxfMAfAfAfbxf02hxafba0hh0sAfeAxbxfc01feffAf00syAfM00syAf0sAffcucufxh0/8

54、 . 0cufcuffxh08 . 0/0033. 0cuffh8 . 0/x0f008 . 08 . 0fcufcubbfbhxhxfbcufh0bx0f0h0s0ctestkEfEfsksssksckccscffAhMhAEMbhEMhh000000020000000065. 01 . 1,6)5 . 31 (2 . 0)5 . 31 (,)(sskffAEhM000ffsskffAEhM000testeAAscucufcufcufb05. 18 . 08 . 00cuycub8 . 0cufh0bx0f0h0s0cbfb75. 0ycuys200295. 075. 005. 10033.

55、 025. 00015. 075. 005. 125. 0bfb85. 0ycuys5 . 100223. 085. 005. 10033. 015. 00015. 075. 005. 125. 0bfb75. 0bfb85. 0mfefkAA 90. 030800016. 1fffmtEnkmm200cl200,1fvfffcbfAflMPafMPaffvftvf7 . 04 . 0 ,4 . 0,bfffAA,1 ,fhh1 ,fA)6/4()/14(25. 0)6/(2 . 0)4/(25. 0000000bhbhfbhVbhbhfVbhbhfVwccwwccwccfsfhfsfhbfb

56、VVV0ffffvbbfshAfV/ffffhbnA2rbh)4(9 . 00010sycorcAfAfNfeffccEk5 . 01)1 (3)2()2(122scorcArhrbkDtnfff/4corfffAhbtn/ )(2feffccEk5 . 01)1 (3)2()2(122scorcArhrbkDtnfff/4corfffAhbtn/ )(2cfcVVV0fffvccfshAfV/fffftbnA202/ hHnc0saa0sA0sAbie00syAfffAfbxfc01Ne00syAf0hhaANMeeeeaheehhAfahAfxhbxfNeAfAfAfbxfNaisiffs

57、ycffsysyc000000001000001,2)()()2()600(30/)600(20mmhhmmheaffsyAfAfN00)()()2(0000001000100hhAfahAfxhbxfNeAfbxfAfAfNffssycsycffsysasa0sA0sAb00syAfffAfbxfc01Ne00syAf0hhaAFRP (Fiber Reinforced Polymers) 是指以纤维或其制品作为增强材料的一种复合材料，是由碳、 玻璃、 芳纶等纤维材料用环氧树脂等基体材料按一定比例拌和并经过一定工艺复合而成，它以树脂基体为分散介质，以增强材料为分散相，二者的有机组合使所制成的

58、高性能复合材料FRP。玻璃纤维玻璃纤维GFRP碳纤维碳纤维CFRP芳纶纤维芳纶纤维AFRP(黄色黄色)超高分子量聚乙烯超高分子量聚乙烯纤维纤维DFRP玄武岩纤维玄武岩纤维BFRPn按材料分按材料分FRPFRP种类示意图种类示意图丝状丝状布材布材网格网格筋状筋状索材索材管材管材板材板材n按外形分按外形分FRPFRP种类示意图种类示意图近十年来，尤其在美国北岭地震和日本阪神大地震后，近十年来，尤其在美国北岭地震和日本阪神大地震后，FRPFRP材料材料( (主要是片材主要是片材) )加固补强混凝土结构技术在工程中加固补强混凝土结构技术在工程中得到了很好的应用。随着这项技术在世界各地的推广和得到了很好

59、的应用。随着这项技术在世界各地的推广和发展，发展，FRPFRP材料的轻质高强、耐腐蚀、施工性能好等优越材料的轻质高强、耐腐蚀、施工性能好等优越性能被工程界逐渐认可，开始以各种形式应用于各类土性能被工程界逐渐认可，开始以各种形式应用于各类土木与建筑结构工程中。工程中利用纤维和环氧树脂胶对木与建筑结构工程中。工程中利用纤维和环氧树脂胶对结构构件进行加固处理。结构构件进行加固处理。u抗弯加固抗弯加固u抗剪加固抗剪加固加固技术原理如图所示加固技术原理如图所示外粘型钢外粘型钢(角钢或槽钢角钢或槽钢)加固法：加固法：n 适用于需要大幅度提高截面承载力和抗震能力的RC梁、柱的结构加固。n 采用外粘型钢加固砼

60、结构构件时，应采用改性环氧树脂胶粘剂进行灌注。n 砼结构构件采用上述要求的外粘型钢加固时，其加固后的承载力和截面刚 度可按整截面计算；其截面刚度EI的近似值，可按下式计算：2000.5ccaaaEIE IE A a0caEE 和分别为原构件砼和加固型钢的弹性模量0cI原构件截面惯性矩aA 加固构件一侧外粘型钢截面面积aa 受拉与受压两侧型钢截面形心间的距离原柱角钢缀板焊缝防护层注胶r原柱角钢缀板外粘型钢加固示意图外粘型钢加固示意图(1)、加固轴心受压构件时：00000.9 ()ccyssaaNf AfAf A N 构件加固后轴向压力设计值,轴心受压构件稳定系数 按加固后的截面尺寸 查砼规,1.