砌体结构加固-钢筋混凝土面层加固法-董硕

1.砌体结构加固的受力特性2.钢筋混凝土面层加固法的计算3.面层加固法的构造要求4.计算实例第一页，共32页。第一页，共32页。1.1砌体加固受力特性-二次受力

加固结构属于二次受力结构，加固前原结构已经载荷受力（即第一次受力），尤其是当结构因承载能力不足而进行加固时，截面应力、应变水平一般都很高。而新加部分在加固后并不立即分担荷载，而是在新增荷载，即第二次加载时，才开始受力。这样，整个加固结构在其后的第二次载荷受力过程中，新加部分的应力应变始终滞后于原结构的累积应力应变值，原结构达极限状态时新加部分的应力应变可能还很低，破坏时，新加部分可能还达不到自身的极限状态，其潜力得不到充分发挥。以原构件应变达极限应变作为构件极限状态。确定极限状态时新加部分的应变是计算承载力的关键。第二页，共32页。第二页，共32页。1.1砌体加固受力特性-二次受力原构件砼原构件砌体(masonry)新增钢筋(steel)新增砼或砂浆(concret)加固前原构件应变砌体极限压应变第三页，共32页。第三页，共32页。1.2砌体加固受力特性-二次组合

加固结构属于二次组合结构，新旧两部分结构存在整体工作共同受力问题。整体工作的关键主要取决于结合面的构造处理及施工作法。由于结合面混凝土的粘结强度一般远远低于混凝土本身强度，因此，在总体承载力上二次组合结构一般比一次整浇结构要低。第四页，共32页。第四页，共32页。1.3砌体加固受力特性-材料强度利用系数1.加固材料的强度利用系数与加固前应力水平相关，应力水平越高，新加材料强度利用越低。因此在加固时应尽量卸载。但有时无法卸载，而且应力较高，则纯粹采用增大截面法并不是有效加固方法，宜增加对原砌体的约束，例如形成套层等。2.荷载特性对强度利用系数也有影响。偏心受压柱更能发挥作用，此外还与新加部分的支撑方式和新旧部分交接面连接有关。第五页，共32页。第五页，共32页。1.4砌体加固方法1.直接加固法，是不改变原结构的承重体系和平面布置，对强度不足或不满足要求的部位进行加固或修复。钢筋混凝土外加层加固法、钢筋水泥砂浆外加层加固法、增设扶壁柱加固法。2.改变荷载传递加固法，是指改变结构布置及荷载传递途径的加固方法，这种方法需要增设承重墙柱及相应的基础。3.外套结构加固法：在原结构外增设混凝土结构或钢结构，使原结构的部分荷载及加层结构的荷载通过外套结构及基础直接传至地基的方法。这种方法主要用于加层改建工程。第六页，共32页。第六页，共32页。2.1钢筋混凝土面层加固法适用于——砌体墙、柱砖柱加固砖墙加固1.柱——采用围套加固的形式。2.墙和带壁柱墙——宜采用有拉结的双侧加固形式加固后砌体柱的计算截面按宽度为b的矩形截面采用。砌体墙——计算截面宽度取为b+s。新增混凝土的宽度新增混凝土的间距第七页，共32页。第七页，共32页。带壁柱砖墙加固加固后的带壁柱砌体墙的计算宽度取窗间墙宽度；但当窗间墙宽度大于

(H为墙高)时，仍取其作为计算截面的宽度。2.1钢筋混凝土面层加固法第八页，共32页。第八页，共32页。2.2.1砌体受压加固-回顾砌体结构受压计算砌体结构受压构件承载力的计算，考虑了轴向力偏心和构件长细比的影响。第九页，共32页。第九页，共32页。2.2.1砌体受压加固-轴心受压(masonry)1.轴心受压的砌体构件，其正截面受压承载力验算：新增混凝土面层新增钢筋原砌体结构第十页，共32页。第十页，共32页。2.2.1砌体受压加固-轴心受压第十一页，共32页。第十一页，共32页。2.2.1砌体受压加固-轴心受压第十二页，共32页。第十二页，共32页。2.2.2砌体受压加固——偏心受压当采用钢筋混凝土面层加固偏心受压的砌体构件时，其正截面承载力应按下列公式计算：原砌体结构新增混凝土面层新增钢筋（1）第十三页，共32页。第十三页，共32页。2.2.2砌体受压加固——偏心受压（2）小偏压大偏压第十四页，共32页。第十四页，共32页。其中截面受压区高度x,可由下式解得：2.2.2砌体受压加固——偏心受压第十五页，共32页。第十五页，共32页。2.2.2砌体受压加固——偏心受压第十六页，共32页。第十六页，共32页。2.2.3砌体抗剪加固钢筋混凝土面层对砌体加固的受剪承载力应符合下列条件：第十七页，共32页。第十七页，共32页。钢筋混凝土面层加固后提高的受剪承载力Vcs应按下列规定计算：2.2.3砌体抗剪加固第十八页，共32页。第十八页，共32页。2.2.4砌体抗震加固钢筋混凝土面层对砌体结构进行抗震加固，宜采用双面加固形式增强砌体结构的整体性。钢筋混凝土面层加固砌体墙的抗震受剪承载力应按下列公式计算：第十九页，共32页。第十九页，共32页。3.构造规定（1）钢筋混凝土面层的截面厚度不应小于60mm；当用喷射混凝土施工时，不应小于50mm。（2）加固用的混凝土，其强度等级应比原构件混凝土高一级，且不应低于C20级；当采用HRB335级（或采用HRBF335级）钢筋或受有振动作用时，混凝土强度等级尚不应低于C25级。在配制墙、柱加固用的混凝土时，不应采用膨胀剂；必要时，可掺入适量减缩剂。（3）加固用的竖向受力钢筋，宜采用HRB335级或HRBF335级钢筋。竖向受力钢筋直径不应小于12mm，其净间距不应小于30mm。纵向钢筋的上下端均应有可靠的锚固；上端应锚入有配镜的混凝土梁垫、梁、板或牛腿内；下端应锚入基础内。纵向钢筋的接头应为焊接。第二十页，共32页。第二十页，共32页。

（4）当采用围套式的钢筋混凝土面层加固砌体柱时，应采用封闭式箍筋；箍筋直径不应小于6mm。箍筋的间距不应大于150mm。柱的两端各500mm范围内，箍筋应加密，其间距不应大于100mm。若加固后的构件截面高度

，尚应在截面两侧加设竖向构造钢筋，并相应设置拉结钢筋作为箍筋。新增竖向受力钢筋竖向构造钢筋原柱截面新增截面新加钢筋3.构造规定第二十一页，共32页。第二十一页，共32页。（5）当采用两对面增设钢筋混凝土面层加固带壁柱墙或窗间墙时：

应沿砌体高度每隔250mm交替设置不等肢U形箍和等肢U形箍。不等肢U形箍在穿过墙上预钻孔后，应弯折成封闭式箍筋，并在封口处焊牢。

U形筋直径6mm；预钻孔的直径可取U形筋直径的2倍；穿筋时应采用植筋专用的结构胶将孔洞填实。

对带壁柱墙，尚应在其拐角部位增设竖向构造钢筋与U形箍筋焊牢。3.构造规定第二十二页，共32页。第二十二页，共32页。2211砌体墙开口箍闭合箍（拉结筋）纵向钢筋带壁柱墙的加固构造闭合箍2-21-1开口箍3.构造规定竖向构造筋第二十三页，共32页。第二十三页，共32页。11水平钢筋开口箍闭合箍（拉结筋）窗间墙的加固构造窗间墙1-1窗间墙纵向钢筋门窗洞口3.构造规定第二十四页，共32页。第二十四页，共32页。

（6）当砌体构件截面任一边的竖向钢筋多于3根时，应通过预钻孔增设复合箍筋或拉结钢筋，并采用植筋专用结构胶将孔洞填实。

钢筋混凝土面层的构造，除应符合本节的规定外尚应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定（包括抗震设计要求）。3.构造规定第二十五页，共32页。第二十五页，共32页。4.计算实例-轴心受压第二十六页，共32页。第二十六页，共32页。4.计算实例-轴心受压第二十七页，共32页。第二十七页，共32页。4.计算实例-偏心受