混凝土结构加固设计

混凝土结构加固设计简介：结构在长期的自然环境和使用环境的作用下，其功能必然逐渐减弱，我们结构工程的任务不单要作好建筑物前期的设计工作，还要能科学的评估结构损伤的客观规律和程度，并采取有效的方法保证结构的安全的使用，那么，结构的加固将成为一项重要的工作。可以预见的是21世纪，人类建筑物还会以混凝土结构、钢结构、砌体结构等为主，现阶段我认为我们在结构的加固这方面的研究应该还以此为主要突破方向。关键字：混凝土结构的加固砌体结构的加固钢结构加固混凝土结构加固篇混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类，设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。一、直接加固的一般方法有：1、加大截面加固法在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层，可增加截面有效高度，扩大截面面积，从而提高构件正截面抗弯，斜截面抗剪能力和截面刚度，起到加固补强的作用。在适筋范围内，混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。在原构件正截面配筋率不太高的情况下，增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力。在截面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面，通过新加部分和原构件共同工作，可有效地提高构件承载力，改善正常使用性能。加大截面加固法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验；适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固；但现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。2、置换混凝土加固法该法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的湿作业时间长的缺点；适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。3、有粘结外包型钢加固法外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边，外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式外包法，即采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加固构佣粘结成一整体，加固后的构件，由于受拉和受压钢截面面积大幅度提高，因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。该法也称湿式外包钢加固法，受力可靠、施工简便、现场工作量较小，但用钢量较大，且不宜在无防护的情况下用于600C以上高温场所；适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。4、粘钢加固法钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段（正截面受拉区、正截面受压区或斜截面）表面粘贴钢板，这样可提高被加固构件的承载力，且施工方便。该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对生产和生活影响小，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平；适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。5、粘贴纤维增强塑料加固法破外贴涨纤维加固柔是用胶结裙材料把纤忘维增强复凡合材料贴贡于被加固姿构件的受殿拉区域，吨使它与被钢加固截面搂共同工作盟，达到提暖高构件承辫载能力的标目的。除休具有粘贴在钢板相似撞的优点外挽，还具有鹿耐腐浊、棋耐潮湿、愉几乎不增舟加结构自子重、耐用况、维护费椒用较低等效优点，但汗需要专门鸣的防火处愉理，适用色于各种受疮力性质的清混凝土结拉构构件和阁一般构筑夺物。战6园、绕丝法优该法的优瓶缺点与加凶大截面法小相近；适崖用于混凝作土结构构珍件斜截面墨承载力不悠足的加固桐，或需对夫受压构件起施加横向俘约束力的卸场合。捧7轨、锚栓锚封固法训该法怎适用于混安凝土强度妄等级铃为旨C20~爆C6搁0屈的混凝土扇承重结构胡的改造、套加固；不掘适用于已淘严重风化雷的上述结茧构及轻质洽结构。驻二、间接索加固的一狼般方法有柱：慕1竹、预应力沫加固法济（一）预芬应力水平板拉杆固法樱预应违力水平拉围杆加固的北混凝土受省弯构件，盒由于预应涌力和新增念外部荷载发的共同作欠用，拉杆办内产生轴猛向拉力，战该力通过则杆端锚固裳偏心地传塌递到构件军上（当拉姨杆与梁板心底面紧密树贴合时，泡拉杆会与震构件共同识找曲，此过时尚有一吨部分压力眉直接传递锁给构件底盛面），在津构件中产怒生偏心受傲压作用，炼该作用克涝服了部分伴外荷载产僵生的弯矩撕，减少了伐外荷载效畅应，从而台提高了构叠件的抗弯喝能力。同盘时，由于货拉杆传给毕构件的压托力作用，遣构件裂缝睁发展得以谢缓解、控肆制、斜截赶面抗剪承哑载力也随滤之提高。瑞由于卧水平提杆玩的作用，居原构件的谣截面应力蹦特征由受脑弯变成了年偏心受压牛，因此，则加固后构互件的承载酷力主要取只决于压弯口状态下原换构件的承石载力。云（二）预妖应力下撑后拉杆加固骆法毕钢筋州混凝土构漏件采用预墙应力下撑缠式拉杆加鄙固定后，抹形成一个术由被加固萄构件和下驰撑式拉杆扒组成的复鸟合超静定现结构体系边，在外荷揭载和预应艇力共同作犹用下，拉省杆中产生风轴向力并稠通过与构柜件的结合士点（下撑叹点和杆端稠锚固点）爷传递给被申加固构件号，抵消了币部分外荷年载，改变城了原构件搭截面内力点特征，从弊而提高了暑构件的承程载能力暑该法年能降低被贸加固构件芦的应力水心平，不仅献使加固效溜果好，而缩且还能较但大幅度地杂提高结构远整体承载悉力，但加号固后对原渗结构外观绕有一定影券响；适用舒于大跨度虾或重型结桶构的加固告以及处于哪高应力、酱高应变状仪态下的混喝凝土构件枯的加固，膨但在无防详护的情况弹下，不能训用于温度威在左60瞎0记C置以上环境虹中，也不拔宜用于混津凝土收缩浮徐变大的床结构。优2家、增加支谱承加固法没增设花支点加固弊法是通过绒减少受弯摇构件的计伙算跨度，戏达到减少滤作用在被液加固构件贪上的载载喊效应，提猪高结构承随载水平的夺目的。该渣法简单可蛛靠，但易挺损害建筑疑物的原貌标和使用功也能，并可堡能减小使左用空间；蒸适用于具斥体条件许龟可的混凝某土结构加镇固病。里宪3处、其它加漫固法卸辅助时结构加固果法是采用列另制的辅楼助构件，赢如型钢、贵钢桁架或出钢筋混凝赵土梁，部并分或全部求分担被加恒固梁的荷顾载。帮在支奔座附近加治腋后，支系座附近截早面的有效击高度提高店了，因此的，截面的庙抗弯和抗私剪能力都衫得到提高劈。椒三、与混恋凝土结构朵加固改造圈配套使用套的技术一喷般有：摘1酿、托换技蜂术菌系托怨梁（或桁饿架）拆柱捡（或墙）抵、托梁接趴柱和托梁贤换柱等技劳术的概称集；属于一替种综合性庭技术，由料相关结构婆加固、上腰部结构顶扬升与复位拣以及废弃郊构件拆除止等技术组窃成；适用摧于已有建尊筑物的加朗固改造；至与传统做签法相比，陪具有施工镇时间短、语费用低、缺对生活和疤生产影响锋小等优点岗，但对技粉术要求较菠高，需由烛熟练工人珠来完成，福才能确保板安全。惜2堆、植筋技淡术暑系一芳项对混凝只土结构较融简捷、有颂效的连接别与锚固技处术；可植席入普通钢去筋，也可秃植入螺栓完式锚筋；燥已广泛应钟用于已有亚建筑物的分加固改造滚工程，如娘：施工中落漏埋钢筋刃或钢筋偏弯离设计位签置的补救枝，构件加睡大截面加赌固的补筋盆，上部结盐构扩跨、啄顶升对梁扣、柱的接胃长，房屋遗加层接柱帽和高层建谜筑增设剪板力墙的植等筋等。绝3予、裂缝修坟补技术派根据熊混凝土裂药缝的起因天、性状和窜大小，采猛用不同封误护方法进面行修补，垄使结构因拉开裂而降倦低的使用席功能和耐属久性得以子恢复的一麻种专门技透术；适用以于已有建型筑物中各此类裂缝的咽处理，但陕对受力性驳裂缝，除访修补外，稀尚应采用姜相应的加肠固措施。们内部修补顶法。犁内部意修补法是旨用压力泵原把胶结材还料压力混踏凝土裂缝新中，结硬座后起到补毛缝作用，阶并通过其僚胶结性使斯原结构恢赖复整体性捧，该方法证适用于裂现缝宽度较帝大，对结脑构的整体株性和安全查性及耐久标性等有影胡响，或有读防水防渗觉等要求的旅裂缝的修偷补。参4呼、碳化混斯凝土修复外技术驶系指饮通过恢复优混凝土的圆碱性（钝搁化作用）晃或增加其愤阻抗而使啦碳化造成欺的钢筋腐吩蚀得到遏昌制的技术侵。屯5妖、混凝土边表面处理扯技术排系指易采用化学盖方法、机揭械方法、垂喷砂方法乌、真空吸咽尘方法、挨射水方法氏等清理混焦凝土表面缴污痕、油竞迹、残渣赌以及其它煮附着物的晓专门技术袍。镇6马、混凝土妈表层密封块技术虹系指艺采用柔性养密封剂充倘填、聚合界物灌浆、终涂膜等方孟法对混凝招土进行防漆水、防潮伍和防裂处誉理的技术斤。仓7榆、其它技碰术妈如结恒构、构件迹移位技术厨、调整结贺构自振频寸率技术等修。却砌体结构阶篇才四、砌体杏结构加固惠方法：胃砌体温结构的加政固分为直维接加固与螺间接加固欧两类，设用计时，可么根据实际形条件和使逐用要求选喝择适宜的感方法。标（一）适方用于砌体参结构的直卧接加固方陡法一般为抓：菌1殿、钢筋混俗凝土外加捐层加固法揭该法吐属于复合搜截面加固阳法的一种毅。其优点振是施工工目艺简单、企适应性强认，砌体加汪固后承载跳力有较大音提高，并采具有成熟广的设计和表施工经验五；适用于难柱、带壁顽墙的加固隶；其缺点乎是现场施则工的湿作膏业时间长悬，对生产裕和生活有肃一定的影皇响，且加怜固后的建课筑物净空球有一定的蓬减小。察2各、钢筋水匆泥砂浆外麻加层加固扰法狭该法帽属于复合法截面加固匹法的一种雕。其优点安与钢筋混挺凝土外加竟层加固法炕相近，但诸提高承载缴力不如前量者；适用受于砌体墙捷的加固，胞有时也用认于钢筋混吐凝土外加锹层加固带烈壁柱墙时监两侧穿墙举箍筋的封摔闭。块3活、增设扶谦壁柱加固速法钞该法说属于加大严截面加固馅法的一种柴。其优点裂亦与钢筋怪混凝土外欺加层加固奶法相近，康但承载力饱提高有限拉，且较难呼满足抗震漏要求，一仿般仅在非绘地震区应可用。油（二）适垂用于砌体洞结构的间壁接加固方握法一般为梳：扒1谎、无粘结夫外包型钢招加固法节该法腾属于传统无加固方法乱，其优点冰是施工简君便、现场斧工作量和闹湿作业少历，受力较黎为可靠；宏适用于不膊允许增大夏原构件截览面尺寸，无却又要求清大幅度提态高截面承竿载力的砌布体柱的加雪固；其缺队点为加固窑费用较高飘，并需采炕用类似钢成结构的防提护措施。朱2匙、预应力萝撑杆加固费法君该法拼能较大幅东度地提高唤砌体柱的备承载能力阻，且加固陵效果可靠渐；适用于观加固处理麻高应力、涌高应变状粮态的砌体猫结构的加宵固；其缺腊点是不能略用于温度柴在徐60兵0圆C歌以上的环滋境中。破（三）砌堤体结构构例造性加固倍与修补允1所、增设圈键梁加固垂当圈死梁设置不桂符合现行范设计规范摩要求，或坏纵横墙交诚接处咬搓猾有明显缺脉陷，或房雨屋的整体和性较差时个，应增设胞圈梁进行堆加固唐2贴、增设梁剥垫加固津当大晚梁下砖砌颂体被局部生压碎或大伏梁下墙体堪出现局部抢竖直裂缝床时，应增文设梁垫进括行加固。卸3杏、砌体局识部拆砌龟当房陕屋局部破他裂但在查利清其破裂磁原因后尚菠未影响承狐重及安全沟时，可将毁破裂墙体坊局部拆除衡，并按提绵高砂浆强披度一级用梨整砖填砌切。馒4纳、砌体裂秒缝修补倒在进腐行裂缝修衔补前，应米根据砌体总构件的受薯力状态和衰裂缝的特兽征等因素颗，确定造非成砌体裂榨缝的原因遍，以便有闪针对性地粪进行裂缝因修补或采朽用相应的舅加固措施横。钢结构篇周五、钢结侧构加固方乱法：矮钢结稠构加固的咏主要方法垄有：减轻态荷载、改钱变结构计郊算图形、匠加大原结傅构构件截毫面和连接陶强度、阻篇止裂纹扩固展等。当忠有成熟经勾验时，亦肾可采用其眠它加固方某法。睛1允、改变结需构计算图却形值改变里结构计算置图形的加淋固方法是省指采用改乐变荷载分斯布状况、沃传力途径鬼、节点性室质和边界竭条件，增辰设附加杆涉件和支撑适、施加预秆应力、考可虑空间协狐同工作等假措施对结谜构进行加祖固的方法德；闯改变凯结构计算励图形的一钱般加固方穴法：浆（恐1抬）对结构故可采用下匹列增加结康构或构件氏的刚度的岸方法进行愧加固：陈A腾、增加支糊撑形成空脊间结构并识按空间结锅构验算；片B咱、加设支怖撑增加结确构刚度，校或者调整孔结构的自谢振频率等打以提高结砖构承载力慈和改善结伪构动力特步性；村C进、增设支易撑或辅助度杆件使结滴构的长细墓比减少以告提高其稳傅定性；渣D遗、在排架遵结构中重酒点加强某锻一列柱的拒刚度，使咽之承受大形部分水平歌力，以减挺轻其它柱山列负荷；丧E灵、在塔架斯等结构中唱设置拉杆察或适度张的紧的拉索漏以加强结穗构的刚度欺。欺（拥2狠）对受弯怖杆件可采诱用下列改者变其截面作内力的方欺法进行加敬固：吨A遇、改变荷识载的分布悔，例如将婶一个集中应荷载转化葡为多个集碌中荷载；值B沾、改变端酷部支承情填况，例如澡变铰接为勒刚结；遭C跟、增加中跪间支座或六将简支结啦构端部连莲接成为连赢续结构；荣D雷、调整连巴续结构的清支座位置芦；宽E毙、将结构闯变为撑杆杜式结构；哨F盛、施加预功应力。马（梢3莲）旁其对桁架可已采取下列娃改变其杆丰件内力的包方法进行跳加固：伍A供、增设撑详杆变桁架垫为撑杆式赏结构；呼B窝、加设预兽应力拉杆龟。疼2勤、加大构指件截面的衰加固剃采用表加大截面网加固钢构聚件时，所友选截面形递式应有利称于加固技未术要求并纪考虑已有腥缺陷和损抗伤的状况水。船3黄、连接的支加固与加潜固件的连亮接扬钢结范构连接方戴法，即焊威缝、铆钉刃、普通螺乒栓和高强未度螺栓连啄接方法的储选择，应塌根据结构摧需要加固石的原因、叮目的、受挥力状况、积构造及施鞋工条件，违并考虑结壳构原有的词连接方法极确定。挡钢结铁构加固一四般宜采用驾焊缝连接浆、摩擦型吊高强度螺卷栓连接，准有依据时岂亦可采用笼焊缝和摩际擦型高强资度螺栓的窝混合连接头。当采用灾焊缝连接嗓时，应采燥用经评定反认可的焊膛接工艺及耽连接材料扩。喇4堂、裂纹的翼修复与加圾固三