混凝土结构加固设计

会 与构件共 同找 曲， 时尚有一部 分压力直接 传递给 构件底面 ） 此 ， 在构件 １引 言 该作用 克服 了部分外荷载产 生的弯矩 ， 减少 了外荷 结构在长期 的 自 环境 和使用 环境的作用下 ， 然 其功能必然逐渐 减弱 ， 中产 生偏 心受压 作用 ， 从而提 高了构件的抗 弯能力 。同时 ， 由于拉杆 传给构件 的压力作 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 载效 应 ， 构件 控 斜截 评估结构损伤 的客观 规律和程度 ， 采取有效的方 法保 证结构 的安 全的 用 ， 裂缝发 展得 以缓解 、 制 、 面抗剪 承载力也随之提高 。 并 由于水平提杆的作用 ，原构件的截面应力特征 由受弯变成 了偏心 受 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 ２ 世纪 ， １ 因此 加 人类建筑 物还会 以混凝土结构 、 钢结构等为主 ， 阶段我认为我们在 结构 压 ， ， 固后构件 的承载力主要取决于压弯状态下原构件 的承载力 。 现 ２． ．１ ２． ２预应力下撑拉杆加 固法 。钢筋混凝 土构 件采用预应力 下撑 式 的加 固这方面 的研 究应该还以此为主要突破方 向。 拉杆加固定后 ，形成一个 由被加 固构件 和下撑 式拉 杆组成 的复合 超静 定 ２混凝土结构加 固 ￣＇ － 荷载和预应力共 同作用下 ， 中产 生轴向力并通 过与构 拉杆 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 结构体系 ，３ｔ 件的结合点 （ 撑点 和杆 端锚 固点 ） 下 传递给被加 固构件 ， 消了部分外 荷 抵 际条件 和使用要 求选择适宜的方法和配套 的技术 。 载 ， 变了原构件截面 内力特征 ， 改 从而提高 了构件 的承载能力 。 ２ １直接加 固方法 该法能降低被加 固构件 的应力水 平 ， 不仅使 加固效 果好 ， 而且还 能较 ２． ．１加大截 面加固法 １ 但加 适用 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 大幅度地提高结构 整体 承载力 ， 固后 对原结构外观有一 定影响 ； 高应变状态下 的混凝土构 度 ， 大截面 面积 ， 而提 高构件正 截面抗弯 ， 截面抗剪 能力 和截 面刚 于大跨度或重型结 构的加 固以及处于高应力 、 扩 从 斜 但在无防护 的情况 下 ， 不能用 于温度在 ６０ ０ Ｃ以上环境中 ， 也不 度 ， 到加 固补强 的作用。在适 筋范围 内， 土弯变构件正截 面承载力 件 的加 固， 起 混凝 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 宜用 于混凝 土收缩徐变大的结构 。 下 ， 主筋 面积可有效 地提高原构件正截 面抗 弯承载力。 增大 在截面的受拉 ２ ２ 增加支承加 固法 ． ２ 区加现浇混凝土 围套增加构件截面 ， 新加部分和原构 件共同工作 ， 通过 可 增设 支点加 固法 是通过减少受弯构件 的计算跨度 ，达到减少作用在 提高结构承载水平 的 目的。该法简单可靠 ， 但 有效地提高构件承载力 ， 改善正常使用性 能。 大截面加 固法施工工艺 简 被加 固构 件上的载载效应 ， 加 并可能减小使用空 间 ； 用于具体条件 适 单、 适应性 强 ， 具有成熟 的设 计和施工经验 ； 于梁 、 、 、 并 适用 板 柱 墙和一般 易损 害建筑 物的原貌和使用功能 ， 构造物的混凝土 的加 固； 但现场施工 的湿作 业时间长 ， 生产和生活有 一 许可 的混 凝土结构加 固。 对 定的影响 ， 且加固后的建筑物净空有一定 的减 小。 ２ ３其它加 固法 ． ２ 辅 助结构 加固法是采用另制 的辅助构件 ， 如型钢 、 钢桁架或钢筋混凝 ２． ． １ ２置换混凝土加 固法 部分 支座 该法的优点与加大截 面法相 近 ， 固后 不影 响建筑物的净空 ， 同 土梁 ， 或全部分担被加固梁的荷载 。在支座 附近加腋后 ， 附近 截 且加 但 样存在施工 的湿作业 时间长 的缺｜ 适 用于受压 区混凝 土强度偏低或 有 面的有效高 度提高了 ， ， 面的抗 弯和抗 剪能力都得到提高 。 ； 因此 截 严重缺 陷的梁 、 柱等混凝土 承重 构件 的加固。 ２ ３混凝 土加 固改造 配套使用技术 ２＿ ｌ ３有粘结外包型钢加 固法 ２ ．托 换技术 ．１ ３ 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 托换技术是 托梁 （ 或桁架 ） 柱 （ 拆 或墙 ） 、 托梁接 柱和托梁换 柱等技术 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 的概称 ； 于一种综合性 技术 ， 属 由相 关结 构加 固 、 上部结构 顶升与复位 以 钢与被加 固构佣粘结成 一整体 ， 固后 的构件 ， 加 由于受拉 和受压钢截 面面 及 废弃构件拆除等技术组成 ； 适用于 已有建筑 物的加固改造 ； 与传统做 法 具 费用低 、 对生活和生产影 响小等优点 ， 但对技术 要 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 相 比， 有施工时间短 、 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 求 较高 ， 需由熟练工人来完成 ， 才能确保安全 。 ２． ． ３ ２植筋技术 不宜在 无防护 的情况 下用于 ６０ ０ Ｃ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 植筋技术是一项对混凝土结构较简捷 、 有效的连接与锚固技术； 可植 构加 固。 入普通钢筋， 也可植 入 螺栓式锚筋； 已广泛应用于已有建筑物的加固改造 ２． ．４粘钢加 固法 １ 工程 ， ： 中漏埋钢 筋或钢筋偏 离设计 位置的补救 ， 件加大截 面加 如 施工 构 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 固的补筋 ， 上部结构扩跨 、 顶升对梁 、 的接 长 ， 屋加层接柱和高层建 筑 柱 房 面受拉 区 、 面受压 区或斜 截面 ） 面粘贴钢 板 ， 正截 表 这样可提 高被加 固构 增设剪力墙 的植筋等 。 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 ２． ．３裂缝修补技术 ３ 量湿作业 ， 对生产 和生活影 响小 ， 加固后 对原结构外 观和原有净 空无显 且 根据混凝 土裂缝的起 因 、 状和大小 ， 不同封 护方 法进行修 补 ， 性 采用 著影 响 ， 固效果 在很 大程度上取决于胶粘 工艺 与操作水 平 ； 用于承 使结构 因开裂而降低 的使用功能 和耐久性得 以恢复 的一 种专 门技 术 ； 但加 适 适 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。 用于 已有 建筑物 中各 类裂缝 的处理 ， 但对受 力性裂缝 ， 补外 ， 采 除修 尚应 ２． ．５粘贴纤维 增强 塑料加固法 １ 用相应 的加 固措施 。内部修补法是用 压力 泵把胶 结材料压力混凝 土裂缝 结硬后起 到补缝 作用 ， 并通过 其胶绪 『使原结构恢 复整体性 ， 法 生 该方 外 贴纤 维加 固是用胶 结材料 把纤 维增强 复合材料 贴 于被加 固构件 中， 的受拉 区域 ， 它与被加固截面共 同工作 ，达到 提高构件承载 能力的 目 适用于裂缝宽度较大 ， 使 对结构 的整体 『和安 全性及耐久性等有 影响 ， 生 或有 的。 除具有粘 贴钢板相似的优 外 ， 还具有耐腐浊 、 耐潮湿 、 几乎不增加结 防水防渗等要求 的裂缝 的修 补。 构自 、 重 耐用、 维护费用较低等优点， 但需要专门的防火处理 ， 适用于各种 ２． ． ３ ４碳化混凝土修复技术 碳化混凝土修复技术是指通过恢复混凝土的碱性（ 钝化作用） 或增加 受 力性 质的混凝土结构构件和一般构筑物 。 其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术。 ２． ． １ ６绕丝法 该法的优缺点与加大截面法相近；适用于混凝土结构构件斜截面承 ２． ．５混凝土表面处理技术 ３ ｝凝土表面处理技术指采用化学方法、 昆 机械方法、 喷砂方法 、 真空吸 载力不足的加固， 或需对受压构件施加横向约束力的场合。 尘方法 、 射水方法等清理混凝土表面污痕 、 、 油迹 残渣以及其它附着物的 ２Ｉ ．７锚 栓锚 固法 ． 该 法适用于混凝土强度 等级为 Ｃ ０－ ０ ２， ６ 的混凝土 承重结构 的改造 、 专 门技术 。 － Ｃ ２． ．６混凝土表层 密封技术 ３ 加 固 ； 用于已��
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建 筑 科 学
混凝土结构加 固设 计
何 志 鹏
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摘 要 ： 文 主要 论 述 了混 凝 土 结 构 、 结构 的 加 固措 施 以及 与 混 凝土 结 构加 固改 造 的 配套技 术 。 本 钢 关键词： 混凝 土 结 构加 固 ； 结 构加 固 钢