钢筋混凝土结构加固新技术应用
钢筋混凝土板底加固无支撑模板施工工艺
目前由于建筑物的使用功能的改变,需要对原有的现浇板和梁进行结构加固处理,一般对梁加固是采用粘碳纤维、粘钢板和在原有结构梁外侧增加“U”形梁等方式进行,对结构板的加固是将原结构板的底部混凝土保护层剔除,下面采用植筋等方式增加钢筋并浇筑混凝土来提高结构板的承载力。
这需要在原有的结构板底搭设支撑架和安装模板。
若采用这些传统的施工工艺将投入大量的支撑钢管、扣件和可调顶托,故造价较高。
特别是在一些高大空间进行加固施工时需要的支撑钢管、可调顶托和扣件数量会更多。
结构加固施工的建筑物多半是已经竣工验收投入使用,支撑钢管、可调顶托和扣件自重较大,人工搬运困难,增加了结构加固施工的周期。
为减少结构加固的施工周期和降低结构加固的施工成本,本文在该类型的施工中,使用了无支撑模板施工工艺,大幅缩短了施工周期,减少了不少劳动力成本,同时也降低了施工的安全风险,取得了较好的经济效益和社会效益,值得推广。
1、工程概况綦江时代广场项目位于重庆市綦江区綦江东高铁站,该项目属于綦江东站的配套工程,建筑总面积40万 ㎡。
本次由于站前广场需要增加飞行影院,对已经施工的站前广场约510 ㎡的钢筋混凝土结构梁和板进行加固处理。
需要进行结构加固区域的下部是公共客运中心停车场,停车场地面金刚砂耐磨地坪已经施工完成。
结构加固层层高7 m。
建设单位要求尽量减少施工期间对板底空间交通影响时间。
2、施工工艺适用范围无支撑模板施工工艺适用于各种钢筋混凝土板底加固施工,特别适用于高空间大跨度结构板加固的模板施工。
采用本施工工艺可以减少现场支撑钢管、扣件和可调顶托的使用量,也可以减少支撑体系的搭设和拆除工作,提高了施工效率,缩短了施工工期。
3、施工工艺特点3.1 无支撑模板体系不设支撑立柱和横向拉杆本施工工艺主要用于结构加固施工,利用原钢筋结构作为模板和施工荷载的受力支撑点。
这样不用从地面设置支撑立柱和横向的拉杆。
在模板体系安装完成后还不影响下部的通行。
3.2 无支撑模板体系安装和拆除简单由于无支撑模板体系无支撑立柱和横向拉杆,在施工时不用按常规的模板支撑体系搭设支撑架。
碳纤维加固法在钢筋混凝土柱补强施工中的应用
碳纤维加固法在钢筋混凝土柱补强施工中的应用发布时间:2021-12-31T07:06:28.215Z 来源:《建筑实践》2021年第8月22期作者:朱磊[导读] 本文解析了钢筋混凝土柱结构补强的技术特点、施工工艺朱磊云南国土资源职业学院云南昆明650000摘要:本文解析了钢筋混凝土柱结构补强的技术特点、施工工艺,并紧密结合自己在工程中的实践经验,介绍了钢筋混凝土柱结构补强的施工技术、施工工序质量的控制措施。
关键词:碳纤维加固结构补强实践应用随着社会经济的高速发展,建筑行业市场对现代建筑物的使用要求越来越高,钢筋混凝土柱由于具有承载能力高、抗震性能好等优点,已逐步在现代建筑施工得到广泛应用。
在工程实践中,当钢筋混凝土柱承受荷载超出其自身承载极限时柱体就会发生损伤变形,及时进行结构补强是确保建筑结构安全的重要手段,现结合在一综合楼项目中钢筋混凝土柱结构补强的施工实践进行分析。
一、碳纤维加固结构补强的原理钢筋混凝土柱是建筑结构中重要的受力构件,属于压弯构件,主要承受轴力,这种受力状态决定其延展性小,当钢筋混凝土柱不能满足安全性、耐久性和适用性要求时,就须进行结构加固补强。
碳纤维布加固法作为钢筋混凝土柱常用的结构补强方法,补强效果具有耐腐蚀性、耐渗性、减震性能好等特点。
碳纤维布加固法的原理是用粘合剂将碳纤维布粘贴在柱构件的表面,碳纤维的包裹对柱产生环箍作用,在一定程度上提高了柱的轴心抗压强度,碳纤维对柱产生的横向约束作用还可显著提高柱在水平荷载下的延性,满足轴压比的延性要求。
二、钢筋混凝土柱碳纤维加固法的应用实践1、工程概况某学校教学楼,建筑面积9120m2,结构形式为钢筋混凝土框架结构,6层,总高22米,混凝土标号C30。
该教学楼使用年代久远,经第三方机构进行房屋鉴定后需对该建筑结构进行补强加固,由设计单位对钢筋混凝土柱承载力和延性的核算,确定对钢筋混凝土柱采用碳纤维布加固法补强,即采用沿整个柱高范围包裹3层碳纤维布,经碳纤维加固后将有效提高柱的抗剪承载力和延性,以确保建筑物的使用安全。
国内外抗震加固新技术的比较与应用
国内外抗震加固新技术的比较与应用随着科技的不断发展和人们对安全的需求提高,抗震加固技术成为了建筑领域备受关注的话题。
在国内外,各种新的抗震加固技术层出不穷,它们在改善建筑物的抗震能力、减少地震灾害造成的损失方面发挥着重要作用。
本文将就国内外抗震加固新技术进行比较,并探讨其在实际应用中的效果和前景。
1. 钢筋混凝土结构加固技术国内外都在积极研究和应用钢筋混凝土结构的加固技术。
通过在混凝土结构上增加钢筋、外包钢筋混凝土、加固节点等方法,来提高建筑物的抗震能力。
在国外,一些先进的钢筋混凝土加固技术已经相对成熟,如西方国家常用的FRP加固技术(玻璃纤维增强聚合物加固技术),相对轻便、施工方便并且经济效益明显。
国内也在积极推广FRP加固技术,通过应用纤维增强材料、碳纤维等,来提高混凝土结构的抗震性能。
钢结构是一种轻量化的结构体系,具有较好的韧性和延性。
钢结构加固技术在国外得到了较为广泛的应用,如对钢框架的加固技术、钢管混凝土柱的加固技术等。
钢结构加固技术在国内也得到了较多的研究和应用,通过加固梁柱节点、增加钢板、加固钢管等方法,来提高钢结构的抗震性能。
3. 隔震技术隔震技术是近年来国内外广泛研究的一种抗震加固技术。
通过在建筑底部设置隔震装置,使建筑可以与地面进行相对独立的振动,从而减小地震作用传递到建筑上的影响。
隔震技术在国外应用较为广泛,如日本的基础隔震技术和新西兰的橡胶隔震技术等。
国内也在积极推广隔震技术,并在一些地震频发的区域应用取得了良好的效果。
4. 预制装配式抗震结构技术预制装配式抗震结构技术是一种将建筑结构预先制作成标准构件,再进行现场拼装的技术。
这种技术可以提高建筑的施工效率,减少对现场环境的影响,并且可以有效减小建筑物的自重,提高抗震性能。
国外一些发达国家如美国、日本等都在积极研究和应用预制装配式抗震结构技术。
而在国内,这种技术也逐渐得到了重视,并在一些地区得到了推广应用。
二、抗震加固新技术在实际应用中的效果抗震加固新技术的应用可以有效提高建筑物的抗震能力,减小地震造成的破坏。
钢筋混凝土结构碳纤维加固补强施工工法
钢筋混凝土结构碳纤维加固补强施工工法钢筋混凝土结构碳纤维加固补强施工工法一、前言钢筋混凝土结构是建筑物和桥梁中常见的结构形式,但随着使用年限的增加和外部荷载的不断改变,结构往往会出现疲劳、腐蚀和裂缝等问题,使其承载能力下降和安全性受到威胁。
为了提高结构的承载能力和延长使用寿命,钢筋混凝土结构碳纤维加固补强工法应运而生。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点钢筋混凝土结构碳纤维加固补强工法具有以下特点:1. 轻质高强:碳纤维具有轻质高强的特性,可以提高结构的抗弯、抗剪和承载能力;2. 灵活性:碳纤维可以按照需要进行构件加固和薄壁板弯曲加固,适用于不同形式和要求的结构;3. 耐久性:碳纤维具有优异的抗腐蚀性能,能够延长结构的使用寿命;4. 施工方便:加固材料轻便易携带,施工过程简便快捷,既能够在运营中进行,又能够在停工期间进行;5. 经济性:相对于传统加固方法,碳纤维加固的成本较低且施工周期较短。
三、适应范围钢筋混凝土结构碳纤维加固补强工法适用于以下结构:1. 梁、柱、板、墙等混凝土构件的加固;2. 梁、板、墙等混凝土构件的薄壁板弯曲加固;3. 结构出现裂缝或疲劳损伤的修补。
四、工艺原理钢筋混凝土结构碳纤维加固补强的工艺原理是通过将碳纤维布或碳纤维板粘贴在结构表面,并使用特殊的环氧树脂胶进行粘结,形成一个新的整体结构。
碳纤维材料具有很高的强度与刚度,可以在结构中承担一部分的荷载,通过与原结构的协同作用,提高结构的承载能力和抗震性能。
五、施工工艺钢筋混凝土结构碳纤维加固补强的施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 表面处理:清理结构表面的杂物和污垢,修补和加固结构表面裂缝;2. 准备碳纤维材料:根据设计要求,将碳纤维布或碳纤维板切割成需要的形状和尺寸;3. 粘结处理:使用环氧树脂胶将碳纤维材料固定在结构表面,确保胶层和碳纤维之间的紧密粘结;4. 压实与固化:使用专用的压实工具对碳纤维材料施加压力,使其与结构表面牢固连接,并等待环氧树脂胶完全固化;5. 后续处理:根据需要进行加固区域的涂漆等后续处理。
钢筋混凝土结构加固设计的方法与实践案例分析
钢筋混凝土结构加固设计的方法与实践案例分析目录1. 内容概括 (2)1.1 钢筋混凝土结构加固的重要性 (2)1.2 加固设计的目的和内容 (3)1.3 文档结构概览 (5)2. 加固设计理论基础 (6)2.1 材料特性与加固方法评价 (7)2.2 结构损伤诊断与评估 (8)2.3 加固设计的数学模型与计算方法 (10)3. 常见加固设计方法 (11)3.1 增加外部支承 (13)3.1.1 加设框架或剪刀墙 (14)3.1.2 底卸荷等方法 (15)3.2 增强构件强度 (16)3.2.1 加固混凝土或增大截面 (17)3.2.2 植筋或粘钢加固技术 (19)3.2.3 碳纤维增强材料的应用 (20)3.3 提升梁板结构和抗震性能 (22)3.3.1 增配抗震钢筋 (24)3.3.2 增设抗震支撑 (25)3.3.3 加固节点和连接部位 (27)4. 加固设计与施工技术 (29)4.1 设计与施工结合的技术要点 (30)4.2 加固材料与工艺设备的选择 (31)4.3 加固现场施工的质量控制 (33)5. 钢筋混凝土结构加固案例分析 (34)5.1 实际加固项目概述 (35)5.2 加固设计过程与关键参数构成 (37)5.3 施工细节与质量检验 (38)5.4 加固前后的性能对比与总结 (40)5.5 加固效果与长期监测研究 (41)6. 加固设计的现代化趋势与技术创新 (43)6.1 智能化无损检测技术 (45)6.2 物联网在结构健康监测中的应用 (46)6.3 预应力与高性能混凝土的研究进展 (47)1. 内容概括本文档旨在探讨钢筋混凝土结构加固设计的方法与实践案例分析。
首先,概述钢筋混凝土结构加固的必要性和重要性,包括常见的加固需求原因以及加固对结构寿命和安全性能的提升作用。
阐述现阶段常用的钢筋混凝土结构加固设计方法,涵盖内加固、外加固、地基加固等多种形式,并对每种方法的特点、适用范围以及设计要点进行详细介绍。
建筑物加固改造技术的发展与应用
建筑物加固改造技术的发展与应用摘要:随着城市建设的不断推进,越来越多的建筑物需要进行改造和加固。
传统的加固方法存在成本高、施工难度大等问题,而新技术和新材料的应用,则为建筑物加固提供了更为有效和可靠的解决方案。
本文将从炭纤维布加固技术、化学植筋和结构粘钢加固技术等多个方面入手,探讨建筑物改造加固的新技术和新材料,以期为相关行业提供参考。
关键词:建筑工程;加固改造;技术应用与发展引言:本文介绍了建筑物改造加固的新技术和新材料,重点探讨了炭纤维布加固技术及其分类、优点,以及化学植筋和结构粘钢加固技术的优点和应用方法。
同时,通过南京市市政管理局办公楼加固工程等案例,详细介绍了这些新技术在实际工程中的施工步骤和效果,对建筑物加固行业的发展具有一定的参考价值。
一、国内外建筑加固技术改造的应用现状及发展前景建筑加固技术改造是指对已有的建筑进行加固处理,提高其抗震、抗风、抗震等能力,延长使用寿命,保障建筑安全的一种技术手段。
随着现代社会的发展,城市化进程加快,建筑加固技术改造越来越受到人们的重视。
我国建筑加固技术改造已经得到了广泛的应用,尤其是在地震多发区,政府大力推进地震安全鉴定和加固工程。
在2013年的雅安地震后,四川省政府对受损房屋进行了全面的安全鉴定和加固改造。
此外,在城市更新、老旧小区改造等方面,建筑加固技术改造也得到了广泛应用,尤其是在受到自然灾害冲击的地区,政府和社会各界都在积极推动建筑加固技术改造的发展。
建筑加固技术改造的发展前景非常广阔,随着经济和社会的发展,城市化进程加快,建筑加固技术改造将会得到更广泛的应用。
二、旧建筑物改造及加固的新技术和新材料旧建筑物改造及加固的新技术和新材料是为了延长建筑物的使用寿命、提高安全性能和减少能源消耗而发展出来的一系列技术和材料。
(一)旧建筑物改造及加固的新技术当前,我国旧建筑物改造及加固常用的新技术如下:第一,钢结构加固技术。
这种技术是通过在原有结构上添加钢结构的方式来提高建筑物的抗震和抗风能力。
钢筋混凝土桥梁上部结构加固技术应用
钢筋混凝土桥梁上部结构加固技术与应用摘要:本文对现有部分钢筋混凝土桥梁上部结构加固技术进行了综述,对部分加固方法的设计要点及施工工艺进行了详细的论述,并介绍了近几年刚刚出现的新的加固技术。
关键词:桥梁上部结构加固技术施工工艺1、前言桥梁是公路的主要组成部分,维护桥梁的使用状态是确保公路畅通、行车安全的关键。
然而,由于受到超限车辆、大交通量以及各种环境因素的作用和影响,公路桥梁在设计使用期内会产生一系列病害,如钢筋混凝土板裂缝、钢筋锈蚀混凝土材料的劣化等病害,同时,随着时间的推移,大量的钢筋混凝土桥梁将步入“老龄化”,这些因素对桥梁结构的安全性、适用性、耐久性都产生了较大的影响,不同程度地造成桥梁承载力降低,甚至危及到桥梁的安全运营。
结合桥梁加固项目的实施,许多新材料、新工艺、新方法在工程中得以推广应用,并总结出许多工艺简单、造价低廉、施工方便的实用技术,显著提高了危旧桥梁的加固维修水平,增加了桥梁改造技术的科技含量。
随着大量公路桥梁加固工程的实施,不但对传统桥梁加固技术做到了灵魂运用,也提出了一些具有创新意义的新的加固方法。
下面就近几年对钢筋混凝土桥梁上部结构加固方法的施工技术进行介绍。
2、桥梁上部结构加固技术方法2.1粘贴钢板加固法:2.1.1粘贴钢板加固法采用粘结剂和锚固栓将钢板粘贴锚固于混凝土结构受拉面或其他薄弱部位,使钢板与加固混凝土结构形成整体,以提高构件的抗弯、抗剪能力,提高原结构的刚度,限制裂缝的发展,改善钢筋与混凝土的应力状态。
当粘贴钢板拟提高梁的抗弯强度时,钢板粘贴在构件底面,此时钢板和混凝土作为整体受力考虑,以钢板和混凝土的局部剪切强度控制设计;当提高梁的抗剪强度时,钢板可粘贴在构件侧面,并与原构件内抗剪钢筋方向一致。
钢板的规格宜薄而且要宽,厚度一般在4.5-6mm;宽度板底为20cm,板侧一般为10cm左右。
粘贴钢板补强加固的合理设计应控制在钢板发生屈服之前,混凝土不出现剪切破坏。
粘钢
1、什么是结构粘钢加固结构粘钢加固是一种建筑结构工程的加固新技术。
用特制的结构胶粘剂,将钢板粘贴在钢筋混凝土结构的表面,能达到加固和增强原结构强度和刚度的目的。
2、结构粘钢加固有什么优点结构粘钢加固方法,与其他的加固方法比较,有许多独特的优点和先进性,主要有:1、坚固耐用:经过多年来的工程实践,已经证明完全能保证加固工程的质量,结构的强度和刚度都能满足设计的要求。
2、施工快速:在保证粘钢加固结构质量的前提下,快速完成施工任务,并能根据业务要求,在不停产不影响使用的情况下完成施工,受到用户的普遍赞扬。
3、简洁轻巧:与其它加固方法比较,粘钢加固的施工,干净利落,比较简便,现场无湿作业。
完成加固后的结构外观不改变,比较轻巧,钢板薄,结构自重增加极微,不会导致建筑物内其他构件的连锁加固。
4、灵活多样:粘钢加固法的适应性很强,能够解决生产上和生活上各种有关问题。
粘贴钢板的方案多种多样,灵活巧妙。
还可粘贴型钢、加固钢结构及砖砌体结构等。
5、经济合理:由于施工快,避免或减少工厂停产时间,节约加固材料,与其它加固方法比较,粘钢加固的费用大为节省,经济效益很高。
3、结构粘钢加固在什么情况下应用(1)钢筋焊接点断裂加固(2)施工中漏放钢筋加固(3)混凝土标号达不到,提高结构强度加固(4)加层抗震加固(5)阳台根部断裂加固(6)牛腿接点加固(7)悬挂式吊车梁提高荷载加固(8)楼面荷载集中力加固(9)火灾后梁柱砼烧坏加固(10)混凝土柱子牛腿断裂加固(11)桥式吊车梁加固(12)薄腹梁断裂加固(13)爆炸冲击波破坏梁体加固(14)提高楼面荷载加固(15)屋架梁下弦腐蚀严重露筋加固(16)断梁加固(17)截柱加固(18)减震加固(19)梁柱受化学腐蚀的粘钢加固(20)旧房改造综合加固(21)生命线建筑物抗震加固(22)剪力墙开1.6M以下的圆洞加固,开1M X 2M以下的门洞加固(23)桥梁断裂、旧桥维修加固(24)提高柱子承载力解决柱子轴压比超标加固“壁可”法和钢板贴合法在危桥加固中的应用1.应用前景随着我国公路建设的加快,公路运输能力逐年提高,这就要求公路桥梁承载力相应加大,但目前我国“文革”及其以前的公路桥梁设计承载力普遍偏低,且年久失修,其实际承载力已大大下降,我国仅重庆地区就已有八座大中桥梁已处于危桥状态,加固补强技术有着广阔的应用前景。
钢筋混凝土梁粘钢结构加固施工工法
钢筋混凝土梁粘钢结构加固施工工法钢筋混凝土结构是我国工业与民用建筑中广泛应用的一种结构。
随着人们对结构安全性、适用性和耐久性要求的不断提高,对现有混凝土结构的维护、维修和加固也越来越受到关注和重视。
目前国内常用的混凝土梁加固方法有加大截面法、混凝土置换法、粘贴纤维复合材料加固法、预应力加固法、增设支点加固法等。
然而,这些方法都存在一些问题,如施工时间长、施工复杂、施工费用高等。
XXX在总结多年类似工程施工经验的基础上,利用科技创新手段,完成了“钢筋混凝土梁粘钢结构加固施工技术研究”课题。
该技术通过粘钢板、粘U型箍板,植负弯矩加强筋、植螺栓固定等措施的综合应用,很好地解决了XXX处负弯矩承载力不足引起的质量缺陷。
该成果于2010年7月通过XXX组织的技术鉴定,达到国内先进水平。
该成果具有技术先进、质量可靠、施工速度快、成本低等优点。
该工法的特点包括:基本不增加被加固构件断面尺寸和重量,不改变构建外形和使用空间;施工简便、快捷,湿作业少,施工速度快,可避免或减少停用时间;可以有效封闭混凝土结构裂缝,延长结构使用寿命;对原结构加固效果显著,坚固耐用;节约加固材料,节省加固费用,经济效益高。
该工法适用于因设计或施工不当、使用功能改变等引起的承受静荷载作用的梁支座处负弯矩承载力不足的构件。
加固构件长期使用的环境温度不高于60℃,相对湿度不大于70%及无化学腐蚀,否则应采取有效的防护措施。
加固钢板厚度宜在2~6mm之间,若此厚度不能满足设计要求,应选用别的加固方法。
被加固混凝土结构构件,其现场实测混凝上强度等级不低于Cl5,且混凝土表面的正拉粘结强度不低于1.5Mpa。
钢板和U型箍板需要根据锈蚀情况,用砂轮机打磨除锈和粗糙处理。
打磨后,钢板应该呈现金属光泽,粗糙度越大越好,打磨纹路应该与受力方向垂直。
最后,用脱脂棉蘸丙酮擦净表面并待其完全干燥备用。
按照设计要求,在加固位置标记加强筋和螺杆,并标示除锈清理的长度范围。
混凝土结构加固技术及应用实例
混凝土结构加固技术及应用实例一、引言混凝土结构是建筑物中最常用的结构形式之一,但由于长期使用和自然环境的影响,混凝土结构容易出现裂缝、变形等问题,甚至出现安全隐患。
因此,加固混凝土结构成为保障建筑物安全的重要措施。
二、混凝土结构加固技术1.钢板加固技术钢板加固技术是一种常见的混凝土结构加固方法,主要是通过在混凝土表面贴上钢板,增强混凝土的承载能力和抗震能力。
该方法适用于混凝土结构裂缝较小、变形较轻的情况。
2.碳纤维加固技术碳纤维加固技术是一种新型的混凝土结构加固方法,主要是通过将碳纤维布贴在混凝土表面并进行固化,增强混凝土的承载能力和抗震能力。
该方法适用于混凝土结构裂缝较大、变形较严重的情况。
3.钢筋加固技术钢筋加固技术是一种传统的混凝土结构加固方法,主要是通过在混凝土内部加固钢筋,增强混凝土的承载能力和抗震能力。
该方法适用于混凝土结构裂缝较严重、变形较大的情况。
三、混凝土结构加固应用实例1.钢板加固应用实例东京塔是一座高度333米的钢铁铸造塔,因受地震和强风的影响,外部混凝土表面出现了许多裂缝和鼓包。
为了增强其抗震能力,采用了钢板加固技术。
将厚度为8毫米、宽度为600毫米的钢板贴在外部混凝土表面,并进行固定,增强了其承载能力和抗震能力。
2.碳纤维加固应用实例上海红星美凯龙广场是一座高层建筑,由于长期使用和自然环境的影响,部分混凝土结构出现了裂缝和变形。
为了增强其承载能力和抗震能力,采用了碳纤维加固技术。
将碳纤维布贴在混凝土表面,并进行固化,增强了其承载能力和抗震能力。
3.钢筋加固应用实例广州白云机场是一座重要的航空交通枢纽,由于长期使用和自然环境的影响,部分混凝土结构出现了裂缝和变形。
为了增强其承载能力和抗震能力,采用了钢筋加固技术。
在混凝土内部加固钢筋,增强了其承载能力和抗震能力。
四、结论混凝土结构加固技术是保障建筑物安全的重要措施。
钢板加固技术适用于裂缝较小、变形较轻的情况,碳纤维加固技术适用于裂缝较大、变形较严重的情况,钢筋加固技术适用于裂缝较严重、变形较大的情况。
钢筋混凝土结构加固技术与应用
将 剪力 传递 给外 包钢 ,在 原基 础上 对 钢箍 施加 一定 的预 应力 。要 求在 对钢 箍 施加 预应 力时 ,先 将 扁钢 一端 固定 在 柱角 钢上 。然 后 对扁 钢用 手工 割枪 加热,湿度应控制在扁钢颜色由黑色变为暗褐色之前( 47 0℃以下) ,将扁钢 另 一端 立即 焊在 柱角 钢 上, 这样 就使 钢 箍冷 却后 就产 生 了一 定预 应力 .对 扁钢 的加 热、施 焊同 一圈上 应对 称进行 。框 架节 点是柱 加固 的关键 部位 。
外 包角 钢, 横向 用钢 箍 进行 焊接 连接 。 角钢 和钢 箍规 格 和数 量的 确定 根据 已 推定 的柱 混凝 土强 度和 轴压 比, 按 照规 范中 的计 算公 式, 进行 合理 的分
析计算,保证加固后的 OO× 6舢,扁钢箍为 一75×6衄, 间距为250m,角钢贯穿强 度不足柱子的 上下 楼 板, 在上 下层 的节 点 处进 行可 靠连 接 。为 了更 好地 使 原混 凝土 柱可 靠的
钢筋混凝土结构是目前建筑中使用最广泛的一种结构,由于施工质 量、 设计 、功 能等 多种原 因, 需要 进行加 固来 保证 结构 安全性 和可 靠性 。 钢 筋混 凝土 的加 固 问题 一直 是国 内外 致 力研 究的 一个 课 题, 即使 是在 科技 高 度发 达的 今天 ,其 研究 仍处 于探 索 和发 展阶 段。 加固 技术 的应 用涉 及的 问 题很 多, 不仅 要遵 循现 行的 规范 、 标准 ,还 牵涉 到过 去的 工程 做法 、标 准的材料。因此。合理、有效的开展钢筋混凝土加固技术的工程应用研 究,具有 重要的经济和社会 意义。
一、 工程概 况
某医 院 急救中 心及 中心 医院 门诊 综合 楼为 地下 一层 、地 上九 层的 现浇 钢筋混 凝土框架 结构。该 工程为改 扩建工程 ,总建筑 面积为2. 1万平方 米, 结构 总高 度为 33. 4米。 地下 室为 停车 库, 基础为 泥浆 护壁 钻孔 灌注 桩。 该 工程 设计 中框 架混 凝土 柱混 凝土设 计强 度等 级为 C30, 梁、 板混 凝土 强度 等 级为c20 ,当该工程施工到四层时,在拆模过程中发现有多处柱子根部混凝 土 疏松 、漏 振、 蜂 窝等 质量 问题 。检 测 工程 依据 《回 弹 法检 测混 凝土 抗压 强度技术规程》的规定,初步发现大量框架柱混凝土强度达不到设计要 求。在构件回弹法测试的对应位置每层各站取1 8个混凝土芯样进行抗压强 度试 验。 综合 检测 结果, 可看 出粱 、板的 混凝 土强 度均 能满足 设计 要求 , 框架 柱却存 在大量的 混凝土 强度不 能满足设 计要求 。
国内外抗震加固新技术的比较与应用
国内外抗震加固新技术的比较与应用【摘要】本文主要对国内外抗震加固新技术进行比较与应用的研究。
在本文介绍了背景情况,探讨了研究意义并对相关文献进行了综述。
在分别分析了国内抗震加固新技术和国外抗震加固新技术的现状,比较了二者的特点,并给出了国内外抗震加固新技术的应用案例。
文章还探讨了国内外抗震加固新技术的发展趋势。
在文章对国内外抗震加固新技术的比较与应用未来的发展方向进行了展望,并总结了研究的实践意义。
该研究对于提高建筑物抗震性能,保障人民生命财产安全具有重要意义。
【关键词】关键词:抗震加固、新技术、国内外比较、应用案例、发展趋势、未来方向、总结展望、实践意义1. 引言1.1 背景介绍抗震加固是指对建筑结构进行改造,增强其抗震能力,以减少地震灾害对建筑物造成的破坏。
地震是一种自然灾害,具有突发性和破坏性,对人类造成了严重的威胁。
在地震频繁发生的国家,如中国、日本等地区,抗震工程一直是一个重要的研究领域。
背景介绍部分将重点介绍抗震加固的背景和现状,探讨抗震加固的重要性及其在现代建筑工程中的意义。
随着科技的发展和工程技术的进步,各国在抗震加固方面积累了丰富的经验和技术成果。
国内外许多研究机构和企业都在不断探索和研发新的抗震加固技术,以提高建筑结构的抗震性能,减少地震带来的损失。
通过对抗震加固新技术的比较与应用,可以更好地了解各国在抗震领域的研究成果和技术发展趋势,为我国的抗震工程提供借鉴和参考。
本文将重点探讨国内外抗震加固新技术的现状、比较与应用,分析其发展趋势,以期为提升我国抗震工程水平提供有益的参考和启示。
1.2 研究意义抗震加固技术是防灾减灾领域的重要研究内容,具有重要的现实意义和社会影响。
随着城市化进程的不断发展,我国的建筑数量和规模不断增加,地震灾害对建筑结构的破坏给人员生命安全和财产安全带来了极大威胁。
研究抗震加固新技术,对提高建筑物的抗震性能,减少地震灾害造成的损失具有重要的现实意义。
随着科技的不断进步和新技术的不断涌现,国内外抗震加固新技术的比较和应用成为了抗震减灾领域的热点问题。
钢筋混凝土结构在房屋加固中应用论文
浅析钢筋混凝土结构在房屋加固中的应用摘要:混凝土结构、砌体结构、钢结构等形式坚固耐用而广泛在建筑工程中应用。
但是由于施工材料的不过关及施工质量存在严重问题,造成建筑物出现裂缝、变形、断裂、错位等结构问题,严重影响建筑物安全使用。
本文简要介绍了钢筋混凝土结构在房屋加固中的技术。
关键词:钢筋混凝土;房屋加固;检测设计abstract: concrete structure, masonry structure, steel structure durable and widely applied in the architectural engineering. but because of the construction materials quality and construction quality the existence of serious problems, resulting in cracks in buildings, deformation, fracture, dislocation and other structural problems, serious impact on building safety. this paper briefly introduces the structure of reinforced concrete in the reinforcement of technology.key words: reinforced concrete; reinforcement for building; test design中图分类号:tu375一、检测和鉴定的必要性为了解既有房屋结构的安全性、适用性和耐久性是否满足要求,在改造加固前必须要对结构进行检测和鉴定,对其可靠性做出正确的评价。
检测和鉴定工作应该由有资质的单位承担。
检测时可根据房屋结构实际情况和特点确定重点内容,钢筋混凝土结构应着重检测构件的混凝土强度等级、钢筋配置、裂缝情况、混凝土碳化深度、蜂窝缺陷等。
钢筋混凝土框架结构加层改造设计实例及应用_赵磊
收稿日期:2011-09-14作者简介:赵磊(1973—),男,高级工程师,硕士,主要从事企业内部工业项目土建工程设计、管理工作.宁夏工程技术Ningxia Engineering Technology Vol.11No.1Mar .2012第11卷第1期2012年3月文章编号:1671-7244(2012)01-0056-051工程概况中色(宁夏)东方集团有限公司原有的研发中心建筑无法满足使用要求,如果重新建设将耗费企业宝贵的时间和经费,而合理地对旧有建筑进行改造,不仅可以加快建设进程、节约建设资金,还可以减少用地紧张和资金量大、回收期长等不利因素.研究中心于2002年建成,原设计为二层现浇钢筋混凝土框架结构,层高3.9m ,一层为实验区,二层为集中办公区,上人屋面.原结构立面、平面示意如图1所示.2009年由于国际市场竞争日趋激烈,对产品性能要求越来越高,集团公司原有研发力量严重不足,决定增加科研投入,增加人员和设备.研究中心需要增加近1.5倍的使用面积,同时严格控制工期和造价.2改造方案2.1加层方案目前房屋加层方法大概分为直接加层法和外套结构加层法两种.前者可充分利用原有建筑的承载潜力,是扩大使用面积最经济、最方便的手段.由于原结构方案选型正确,传力途径明确,节点连接可靠,设计文件(图纸、计算书)齐全,且满足现行规范要求;经检测原结构地基基础变形值和倾斜值均满足规范要求,地基基础稳定;上部结构投入使用时间不长,使用环境良好,结构强度储备充分,仅需要对局部构件进行加固即可满足要求.因此,选择在原有二层的基础上加盖二层框架,功能分区同原第二层.加层部分内外墙体采用轻质材料,改造后结构布置如图2所示.2.2加固技术方案目前流行的加固技术有很多,如增大截面加固法、粘贴钢板加固法、预应力加固法、改变受力体系加固法、外包钢加固法、粘贴碳纤维布加固法、植筋法等等[1].综合建设单位改造要求以及本地区成熟技术确定具体加固方案:①对于加层后轴压比超限的钢筋混凝土框架结构加层改造设计实例及应用赵磊(中色(宁夏)东方集团有限公司工程部,宁夏石嘴山753000)摘要:以中色(宁夏)东方集团有限公司的钢筋混凝土框架结构加层改造工程为例,以现行加层理论为基础,利用SATWE-8软件工具对结构因改造引起的力学性能改变进行了大量的计算和分析,最终提出运用“模拟加层、整体分析、前后对比”的改造设计方法,对该建筑进行了加层改造,并取得了良好效果,不仅验证了上述方法的科学性和实用性,而且积累了大量的改造经验.通过对改造计算结果的分析,得出了一个“经验系数”,在今后类似结构加层改造工程中,利用这个“经验系数”可以简化计算工作量,缩短设计周期.关键词:框架结构;加层改造;整体分析中图分类号:TU375.4文献标志码:Ab 平面图图1原结构立面、平面示意图a 正立面图①⑧7.8006.90011.70010.8004.8003.9003.0000.9000.000①②③④⑤⑥⑦⑧7800720048008400468004800720072007200720072003000E DCB A24600图3框架柱加固截面示意图图2加层部分平立面示意图框架柱采用增大截面加固法处理;②对于加层后承载力不足的框架柱采用外包型钢加固法处理;③对于加层后承载力不足的框架梁采用粘贴钢板加固法处理;④对于独立柱基础采用增大底板截面并配合植筋技术进行处理;⑤对于楼板、次梁类构件暂定不予加固;⑥经检测原地基土质均匀稳定,无需加固处理.3加固设计的分析对比3.1确定需要加固的结构构件(1)根据原结构设计文件(图纸、计算书)使用SATWE-8软件对原结构进行整体分析计算,取得改造前结构内力、配筋、位移等数据.(2)按照建设单位的改造要求使用SATWE-8软件重新模拟加层建模,其中一、二结构层的计算基本条件如构件截面尺寸、荷载标准值[2]、钢筋强度、混凝土标号等完全按照原结构对应条目执行;新增三、四、五层由于使用功能同原结构,故建模时亦按照第二层相关参数设计.经过整体分析计算取得相关数据.(3)通过对前后数据在结构内力、周期、层间位移、刚度、构件配筋等方面的对比分析,确定具体需要加固处理的结构构件.由于篇幅所限,具体过程不再赘述,下面列出需要加固处理的代表性的结构构件:①加层后轴压比超限的框架柱见:一层B/2柱;②加层后承载力不足的框架柱见:一层E/1柱;③加层后承载力不足的框架梁见:一层B/2/3轴梁段;④加层后承载力不足的独立柱基础见:B/2柱下独立柱基础.3.2结构构件加固设计3.2.1框架柱加固设计(1)对于加层后轴压比超限的框架柱:用增大截面法计算时,可根据规范公式计算,但是公式为五元高次方程组,求解比较麻烦,可根据模拟加层后的电算配筋结果进行试算.(2)对于加层后承载力不足的框架柱:用外包型钢加固法计算时,根据规范公式计算,但是公式为五元高次方程组,求解比较麻烦,可根据模拟加层后的电算配筋结果进行试算.(3)框架柱加固设计结果如图3所示.3.2.2框架梁加固设计对于加层后承载力不足的框架梁,用粘贴钢板加固法计算.以B/2/3轴梁段设计为例(图4).3.2.3独立柱基础加固设计将原基础底板钢筋凿出,同新增底板钢筋焊接,新旧混凝土结合面构造植筋;增高第一步承台高度为400mm (图5).①②③④⑤⑥⑦⑧7200720048008400468004800720072007200720072003000E DCB A①⑧46800a 加层后正立面图b 新增三、四层平面图19.50018.60016.50015.60014.70012.60011.70010.8008.7007.8006.9004.8003.9003.0000.9000.000新增主筋8准22原柱主筋附加连接筋,沿柱高方向间距500满布准12@500原柱60050050505050500600a 一层B/2柱截面加固示意图新增箍筋准10@1005003030原梁宽原梁宽3030500b 一层E/1柱加固截面示意图原柱M16普通螺栓结构胶植入原梁柱25厚M10钢丝网水泥砂浆防护层将原柱棱角打磨成10mm 半径的圆角待型钢构架焊接完成后灌结构胶处理柱加固等边角钢75mm ×6mm焊缝等边角钢50mm ×6mm 与柱加固角钢焊接15024600第1期赵磊:钢筋混凝土框架结构加层改造设计实例及应用57第11卷宁夏工程技术4加层改造验算4.1框架梁柱加固后截面刚度折算4.1.1框架柱截面刚度折算(1)轴压比超限柱.原柱截面b 0×h 0=500mm ×500mm ,混凝土等级C25,原框架梁混凝土的弹性模量E co =2.8×104N/mm 2,加固后截面尺寸为b ×h =600mm ×600mm.加固后柱截面刚度EI =3.024×1014,加固前柱截面刚度E 0I 0=1.458×1014,改造后截面刚度增幅为107.4%.改造后柱截面刚度增大很多,故验算时取柱截面为b ×h =600mm ×600mm.(2)承载力不足柱.对该类柱本文采用在柱四角粘Q345级等边角钢的加固方法.加固材料为型钢,与原柱材料不同,需要根据两者的弹性模量、截面几何参数进行等刚度折算,将加固角钢对原柱的刚度贡献折算成混凝土柱的截面高度.型钢加固后柱承载力和截面刚度可按整截面计算,其截面刚度EI ,可按下式计算[3]EI=E co I co +E a A a a 2a 2,式中:E co ,E a 分别为原柱混凝土和加固角钢的弹性模量;I co 为原柱截面惯性矩;A a 为加固构件一侧外粘角钢的截面面积;a a 为受拉与受压两侧角钢截面形心间距.加固用Q345∠75×6,E a =2.06×105N/mm 2,单肢截面积879.7mm 2,角钢形心距20.7mm ,则加固后柱刚度EI =1.459×1014.加固前柱刚度E 0I 0=1.458×1014,改造后截面刚度增幅为0.06%.经计算,改造后柱折算截面积A =272369.51mm 2,验算时取柱截面为b ×h =522mm ×522mm.4.1.2框架梁截面刚度折算对框架梁采用在梁顶或梁底粘Q235级钢板的加固方法.加固材料为钢板,与原框架梁材料不同,需要根据两者的弹性模量、截面几何参数进行等刚度折算,将加固钢板对原梁的刚度贡献折算成混凝土梁截面高度.钢板加固后梁承载力和截面刚度可按整截面计算,根据等刚度原则计算截面刚度EI .原梁截面b 0×h 0=250mm ×600mm ,混凝土等级C25,梁顶加固用Q235钢板截面为3mm ×250mm ;加固钢板的弹性模量E a =2.06×105N/mm 2,梁顶所粘钢板的截面面积为750mm 2.经计算加固后梁刚度EI =1.38×1014,加固前梁刚度E 0I 0=1.26×1014,改造后梁截面刚度增幅为9.5%.经计算,改造后梁折算截面积A =154770mm 2,验算时取框架梁截面为b ×h =250mm ×619mm.4.2加层改造后整体验算根据折算后的构件截面尺寸、模拟改造时的荷载重新建立电算模型,用SATWE-8进行结构整体计算,得出结构加层后的力学数据,其结果如满足《混凝土结构设计规范》[3]的相关要求,则表示加固设计成功,如不满足,则须重新进行加固设计直至满足为止.另外,抗震设防区还需根据《建筑抗震设计规范》[4]进行抗震验算前后数据的对比.轴压比对比如表1所示,结构自振周期对比如表2所示,层间位移对比如表3所示.由表1可知,改造后一层柱轴压比较模拟改造后均有不同幅度的减少,且均符合《建筑抗震设计规范》[4]第6.3.7条要求.说明改造后柱在地震作用下的变形性能较模拟改造后有所提高;改造后柱内力较模拟改造后均有不同幅度增减,这是由于改造后梁柱截面刚度增大导致内力重新分布的原因造成的.由表2可知,由于改造后梁柱截面刚度增大的原因,改造后结构自振周期小幅度减少,相应的地震影响系数有较小幅度增大,地震作用效应相对小幅增加.由表3可知,同模拟改造后相比,结构最大层间位移角均有小幅减小,这是由于改造后结构刚度小幅增加所致,且均满足《建筑抗震设计规范》表5.5.1的层间位移角限值(1/550).4.3加层改造效果分析由上述对比分析结果可知,按照2.2节改造方图4框架梁截面加固示意图1200U 型箍梁底加固钢板梁顶加固钢板同加固钢板粘接12厚L 型钢板宽度同梁宽M14螺栓结构胶植入深度120mm 10mm ×50mm 扁钢U 型箍同L 型钢板焊接U 型箍间距200800b 支座节点详图a 框架梁加固示意图L 0L 1L 1框架梁框架中柱框架边柱梁顶结构胶粘钢板梁底结构胶粘钢板图5B/2柱下独立基础加固示意图加固前将原基础表面凿毛,凹凸高度不小于50mm新增基础C30混凝土原基础加固前将原基础底板钢筋全部凿出新增钢筋同原钢筋搭接焊接,搭接长度10d 双向准14@150300400100300300100-0.700-1.300-1.300-0.60058案对该分析检测中心进行加层改造后,同模拟改造后相比,结构有如下改变:①结构自振周期小幅减小;②结构层间位移角小幅减小;③结构刚度小幅增大;④构件配筋小幅增加.改造后同原结构相比,有如下改变:①结构自振周期大幅增加;②结构层间位移角较大幅度增加;③结构刚度较大幅度增大;④构件配筋较大幅度增加.综上所述,该建筑改造后整体性能较模拟改造后性能有小幅提高,但是同原结构相比有较大差异.改造后无论单体构件还是结构整体性能均能满足设计规范要求,改造在理论上是成功的.4.4经验公式探讨对本工程改造结果进行简单的数值分析(表4)可知,还可以简单地根据模拟电算出的配筋结果确定使混凝土框架梁、柱正截面抗弯承载力达到预期水平所需增加的钢筋截面积,按照等强代换的原则计算出所需加固钢板截面积即可.需要注意的是:考虑到加固材料同原结构协同工作二次受力的影响,加固型钢或钢板不能达到设计强度.实际设计时上述采用等强代换的原则计算出所需加固钢板(型钢)截面积还需要乘以1.3的代换系数.5结语该建筑于2009年改造完成至今,经过2a多的实际使用,未发现任何安全问题,改造效果良好,可认定为成功案例,通过这次成功的加层改造设计,积累了大量的设计经验.更重要的是验证了“模拟加层、整体分析、前后对比”的改造设计方法是科学合理的,是规范方法的补充和延伸,而且更具备可操作性.通过在实际工程改造设计中的应用研究总结出如下经验:(1)旧房加层改造设计时应根据具体改造要求结合现有加固方法,本着安全、经济、可行的原则综合对比确定具体加固方案.(2)在制定加固方案时,除考虑可靠性鉴定结论、加固内容及建设单位要求外,尚应考虑加固后建筑物的总体效应.如进行加层加固改造时,整个结构的荷载发生了变化,除了要把新增部分设计好外,还要对原结构进行整体承载力的验算,不能继续满足要求的构件要进行加固处理,以保证加固后的建筑继续正常使用.(3)进行改造设计前应充分做好前期准备工作:对原结构进行分析检测,以全面掌握其整体结构性能和构件性能,并为改造提供必须的原结构基础数据信息;原结构材料的强度要尽量按原设计取用,当没有原始强度资料时,要进行实测取用;对加固结构承受的荷载,应实地调查并结合设计图纸加以采用;表4柱(梁)代换系数计算柱(梁)号B/3柱A/2柱B轴/2-3轴梁段支座C轴/4-5轴梁段支座D轴/3-4轴梁段支座D轴/3-5轴梁段跨中改造前A0245419642079195019001140模拟改造后A1393639362551236322941520柱(梁)角钢面积A2/mm217602300750750750600代换系数A2×f sp(A1-A0)×f y1.221.211.141.301.281.14柱(梁)配筋面积/mm2注:Q345角钢强度f sp1=310N/mm2;Q235钢板强度f sp2=215N/mm2;HRB335钢筋强度f y=300N/mm2.考虑到加固材料二次受力影响导致其强度折减,代换系数取为1.3.表1改造后同模拟改造后一层柱设计内力对比表柱号A/1,A/8 A/2,A/7 A/3,A/6 B/1,B/8 B/2,B/7 B/3,B/6 B/4,B/5 C/1,C/8 C/2,C/7 C/3,C/6 C/4,C/5 D/1,D/8 D/2,D/7 D/3,D/6 D/4,D/5 E/1,E/8 E/2,E/7 E/3,E/6 E/4,E/5模拟改造后0.350.580.350.550.850.700.710.490.770.730.840.490.770.730.810.360.590.570.68改造后0.330.520.330.500.600.650.660.440.700.670.610.440.710.660.580.330.530.520.62模拟改造后1051.61517.51047.21454.22524.31868.71706.0754.11563.91657.42120.1791.11619.51659.91962.41063.31508.91289.21569.8改造后1011.71510.51011.91404.22511.71862.02127.6754.61567.61618.82028.2793.71631.01482.71849.51024.31564.31282.31558.0模拟改造后281.6298.5282.3288.7321.6395.3368.8355.8394.0363.7406.9367.0409.7364.8379.1286.0291.9336.2351.3改造后55.4275.955.1267.20.1374.9325.2337.9371.6351.7622.0350.1384.2381.8590.458.3270.3314.5330.3轴压比设计轴力/kN设计弯矩/(kN·m)表2模拟改造后结构自振周期与改造后结构对比振型振型1周期(平动振型)振型2周期(平动振型)振型3周期(扭转振型)模拟改造后0.98080.97470.8958改造后结构0.93080.92790.8591增幅/%-5.1-4.8-4.1表3模拟改造后结构最大层间位移角与改造后结构对比最大层间位移角X方向地震作用下最大层间位移角Y方向地震作用下最大层间位移角X方向风作用下最大层间位移角Y方向风作用下最大层间位移角模拟改造后1/5721/5841/36231/2193改造后结构1/5751/5891/39311/2429增幅/%-0.5-0.8-7.8-9.7第1期赵磊:钢筋混凝土框架结构加层改造设计实例及应用59第11卷宁夏工程技术A case study of adding layer of reinforced concrete frame structureZHAO Lei(CNMC Ningxia Orient Group Co.,Ltd.,engineering department ,Shizuishan753000,China )Abstract :Take the adding layer engineering of reinforced concrete frame structure in CNMC Ningxia Orient Group Co.,Ltd.for example,based on existing theory about adding layer,using SATWE -8software tool for calculation and analysis of mechanical properties change in construction reconstructed,retrofitting design method is brought forward to use in principles of “simulation adding layer,global analysis,around contrast ”,adding layer reconstruction has good effects,its science and practicability is verified,and reconstruction experience is accumulated.A “empirical coefficient ”has been gotten from analysis of calculated result,and it can be reused in similar structure reconstruction with the effect of reducing the computation workload and shorting design period.Key words:frame structure ;retrofitting of layer adding ;global analysis(责任编辑、校对王德平)工艺设备荷载和吊车荷载等应由建设单位提供;验算时用到的荷载均应符合现行荷载规范要求.(4)要整体分析结构改造前后在整体性能、构件内力及配筋等方面的差异,得出改造对原有结构产生的整体性能弱化、内力重分布等方面的变化规律.(5)针对需要加固的构件确定具体的加固方法进行加固设计.由于加固结构属于二次受力结构,在截面加固设计时应充分考虑加固材料的滞后应力、应变.另外在进行截面构造设计时还应考虑到二次组合结构的情况,充分做好新旧材料的锚固、拉结设计,最大限度确保同步受力.(6)根据加固截面设计结果进行结构整体验算,对改造后结构的整体性能、构件内力及配筋等方面重新分析,若结果满足相关设计规范要求,可在理论上认定改造设计成功,反之则需根据验算结果有针对性地重新调整加固设计直至满足为止.特别需要注意的是:结构构件改造后截面刚度均发生不同程度的变化,在进行整体验算时一定要充分考虑不同加固材料对原构件刚度的贡献,否则验算结果难以真实反映结构加固后的整体性能.(7)本次设计所采用的结构分析软件是中国建筑科学研究院PKPMCAD 工程部开发的《结构空间有限元分析软件SATWE-8》,也可采用ANSYS 等大型有限元分析软件.(8)加固设计方法有很多,实际改造设计中应注重方法的实用性,在实际工程设计计算中可以采用一些简化方法.例如:采用增大截面法对轴压比超标柱进行加固设计,可根据《混凝土结构加固设计规范》[1]第5.4.2节公式计算,但是该节公式为五元高次方程组,求解比较麻烦.在本改造工程中是根据模拟电算出的配筋结果进行试算,具体参见本文第4.4节相关内容.总之,文中采用的方法灵活应用了规范的规定且具有良好的可操作性,便于工程人员实际操作.参考文献:[1]中华人民共和国建设部.GB 50367—2006混凝土结构加固设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002:15-30.[2]中华人民共和国建设部.GB 50009—2001建筑结构荷载规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2001:5-20.[3]中华人民共和国建设部.GB 50010—2002混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002:45-62.[4]中华人民共和国建设部.GB 50011—2001建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2001:63.60。
粘钢加固在钢筋混凝土结构中的应用
6科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON2008N O .19SCI ENC E &TECH NOLOG Y I N FOR M A TI ON工程技术粘钢加固是通过建筑物结构胶将钢板粘贴到混凝土构件表面上,从而提高结构承载能力与变形能力的一种加固方法。
粘钢加固是现在运用较为广泛、成熟的一种加固方法,已有相应的规范。
粘钢加固可使梁、柱、墙、楼板等的载荷能力在极短时间内大大增加且各项指标均达到较高水平,并且只占用非常小的空间,远远优于其他老式加固方法。
郑州市某食品厂一座四层框架结构主厂房(主厂房平面如图1),各层横向框架主梁为300m m ×900m m ,纵向框架主梁为250m m ×600m m ,楼面次梁为200m m ×500m m ,现浇板厚100m m 。
底层层高为6m ,其余为5.5m 。
厂房投入使用五年多后,由于生产需要,此厂房中原有设备需拆除更换为另一套设备。
1加固设计1.1计算分析首先按照更换后的设备荷载对厂房进行结构强度校核,并比对原钢筋施工图。
结果表明:除框架柱、少数框架主梁和次梁能满足要求外,其余中柱两侧框架主梁支座上部和跨中下部受弯承载力均有不同程度的不足,如不进行加固处理,必将给生产留下安全隐患。
1.2加固方案为缩短工期和降低造价,经过市场调查和分析比较,决定采用粘钢补强加固方案。
以框架主梁各控制截面内力最大值作为加固设计的依据。
1.3计算方法加固设计主要依据《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)[1]进行。
对于跨中受弯构件正截面受拉区加固,采用在受拉区表面粘贴钢板的方法;对于中柱两侧框架主梁负弯矩区正截面承载力加固,为便于施工,采用在梁侧4倍板厚范围内将钢板粘贴于板面上(图2)。
2粘钢加固施工2.1加固用材要求该工程梁混凝土为C 25,其抗压强度满足规范要求的大于15M Pa ;粘接剂采用国产J GN 建筑结构胶,其钢与混凝土之间抗剪强度不小于混凝土抗剪强度试验值3.15M Pa ,且综合力学性能较好,具有耐久性和一定弹性。
钢筋混凝土结构植筋锚固深度应用的研究
钢筋混凝土结构植筋锚固深度应用的研究本文围绕钢筋混凝土结构植筋锚固深度应用展开讨论,在混凝土结构中利用结构植筋,一方面提高混凝土的强度,另一方面增加锚固深度,为结构植筋的应用以及增加锚固深度提供参考依据。
通过深入分析植筋的技术应用,科学合理的掌握植筋锚固原理,以便增加植筋锚固的深度,为扩大植筋的应用范围促进工程发展奠定坚实的基础。
标签:钢筋混凝土;结构;植筋锚固;应用在社会和经济发展过程中,城市化进行速度不断加快,各地区在加快工程建设的同时,对老旧建筑的维修改造工作给予更多的关注。
遵循不浪费资源、可持续发展的原则,充分利用老旧建筑的资源,将植筋锚固技术应用在建筑加固施工中。
在施工过程中,植筋技术可以提高锚固应力,并且植入深度较小,施工快速简单,而且施工成本较低。
1、化学植筋技术应用化学植筋统称为植筋,作为一种应用较为广泛的锚固技术,将植筋连接到建筑内的材料,以便获得良好的加固效果。
在植筋施工过程中,施工人员使用钻孔设备在建筑结构上钻取植筋孔,将化学胶黏剂注入到孔内,使植筋与结构中的钢筋等结构粘结在一起,在胶黏剂凝固过程中,钢筋与植筋相互融合,获得良好的加固效果。
在化学植筋技术应用过程中,使用到的植筋和胶黏剂,都具有良好的安全性和稳定性,充分说明化学植筋技术较为成熟。
在化学植筋施工过程中,既能安全快速的进行施工,施工操作较为简单,并且成本较低,还能提高结构的承载能力,有效传递建筑产生的荷载。
基于化学植筋技术的优势,在建筑加固、曾层扩建以及结构改造过程中,化学植筋技术应用较为广泛。
以在老旧建筑改造工程为例,应用化学植筋技术,可以提高老旧建筑的梁柱的承载能力。
2、化学植筋锚固原理化学植筋锚固的原理,主要是使用具有较强粘结力的化学胶黏剂,将胶黏剂注入到混凝土钢筋与植筋的连接位置,最终形成稳定的锚固结构。
但是应注意的是,在化学植筋锚固施工过程中,会有许多因素影响到锚固质量,包括钢筋肋的面积、胶黏剂强度以及混凝土强度等。
钢筋混凝土结构加固技术及应用
外 部外包 混凝 土( 一 般 在 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 增 强 复 合材 料 贴 于 被 加 固 构 件 的 需 加 固补 强 采用粘钢加 固法进行加 固;对于配筋偏小 的
根据计算采用加大截面加 固法处理 : 件 的受压 区增加混凝 土) , 增大混凝 土构件 的 区域。 使 纤维增 强复 合材料 与被 加 固构 件截 悬挑粱 , 整体受力 ,从而达到提高构件承 5 )楼板 的加 固:对楼板板厚偏小 、配筋不足 截 面积及 配筋量, 增 加截面 的有效高度 , 从而 面共 同工作, 提 高其 正截面抗弯能力 、斜截面抗剪 能力和 载 能力 的 目的。 目前较为常用的是粘贴碳纤 的楼板采用板底 加次梁 以减小板跨 的加 固方 ) 对 于承载 力计算 结果满 足设计要求,已出 截 面刚度, 起 到加固原构件 的作用 。 采用加大 维复合材料加 固法 。该方法可用于类混凝土 6 截 面加 固钢筋 混凝土构件时 ,必须遵 守现行 构件和一般构筑物构件 。 现裂缝 的构件且裂缝 宽度在 O . 5 m m 左右, 采 用环氧树脂灌缝处理措施 ; 7 ) 对于承载力计 的 《 混凝 土结构设计规范》的基本规定 ,并 6 .绕 丝 加 固法 该方法是直接在 原混凝 土构件外饶上高 算结果满足设计要 求,但有露筋、钢筋锈蚀 钢 绞线) 。常用于 构件斜截面承 载力 等现象 的构件 ,需先 除去钢筋污锈 ,然后浇 同工作 ,对加 固构件进行承载力计算并应满 强钢丝 ( 足构造要求 。 当采取混凝土 围套进行加 固时 , 不足 以及需要对受压 构件 施加横 向约束力的 灌 比原有构件混凝土 强度等级高一级的新混 利用 凝 土 。 需设置封 闭箍筋 : 当采取单侧或双侧加固时 , 加固 。对有较 高防腐要求的构件加固时, 考虑新增 加混 凝土与原混凝土结构构件 的协 镀锌钢绞线和 防腐砂浆共 同组成的复合材料 本方案经有关专家 论证 通过,并委托专 需设置 u形箍筋 。 加 固施 工 时 ,在 对 受 力 钢 筋 施 焊 前 应 对 对 混 凝 土 构 件 进 行 加 固补 强 。镀 锌 钢 绞 线 和 业 公 司 进 行 加 固 施 工 ,收 到 了 良好 的效 果 。 三 、 总 结 其采取卸荷或设 置支顶 等措 施,将原构件表 防腐砂浆在 加固中起 的作用 是不 同的,镀锌 而 防腐砂 浆起 到 钢筋混凝土结构房屋 的加 固改造方法有 面凿毛或打成深度不小于 6 mm,间距不大于 钢绞 线起 的是抱箍 的作用 , 很多种,根据工程实 际的不 同情况需采取不 2 0 0 mm 的沟槽 ,并将 原构件 混凝土表面用 水 保护层和锚固钢丝的作用。 同 的 方 法 ,尽 量 做 到 结 构安 全 、经 济 合 理 , 冲 干 净 ,浇 筑 混 凝 土 前 宜涂 刷 混凝 土 界 面 结 7 .增 设 支 承 加 固 法 该方法是在需要加 固的结构构件 中增设 施工简便 。随着建筑科 学技术 的进 步,结构 合剂一道 ,随涂 随浇 ,以利 于新旧混凝土的 粘 结 支承点 , 以减小受 弯构件 的计算跨度 , 从而 减 设计理论的 日趋成熟 以及新 型材料 的不断出 加 固方案 的选择 也将 有更加广泛的空间。 2 .置 换 混 凝 土 加 固法 少作用在需加 固钢筋混凝土构件上 的荷 载效 现,
浅析钢筋混凝土结构在房屋加固中的应用
浅析钢筋混凝土结构在房屋加固中的应用作者:朱仁龙来源:《城市建设理论研究》2012年第35期摘要:混凝土结构、砌体结构、钢结构等形式坚固耐用而广泛在建筑工程中应用。
但是由于施工材料的不过关及施工质量存在严重问题,造成建筑物出现裂缝、变形、断裂、错位等结构问题,严重影响建筑物安全使用。
本文简要介绍了钢筋混凝土结构在房屋加固中的技术。
关键词:钢筋混凝土;房屋加固;检测设计Abstract: Concrete structure, masonry structure, steel structure durable and widely applied in the architectural engineering. But because of the construction materials quality and construction quality the existence of serious problems, resulting in cracks in buildings, deformation, fracture, dislocation and other structural problems, serious impact on building safety. This paper briefly introduces the structure of reinforced concrete in the reinforcement of technology.Key words: reinforced concrete; reinforcement for building; test design中图分类号:TU375一、检测和鉴定的必要性为了解既有房屋结构的安全性、适用性和耐久性是否满足要求,在改造加固前必须要对结构进行检测和鉴定,对其可靠性做出正确的评价。
混凝土结构工程加固及施工方案
混凝土结构工程加固及施工方案混凝土构筑物因出现功能性改变,如接建、增加荷载等,或在出现质量问题,如配筋不足、灾后修补、混凝土强度不够等,都需要进行加固。
其加固设计及加固施工方案的制定尤为重要,对于需要加固的构筑物,应根据构筑物的不同情况制定不同的加固方案。
方案的确定要遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则,只有这样,加固工程才能收到良好的社会效益和经济效益。
1 混凝土结构加固设计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。
1.1 直接加固的一般方法1.1.1 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。
1.1.2 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。
1.1.3 有黏结外包型钢加固法。
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件黏结成一整体,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。
1.1.4 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。
1.1.5 粘贴纤维增强塑料加固法。
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的受拉区域,使它与被加固截面共同工作,达到提高构件承载能力的目的。
除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。
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钢筋混凝土结构加固新技术应用
王新磊200919040712 水电0903
文摘要:对RC结构加固新技术(FRP加固、钢丝网水泥砂浆加固、预应力加固技术以及消能减震加固)加固特点、应用范围以及应用前景进行详细评述,指出加固方案确定应根据不同结构、构件特点并充分考虑结构和构件的性能水平和性能目标,其结论可供类似工程借鉴。
关键字:钢筋混凝土结构,RC结构,加固
1 研究背景。
当工程结构遭受地震破坏,或由于结构设计与施工失误、建筑物使用功能变更与增层、老旧建筑设防标准过低、抗震规范条款变动等因素都必须对结构进行抗震加固,以提高结构的抗震性能。
对于大量既有建筑,特别是GBJ11-89抗震规范实施以前建造的建筑,均需要进行抗震鉴定与加固。
因此,为了有效减轻地震灾害,在研究结构抗震设计理论与方法的同时,还应该加强对既有建筑抗震加固方法的研究。
2 RC结构加固新技术研究进展。
以往抗震加固是以结构的安全性为重点,而对建筑外观、使用功能甚至施工周期很少顾及。
随着我国经济实力的增强,抗震加固新技术的出现,抗震加固手段愈来愈多,给工程师以充分发挥的余地,现将有代表性几种加固方式进行综述,着重论述其适用范围以及应用前景,以便为相关工程提供借鉴。
2.1FRP抗震加固技术。
纤维增强塑料(FRP)近年来利用航天、航空工业取得的成就,在民用建筑领域的开发和应用中受到很大重视,进行了广泛的研究,取得了很大的进展。
具有许多优点,作为混凝土结构加固和修补材料,得到广泛应用,开辟了一条高效、方便、经济的加固修补混凝土结构的新途径。
2.1.1 FRP加固特点。
FRP具有强度高(2500~3550MPa)、性能好(抗蚀)、重量轻(比重1.8g/cm3)、厚度薄(每层厚0.1~0.21mm)的优点,基本不增加结构尺寸、结构自重以及不影响结构外观,在结构的修补和加固中得到越来越广泛的应用,尤其具有以下技术优势:高强高效,施工简捷,施工周期短,施工机具少,操作简单,具有极佳的耐腐蚀性和耐久性,适用面广,施工质量容易保证,对结构的影响小。
不足之处:(1)弹性模量低 (2)环氧树脂的耐火性与耐高温性能差(3)延性不足(4)环氧树脂层传递的剪力有限。
2.1.2 FRP加固技术研究方向。
FRP加固中的缺陷在一定程度上限制了它在加固领域中的应用,尤其是弹性模量与环氧树脂层传递的剪力两方面。
因为结构往往不仅要求强度加固,还需要刚度加固,因此应采用预应力的加固方法,即先对FRP施加预应力再外贴到结构上对结构进行加固,能克服FRP材性上的缺点,对结构同时进行有效的强度与刚度加固,并能充分发挥FRP的高强性能,防止发生粘结破坏,从而使得FRP能更广泛地应用于结构加固领域。
预应力FRP加固受弯构件的试验及理论研究结果表明,构件开裂荷载与抗弯刚度较非预应力FRP 加固的受弯构件有明显提高,屈服荷载下的挠度与极限荷载下的挠度较非预应力碳纤维布构件有明显减小,FRP最大应变较非预应力FRP加固构件有明显增大,且破坏时没有粘结破坏迹象,控制适当的预应力水平,并不会引起构件延性不
足。
2.2 钢丝(筋)网水泥砂浆抗震加固技术。
钢丝(筋)网水泥砂浆是以钢丝网或钢筋网和加筋为增强材料,水泥砂浆为基材组成的薄层结构,钢丝(筋)网也可以用其他合适的金属材料代替。
与混凝土相比,钢丝(筋)网水泥砂浆的主要特点是配筋分散性好和骨料颗粒粒径小,因此,具有更好的抗裂、抗渗和韧性。
2.2.1 钢丝(筋)网水泥砂浆加固优势
其技术优势主要表现在:
(1)施工便捷,施工工效高,不需大型施工机具,无需现场固定设施,施工占用场地少。
(2)具有极佳的耐腐蚀性能及耐久性能。
试验表明,钢丝(筋)网水泥砂浆加固修补混凝土结构有良好的耐腐蚀性及耐久性,可以抗拒建筑物经常遇到的各种酸、碱、盐对结构物的腐蚀。
(3)适用面广。
钢丝(筋)网水泥砂浆加固修补混凝土结构可广泛适用于多种结构类型、结构形状及多个结构部位的加固修补。
(4)施工质量易保证。
由于钢丝(筋)网比较柔软,即使加固的结构表面不是非常平整,也基本可以保证有效粘贴率。
(5)对结构形状和外观影响不大。
水泥砂浆是一薄层,一般只有15~25mm 左右,基本不增加原结构质量及几何尺寸。
(6)经济效益好,价格便宜。
每m2钢丝网价格是FRP的1/15~1/30。
(7)具有很好的耐火性与耐高温性能。
钢丝(筋)网水泥砂浆是无机材料,解决了FRP加固因使用有机环氧化物而产生的问题。
2.2.2 钢丝(筋)网水泥砂浆加固技术研究方向
钢丝(筋)网水泥砂浆加固的研究在近年来已取得了一定的进展,但与其他许多成熟领域相比,还有许多问题没有解决。
(1)钢丝(筋)网水泥砂浆加固研究的一个重大问题是试验数据仍很缺乏,尤其是在国内,这一问题更加突出。
现有的研究大多是集中在对混凝土梁加固的静载抗弯性能研究,而对混凝土梁抗剪、混凝土柱的静载试验以及动力性能和疲劳性能研究极少,甚至没有。
而且现有的研究都是一次受力研究,没有考虑实际加固的二次受力性能。
(2)虽然有些学者对钢丝网水泥这种构件本身承载力的计算提出了一些方法,但对于加固后构件的计算没有系统的研究和分析,限制了这种加固方法的实际应用。
2.3 预应力抗震加固技术。
在桥梁和建筑物加固领域中,体外预应力加固法已愈来愈受到人们的关注,它克服了采用其它方法加固材料中普遍存在的应力滞后的弱点,保证了新旧材料和结构的整体性与协同工作。
工程实践表明采用预应力法加固桥梁和建筑物不仅能提高其承载力,还可以减小挠度和裂缝宽度,提高结构的弹性恢复力,并且具有施工方便,不占用空间等特点。
体外预应力技术在设计理论还是材料设备、施工工艺上都取得了一定的进展,应用范围从早期PC桥梁拓展到了建筑结构,从新建结构拓展到了结构的加固改造和临时性预应力结构或施工临时性钢索。
除此之外,体外预应力的应用范围还不仅仅局限于混凝土结构。
评价结构设计的基本原则之一就是看该结构形式是否能够充分发挥材料的力学特性,通过运用体外预应力索,任何具有合理压缩特性的材料都可以被连接起来,在适当的应用环境中是一种合理的结构形式。
在工程实践中,体外预应力己从单纯应用于混凝土结构拓展到了钢结构,木结构,
砖石结构等等,充分证明了其在结构体系方面的优势。
2.4 消能减震加固技术。
由姚冶平提出的该技术目前已被成功地应用于工程中,至今已开始消能减震研究的国家超过25个,工程应用例子已超过300多例。
结果表明,消能减震具有较大经济效益和社会效益,必将成为21世纪主要的结构抗震体系之一。
消能减震是在结构抗侧力构件中设置消能部件,通常由阻尼器等组成,通过其局部变形提供附加阻尼以耗散或吸收由地震输入结构中的能量,减少主体结构地震反应,达到预期抗震加固的目的。
在消能减震结构体系中,消能(阻尼)装置或元件在主体结构进入非弹性状态前率先进入耗能工作状态,充分发挥耗能作用,耗散大量输入结构体系的地震能量,从而有效地保护主体结构使其不再受到损伤或破坏。
试验表明,消能减震装置可以有效消耗地震总输入能量,这种设计减震机理明确,效果显著,安全可靠,经济合理,适用范围广和维护方便等特点。
消能减震技术既适用于新建建筑结构,又可用于已有建筑物的抗震加固、维修。
消能器的布置应考虑结构的工作性能、建筑功能和经济等要求,综合比较选择相对较好的方案。
对于给定的结构,在消能数量一定的情况下,可根据可控度的概念,采用最优放置的顺序逼进法来确定消能支撑的最优布置方案。
将层间变形的均方值定义为最优位置指数。
2.5 隔震加固技术。
该方法是隔震技术在抗震加固领域中的应用,通过隔震层的设置将地震变形集中到隔震层上,以减小上部结构地震反应,从而保证建筑物内人员、设备的安全。
目前已研究出的隔震方法有:橡胶垫隔震、滑移隔震、滚珠或滚轴隔震、摆动隔震、悬吊隔震、弹簧隔震等。
目前较多的做法是将隔震层放在原结构基础上,即基础隔震。
隔震加固法用于现有建筑抗震加固在美国、日本等国已有成功的工程实例,如美国对盐湖城大厦、洛杉矶政府大楼等几十栋建筑就是采用此法进行了加固。
日本对一些办公楼、机场等大型公共建筑也是采用此方法进行了加固,效果十分明显。
3 存在问题及展望。
对于建筑物维修和加固改造,可能有不同的改造思路和实施方案,在具体进行维修加固时,应结合建筑物结构的特点、当地的具体条件等因素综合判断。
此外,本文作者以为现有加固应与结构和构件性能要求相结合,不同结构、构件应采用不同性能水平的加固方法和加固深度,应在充分进行经济性、技术性和可靠性等多方面分析比较后,选择出满足多目标(不同性能目标)、多水准(不同性能水平)要求的合理加固方法和加固程度。
参考文献:
[1]柳炳康,吴胜兴,周安.工程结构鉴定与加固.北京:中国建筑工业出版社
[2]万墨林,韩继云.混凝土结构加固技术.北京:中国建筑工业出版社
[3]叶列平,冯鹏.FRP在工程结构中的应用与发展.土木工程学报
[4]王莉,赵考重,刘清阳.预应力技术在建筑结构加固中的应用.建筑技术开发
[5]周福霖.工程结构减震控制.地震出版社
[6]周锡元,阎维明,杨润林.建筑结构的隔震、减震和振动控制.建筑结构学报。