結(jié)構(gòu)加固方法及其選擇

1、工程加固概述及分類規(guī)范既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范 JGJ 123-2000混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范 GB 50367-2006混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程 JGJ 145-2004砌體結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范 CECS 77:96磚混結(jié)構(gòu)房屋加層技術(shù)規(guī)范 CECS 78:96建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程 JGJ 116-2009古建筑木結(jié)構(gòu)維護(hù)與加固技術(shù)規(guī)范 GB50165-92碳纖維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 CECS 146:2003加固工作應(yīng)按下圖所示程序進(jìn)行。加固工作程序結(jié)構(gòu)加固設(shè)計和施工與新建工程不盡相同，加固工程主要有以下特點：1 加固工程是針對已建的工程，受客觀條件所約束，針對

2、具體現(xiàn)存條件進(jìn)行加固設(shè)計與施工；2 加固工程往往在不停產(chǎn)或盡量少停產(chǎn)的條件下施工，要求施工速度快、工期短；3 施工現(xiàn)場狹窄、擁擠，常受生產(chǎn)設(shè)備、管道和原有結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的制約，大型施工機(jī)械難以發(fā)揮作用；4 施工往往對原有的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件有不良影響；5 施工常分段、分期進(jìn)行，還會因各種干擾而中斷；6 清理、拆除工作量往往較大，工程較繁瑣復(fù)雜，并常常存在許多不安全因素；7 設(shè)計包括原結(jié)構(gòu)的驗算和加固結(jié)構(gòu)設(shè)計計算，要求考慮新、舊結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、使用壽命的均衡，以及新、舊結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)工作。 結(jié)構(gòu)加固基本原則結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固方法有多種且各不相同，但是卻共同遵守下述原則：1.先鑒定后加固的原則2.結(jié)構(gòu)體系總體效應(yīng)原則3

3、.加固方案的優(yōu)化原則4.盡量利用的原則5.與抗震設(shè)防結(jié)合的原則6.材料的選用和取值原則7.荷載取值原則8.承載力驗算原則 9.其它原則與抗震設(shè)防結(jié)合的原則 我國是一個多地震的國家，6度以上地震區(qū)幾乎遍及全國各地。1976年以前建造的建筑物，大多沒有考慮抗震設(shè)防，1989年以前的抗震規(guī)范也只規(guī)定了7度以上地震區(qū)的設(shè)防。為了使這些建筑物遇地震時具有相應(yīng)的安全儲備，在對它們作承載能力和耐久性加固、處理方案時，應(yīng)按照現(xiàn)行的抗震規(guī)范與抗震加固方案綜合考慮?？傮w效應(yīng)原則 在制定加固方案時，除考慮可靠性鑒定結(jié)論和加固內(nèi)容及項目外，還應(yīng)考慮加固后建筑物的總體效應(yīng)。例如，對房屋的某一層柱子或墻體的加固，有時會改

4、變整個結(jié)構(gòu)的動力特性，從而產(chǎn)生薄弱層，對抗震帶來很不利的影響。因此，在制定加固方案時，應(yīng)全面詳細(xì)分析整個建筑結(jié)構(gòu)的受力情況，不能采用頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳的辦法。材料的強(qiáng)度取值及選用原則 （1）加固設(shè)計時，原結(jié)構(gòu)的材料強(qiáng)度按如下規(guī)定取用：如原結(jié)構(gòu)的材料種類和性能與原設(shè)計一致，按原設(shè)計（或規(guī)范）值取用；當(dāng)原結(jié)構(gòu)無材料強(qiáng)度資料時，應(yīng)按實測材料強(qiáng)度等級根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范取值。（ 2）加固材料的選用：加固材料應(yīng)盡量選用輕質(zhì)高強(qiáng)，且與原結(jié)構(gòu)材料共同工作性能好的材料。加固用鋼材一般選用I級或級鋼；加固用水泥宜選取普通硅酸鹽水泥，標(biāo)號不應(yīng)低于42.5；加固用混凝土，應(yīng)比原結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級提高一級，加固混凝土中不應(yīng)

5、摻入粉煤灰、高爐礦渣等混合材料、粘結(jié)材料及化學(xué)灌漿材料的粘結(jié)強(qiáng)度，應(yīng)高于被粘結(jié)構(gòu)混凝土的抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度。粘結(jié)材料及化學(xué)灌漿材料一般宜采用成品或半成品。當(dāng)自行配制時，應(yīng)進(jìn)行試配，并檢驗其與被粘結(jié)材料間的粘結(jié)強(qiáng)度。荷載計算原則 對加固結(jié)構(gòu)承受的荷載，應(yīng)作實地調(diào)查和取值。一般情況下，當(dāng)原結(jié)構(gòu)系按工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范荷載規(guī)范取值者，在鑒定階段，對結(jié)構(gòu)驗算仍按原規(guī)范取值；當(dāng)需加固時，則加固驗算應(yīng)按新建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范規(guī)定取值。 對于現(xiàn)行荷載規(guī)范中未作規(guī)定的永久荷載，可根據(jù)情況進(jìn)行抽樣實測確定。抽樣數(shù)不得少于5個，以其平均值的1.1倍作為其荷載標(biāo)準(zhǔn)值。 工藝荷載和吊車荷載等，應(yīng)根據(jù)使用單位提供的數(shù)

6、據(jù)取值。結(jié)構(gòu)加固設(shè)計使用年限 結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件在進(jìn)行正常的維修而不需要進(jìn)行大修的條件下即可滿足預(yù)定功能使用的年限。 加固結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限加固結(jié)構(gòu)在正常維護(hù)條件下能滿足預(yù)定功能使用的年限。老齡建筑后續(xù)使用年限不可能太長，一般510年；一般工程2030年；新建工程應(yīng)滿足原設(shè)計要求50、100年。加固結(jié)構(gòu)耐久性年限估算（僅供參考）加固方法及防腐措施耐久性年限加大截面法，外包型鋼法且有效防腐時，置換混凝土法，繞絲法外粉水泥砂漿時，體外預(yù)應(yīng)力法有效防腐時，結(jié)構(gòu)體系加固法，增設(shè)支點加固法等。與普通結(jié)構(gòu)相同化學(xué)植筋采用無機(jī)膠粘錨或“有機(jī)膠+錨栓”雙重錨固時與普通結(jié)構(gòu)相同有機(jī)膠錨固30

7、40粘貼纖維復(fù)合材料加固法，粘貼鋼板加固法采用無機(jī)膠粘貼或“有機(jī)膠+錨栓（或射釘）”雙重保險時4050有機(jī)膠粘貼時1030結(jié)構(gòu)加固方法及其選擇加固方法選用準(zhǔn)則 應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件，進(jìn)行多方案比較，按技術(shù)先進(jìn)可靠，經(jīng)濟(jì)合理原則，擇優(yōu)選用。 體系加固與構(gòu)件加固并存時，應(yīng)優(yōu)先考慮體系，其次才是構(gòu)件。 不同類型構(gòu)件加固時，應(yīng)優(yōu)先考慮重要結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵構(gòu)件。單一方法有效性較差時，應(yīng)優(yōu)先考慮綜合法。加大截面加固法，即采取增大混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物的截面面積，以提高其承載力和滿足正常使用的一種加固方法?？蓮V泛用于混凝土結(jié)構(gòu)的梁、板、柱等構(gòu)件和一般構(gòu)筑物的加固。外包鋼加固法，即在混凝土構(gòu)件四周包以型鋼的加固方法（分干式、

8、濕式兩種形式）。適用于使用上不允許增大混凝土截面尺寸，而又需要大幅度地提高承載力的混凝土結(jié)構(gòu)的加固。當(dāng)采用化學(xué)灌漿外包鋼加固時，型鋼表面溫度不應(yīng)高于；當(dāng)環(huán)境具有腐蝕性介質(zhì)時，應(yīng)有可靠的防護(hù)措施。預(yù)應(yīng)力加固法，即采用外加預(yù)應(yīng)力的鋼拉桿（分水平拉桿、下?lián)问嚼瓧U和組合式拉桿三種）或撐桿，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的方法。適用于要求提高承載力、剛度和抗裂性及加固后占用空間小的混凝土承重結(jié)構(gòu)。此法不宜用于處在溫度高于環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)，否則應(yīng)進(jìn)行防護(hù)處理；也不適用于混凝土收縮徐變大的混凝土結(jié)構(gòu)。改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法。主要可分為兩種：1.增設(shè)支點法：該法是以減小結(jié)構(gòu)的計算跨度和變形，提高其承載力的加固方法。按支承結(jié)

9、構(gòu)的受力性能分為剛性支點和彈性支點兩種。2.托梁拔柱法：該法是在不拆或少拆上部結(jié)構(gòu)的情況下拆除、更換、接長柱子的一種加固方法。按其施工方法的不同可分為有支撐托梁拔柱、無支撐托梁拔柱及雙托梁反牛腿托梁拔柱等方案，適用于要求廠房使用功能改變、增大空間的老廠改造的結(jié)構(gòu)加固。外部粘鋼加固法，即在混凝土構(gòu)件外部粘貼鋼板，以提高其承載力和滿足正常使用的一種加固方法。適用于承受靜力作用的一般受彎、受拉構(gòu)件；且環(huán)境溫度不大于，相對濕度不大于，以及無化學(xué)腐蝕影響，否則應(yīng)采取防護(hù)措施。粘貼碳纖維加固法，是一項新型的應(yīng)用外粘高性能復(fù)合材料加固結(jié)構(gòu)的技術(shù)，即在混凝土構(gòu)件外部粘貼碳纖維片材，以提高其承載力和滿足正常使用

10、的一種加固方法。適用于承受靜力作用的一般受彎、受拉構(gòu)件，也可用于柱的抗震加固；長期使用環(huán)境溫度不應(yīng)高于60。其他加固方法，如增設(shè)支撐體系和剪力墻等，以增加結(jié)構(gòu)的整體剛度，改變構(gòu)件的剛度比值，調(diào)整原結(jié)構(gòu)內(nèi)力，改善結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的受力狀況，多用于增強(qiáng)單層廠房和多層框架結(jié)構(gòu)的空間剛度，以提高其抗水平力的能力，可按現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計。裂縫修補(bǔ)技術(shù)，即采用化學(xué)灌漿的方法，恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性、耐久性、防水性和外觀等，灌漿材料可采用環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸脂和微膨脹水泥漿等。加固方法及配合技術(shù)直接加固法間接加固法增大截面法置換砼加固法外粘型鋼加固法外粘鋼板加固法粘貼纖維復(fù)合材加固法繞絲加固法高強(qiáng)鋼絲繩聚合物砂漿

11、外層加固法外加預(yù)應(yīng)力加固法增設(shè)支點加固法混凝土結(jié)構(gòu)加固法裂縫修補(bǔ)技術(shù)錨固技術(shù)阻銹技術(shù)加固配合技術(shù)優(yōu)點：工藝簡單、經(jīng)驗豐富、受力可靠、加固費用低缺點：濕作業(yè)工作量大、養(yǎng)護(hù)期長、占用建筑空間多增大截面加固法的優(yōu)缺點適用范圍：鋼筋混凝土受彎(梁板)和受壓構(gòu)件的加固原砼要求：不應(yīng)低于C10(現(xiàn)場檢測結(jié)果)(無法提供足夠的粘結(jié)力)新砼要求：高于原砼一個等級且不低于C20界面處理和粘結(jié)質(zhì)量要求：符合規(guī)定可按整體截面處理基本假定：同混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010增大截面加固法加固形式砼構(gòu)件加固形式四周外包單側(cè)加厚三側(cè)外包雙側(cè)加厚柱四面加固四面加固單面加固雙面加固梁四面加固壓區(qū)加固拉區(qū)加固雙側(cè)加固三側(cè)加固受彎構(gòu)件正截面加固(壓區(qū)加固)拉區(qū)加固加固方法壓區(qū)加固現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范疊合式受彎構(gòu)件抗裂度驗算承載力計算裂縫寬度驗算撓度驗算驗算結(jié)果表明，僅需增設(shè)混凝土疊合層即可滿足承載力要求時，也應(yīng)按照構(gòu)造要求配置受壓鋼筋和分布鋼筋受彎構(gòu)件正截面加固(拉區(qū)加固)原受壓鋼筋受壓屈服新增受拉鋼筋受拉屈服知識點：增大截面后