浅谈混凝土结构、砌体结构、钢结构加固设计

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1、浅谈混凝土结构、砌体结构、钢结构加固设计张林宏(沈阳市给排水勘察设计研究院有限公司，辽宁沈阳110023)摘要：建筑物结构在长期使用和自然力影响作用下，其功能必然减弱，设计工程结构时，要评估结构损伤的客观程度，并采取有效的方法保证结构的安全使用，因此，加固混凝土结构、钢结构、砌体结构将成为一项重要的使命。关键词：混凝土结构加固；砌体结构加固；钢结构加固1结构设计与计算方面的问题1.1设计构造方面的问题。(1)框架节点核芯区箍筋配置应满足要求对于规范中规定的框架柱箍筋加密区的箍筋最小体积配箍率的要求，绝大部分设计人员都能给予足够的重视，但对于《建筑抗震设计规范》

2、(GB50011-2010)中规定的“一、二、三级框架节点核芯区配箍特征值分别不宜小于0.12、0.10、0.08且体积配箍率分别不宜小于0.6%、0.5%,0.4%。”设计中经常被忽视，尤其是柱轴压比不大时，常常不满足要求。这一规定是保证节点核芯区延性的重要构造措施，应严格遵守。(2)底层框架柱箍筋加密区范围应满足要求《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中规定：“底层柱，柱根处箍筋加密区范围为不小于柱净高的1/3”，设计中应重点说明。(3)框架梁的纵向配筋率应注意。《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中规定：“当框架梁梁端纵向受拉钢筋

3、配筋率大于2%时，梁箍筋最小直径的数值应比表6.3.3中规定的数值增大2mm。”在目前设计中，这一规定常被忽视，造成梁端延性不足。1.2计算方面的问题。(1)设计基木地震加速度值。《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中规定：抗震设防烈度为7度时，设计基木地震加速度值分别为O.lg和0.15g两种，抗震设防烈度为8度时，设计基木地震加速度值分别为O.2g和0.3g两种。(2)梁刚度放大系数。SATWE或TAT等计算软件的梁输入模型均为矩形截面，造成结构的实际刚度大于计算刚度，算出的地震剪力偏小，使结构偏于不安全。因此计算吋应将梁刚度进行放大，放大系数

4、中梁取2.0、边梁取1.5为宜。(3)独立梁箍筋计算结果需复核。《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)中规定:对集中荷载作用下的独立梁，应按公式进行计算，且集中荷载作用点至支座间的箍筋，应均匀配置。但SATWE软件计算梁箍筋吋，未考虑独立梁这一情况，都按公式进行计算，有时会造成计算结果偏小，设计中若遇到有独立梁存在的情况，应对梁箍筋的计算结果进行手算复核。2混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类2.1直接加固的一般方法。(1)截面加大加固法。在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层，可增加截面冇效高度，扩人截面面积，从而提高构件正截面抗弯，斜截

5、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。适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固的减小。(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浄空，适用于受压区混凝土强度偏低或奋严重缺陷的梁、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

6、成一整体，加固后的构件，由于受拉和受压钢截面面积人幅度提高，因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。2.2间接加固的一般方法。(1)预应力加固法。(2)增加支承加固法。3与混凝土结构加固改造配套使用的技术3.1托换技术。系托梁（或桁架）拆柱（或墙）、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称；属于一种综合性技术，由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成;适用于己冇建筑物的加固改造;与传统做法相比，具冇施工吋间短、费用低、对生活和生产影响小等优点，但对技术要求较高，需由熟练工人来完成，才能确保安全。3.2植筋技术。广泛应用于已有建筑物的加固改造工程，如：施

7、工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救，构件加大截面加固的补筋。3.3裂缝修补技术。根据混凝土裂缝的起因、性状和大小，采用不同封护方法进行修补，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；适用于己有建筑物中各类裂缝的处理，但对受力性裂缝，除修补外，尚应采用相应的加固措施。3.4碳化混凝上修复技术。系指通过恢复混凝土的碱性（钝化作用）或增加苏阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术。4砌体结构加固砌体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。4.1适用于砌体结构的直接加固方法。（1）钢筋混凝土外加层加固法

8、，该法属于复合截面加固法的一种。（2）