第5讲 工程结构的补强与加固

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1、5.1混凝土结构的补强与加固结构可靠性鉴定与加固第5讲工程结构的补强与加固
当结构可靠性鉴定评级为c级或d级时，一般应采取结构加固补强措施。
成熟的加固技术包括增大截面加固法、置换混凝土加固法、外加预应力加固法、外粘钢加固法、改变结构传力途径加固法及植筋技术等。唐昌辉建筑工程系土木工程学院湖南大学Email:2863472302@qq.comPhone:1370731818725.1.1混凝土结构的加固原理混凝土结构的加固原理1.混凝土加固结构的受力特征一般加固结构属于新、旧二次组合结构，新、旧部分能否成为整体，共同工作，关键取决于结合

2、面能否充分地传递剪力。实际上混凝土结合面的抗剪强度一般总是远低于一次整浇混凝土的抗剪强度，所以二次组合结构承载力低于一次整浇结构。加固结构的这些受力特征，决定了混凝土结构加固设计计算、构造及施工不同于新建混凝土结构。34混凝土结构的加固原理混凝土结构的加固原理4.混凝土结构加固方法及选择混凝土结构加固的方法很多，常用的有增大截面加固法、外粘型钢加固法、预应力加固法、改变结构传力途径加固法、粘钢加固法及各种裂缝修补技术等等。选择哪一种加固方法，应根据被加固结构在承载力、刚度、裂缝及耐久性等方面的不足，并结合各种加固方法的特点和适用范围以及

3、施工的可行性进行选择。565.1.2增大截面加固法加固形式砼构件加固形式增大截面加固法：又称外包混凝土加固法，是通过在原混凝土构件外，叠浇新的钢筋混凝土，增大四周外包三侧外包双侧加厚单侧加厚构件的截面面积和配筋，达到提高构件的承载力和刚度、降低柱子长细比等目的。梁四面加固压区加固拉区加固双侧加固三侧加固柱四面加固四面加固单面加固双面加固78增大截面法加固轴心受压构件增大截面法加固偏心受压构件'AA'asNa1fcc''原柱截面c0新增纵向受力钢筋sfyAs'a''s0heixf'A'原纵向受力钢筋As0As0y0s0新增截面Achh0h

4、01e新增箍筋As0ss0As0''''Nu=9.0j(fc0Ac0+fy0As0+scAc+ssAs）as0ssAsAabs=9.0j(fA+f'A'+afA+af'A'）sc0c0y0s0cccsys''''=9.0j[fA+f'A'+a(fA+f'A')]N£a1fccbx+9.0fyAs+fy0As0-9.0ssAs-ss0As0c0c0y0s0csccysx''''''Ne£a1fccbxh0-+9.0fyAs(h0-as)+fy0As0(h0-as0)+ss0As0(as0-as)2综合考虑新增砼和新增钢筋强度利

5、用程度的修正系数，取0.88.0h018.0h0'ss0=-1ecuEs0£fy0,ss=-1ecuEs£fyb=sc1=sc1(Ac0+aEAs0)=N1£.075xx''fcfc(Ac0+aEAs0)fc(Ac0+aEAs0)fcc=(fc0+9.0fc2/)新旧混凝土组合截面的混凝土轴压设计值910增大截面法加固受弯构件增大截面法加固受弯构件1112增大截面法构造规定增大截面法施工要求为了加强新、旧混凝土的结合，原构件表面应凿毛，要求打成麻坑或沟槽，深度不宜小于6mm，间距不宜大于箍筋的间距或200mm，并

6、清理原构件混凝土存在的缺陷至密实部位。连接短筋d≥20mm在施工前应尽量减少原构件的负荷，或采用临时预应力顶撑进行卸载，尤其在受力钢筋上施焊前原钢筋应采取卸荷或顶撑措施。钢筋焊接应逐根分区分段连接短筋新增钢筋l1分层进行，以减少钢筋的热变形。l2Φ6联系钢筋连连接接短短筋筋l1l1≥≥5d5d，，短短筋筋中中距距l2l2≤≤500mm500mm，，新新增增钢钢筋筋与与原原钢钢筋筋净净距距≥≥20mm20mm1314增大截面加固法增大截面加固法1516增大截面加固法5.1.3外粘型钢加固法外粘型钢加固法是在型钢与原构件之间留有一定间隙，并

7、在其间灌填乳胶水泥浆、环氧砂浆或细石混凝土，使二者粘结成整体，协同工作。优点：构件的截面尺寸扩大不多，但承载力提高幅度较大，且由于纵横向外粘结型钢的约束，使构件的延性有较大提高。1718外粘型钢加固计算外粘型钢法轴心受压构件N一般规定按加固后截面尺寸确定新增型钢强度利用系数•适用范围：需要大幅度提高截面承载力和抗震能力的钢砼梁柱加固的轴压构件稳定系数取0.9(抗震取1.0)•粘结要求：采用改性环氧树脂胶粘剂灌注；•计算假定：加固后承载力和截面刚度按整截面计算，刚度EI近似值N£9.0j(fA+f'A'+afA')c0c0y0s0aaa2

8、新增型钢抗压EI=Ec0Ic0+5.0EaAaaafc0Ac0强度设计值缀板''''fAafAy0s0aaa角钢全部受压肢型钢防护层截面面积原柱原柱b注胶缀板与角钢焊缝aha1920外粘型钢法偏心受压构件外