結(jié)構(gòu)加固改造之結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固第一頁(yè)，共76頁(yè)。目錄8.3結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固8.3.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固8.3.2砌體結(jié)構(gòu)的構(gòu)件加固8.3.3鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件加固8.3.4木結(jié)構(gòu)的加固8.3.5橋梁上部結(jié)構(gòu)加固技術(shù)（補(bǔ)充）第二頁(yè)，共76頁(yè)。8.3.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固概述8.3.1.1梁、板的加固8.3.1.2混凝土柱的加固8.3.1.3鋼筋混凝土屋架的加固第三頁(yè)，共76頁(yè)。概述1.加固原因：設(shè)計(jì)、使用維護(hù)不當(dāng)、遭受自然災(zāi)害、工程質(zhì)量差、建筑物性能衰退等。2.加固方法：直接法和間接法3.加固原則：1）加固方法的選擇應(yīng)進(jìn)行多方案的比較，擇優(yōu)選用。2）不同類(lèi)型構(gòu)件加固時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮重要結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵構(gòu)件。3）單一方法有效性較差時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮綜合法。4）應(yīng)與實(shí)際的施工方法緊密結(jié)合。第四頁(yè)，共76頁(yè)。8.3.1.1梁、板的加固1.引起梁板承載力不足的原因：（1）設(shè)計(jì)施工方面的原因（2）使用方面的原因（3）周?chē)h(huán)境的影響（4）其他原因第五頁(yè)，共76頁(yè)。2.梁、板加固方法：（1）增大截面法（2）粘貼鋼板加固法（3）外粘型鋼加固法（4）粘貼纖維復(fù)合材料加固法（5）外加預(yù)應(yīng)力拉桿法第六頁(yè)，共76頁(yè)。梁板加固方法增大截面法粘貼鋼板法外粘型鋼法粘貼纖維復(fù)合材料法定義原混凝土構(gòu)件外，疊澆新的混凝土，增大構(gòu)件的截面面積和配筋用膠粘劑在建筑物構(gòu)件表面粘貼鋼板，使二者牢固地形成一體進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)在梁的四周包以型鋼的一種加固方法采用高性能粘結(jié)劑將纖維布粘貼在建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面適用范圍當(dāng)混凝土梁、板的承載力相差較大且其剛度也不滿足要求時(shí)不適用于素混凝土構(gòu)件，包括縱向受力鋼筋配筋率低于規(guī)范規(guī)定的構(gòu)件需要大幅度提高截面承載能力和抗震能力的鋼筋混凝土梁不適用于素混凝土構(gòu)件，包括縱向受力鋼筋配筋率低于規(guī)范規(guī)定的構(gòu)件優(yōu)點(diǎn)工藝簡(jiǎn)單；技術(shù)成熟，構(gòu)件受力可靠；費(fèi)用低施工工藝簡(jiǎn)單、速度快；對(duì)生產(chǎn)和生活影響小施工簡(jiǎn)便、工期短等抗拉強(qiáng)度高，效果好；提高結(jié)構(gòu)的耐久性；基本不增加結(jié)構(gòu)自重及截面尺寸第七頁(yè)，共76頁(yè)。（1）增大截面法（2）外貼鋼板法（3）外包型鋼法（4）粘貼纖維加固法第八頁(yè)，共76頁(yè)。（1）增大截面法加固梁板構(gòu)件增大截面法根據(jù)不同的受力性質(zhì)，構(gòu)造特點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)條件來(lái)選用三面加厚、兩面加厚或單面加厚等形式。受壓區(qū)增設(shè)混凝土受拉區(qū)增設(shè)混凝土增加構(gòu)件的有效高度，提高了構(gòu)件的抗彎、抗剪承載力增強(qiáng)了構(gòu)件的剛度對(duì)補(bǔ)加的鋼筋起到粘結(jié)和保護(hù)的作用第九頁(yè)，共76頁(yè)。增大截面法加固梁截面驗(yàn)算1.僅在受壓區(qū)加固受彎構(gòu)件時(shí)，按照疊合梁進(jìn)行驗(yàn)算。2.在受拉區(qū)加固受彎構(gòu)件時(shí)，需對(duì)正截面和斜截面分別進(jìn)行驗(yàn)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：第十頁(yè)，共76頁(yè)。

1.正截面驗(yàn)算第十一頁(yè)，共76頁(yè)。增大截面后相對(duì)受壓區(qū)界限高度的確定第十二頁(yè)，共76頁(yè)。2.斜截面驗(yàn)算1）加固后構(gòu)件斜截面應(yīng)符合以下條件：線性?xún)?nèi)插2）受拉區(qū)增設(shè)配筋混凝土層，并采用U型箍與原箍筋逐個(gè)焊接：第十三頁(yè)，共76頁(yè)。3）增設(shè)混凝土三面圍套，并采用加錨式或膠錨式箍筋：第十四頁(yè)，共76頁(yè)。注意事項(xiàng)1.若驗(yàn)算結(jié)果表明，僅需增設(shè)混凝土疊合層時(shí)，也應(yīng)按構(gòu)造要求配置受壓鋼筋和分布鋼筋：1）為了提高新增混凝土層的安全性；2）為了減少新增混凝土發(fā)生溫度、收縮應(yīng)力引起的裂縫。第十五頁(yè)，共76頁(yè)。2.增大截面法加固梁、板時(shí)新舊鋼筋關(guān)系如下圖所示，其連接短筋l1≥5d，短筋中距l(xiāng)2≤500mm。梁的新增縱向受力鋼筋，其兩端應(yīng)可靠錨固。連接短筋d≥20mm連接短筋原鋼筋新增鋼筋Φ6聯(lián)系鋼筋第十六頁(yè)，共76頁(yè)。增大截面法施工工藝第十七頁(yè)，共76頁(yè)。（2）粘貼鋼板法粘貼鋼板法加固梁截面計(jì)算粘貼鋼板法注意事項(xiàng)粘貼鋼板法施工工藝第十八頁(yè)，共76頁(yè)。粘貼鋼板法加固梁截面計(jì)算1.正截面驗(yàn)算：第十九頁(yè)，共76頁(yè)。第二十頁(yè)，共76頁(yè)。2.斜截面驗(yàn)算:（1）受彎構(gòu)件應(yīng)符合下列要求：（2）當(dāng)采用加錨封閉箍或U形箍對(duì)鋼筋混凝土梁進(jìn)行抗剪加固時(shí)，斜截面承載力為：第二十一頁(yè)，共76頁(yè)。第二十二頁(yè)，共76頁(yè)。粘貼鋼板法注意事項(xiàng)1.應(yīng)將鋼板受力方式設(shè)計(jì)成僅承受軸向應(yīng)力的作用。2.被加固的混凝土構(gòu)件，其現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C15。3.鋼板外表面應(yīng)進(jìn)行防銹蝕處理。4.采用膠粘劑時(shí)，其長(zhǎng)期使用的環(huán)境溫度不應(yīng)高于60℃。第二十三頁(yè)，共76頁(yè)。粘貼鋼板法施工工藝第二十四頁(yè)，共76頁(yè)。（3）外粘型鋼加固法外粘型鋼法加固梁正截面計(jì)算外粘型鋼法注意事項(xiàng)外粘型鋼法施工工藝第二十五頁(yè)，共76頁(yè)。外貼型鋼法加固梁正截面計(jì)算當(dāng)符合規(guī)范要求進(jìn)行加固時(shí)，可按加固后的承載力和剛度可按整截面進(jìn)行計(jì)算。截面剛度可按下式計(jì)算。第二十六頁(yè)，共76頁(yè)。外粘型鋼法工藝第二十七頁(yè)，共76頁(yè)。（4）粘貼纖維復(fù)合材料加固法粘貼纖維法加固梁截面計(jì)算粘貼纖維加固法注意事項(xiàng)粘貼纖維加固法施工工藝第二十八頁(yè)，共76頁(yè)。粘貼纖維法加固梁截面計(jì)算1.正截面計(jì)算第二十九頁(yè)，共76頁(yè)。第三十頁(yè)，共76頁(yè)。2.斜截面計(jì)算（1）受彎構(gòu)件應(yīng)符合下列要求：第三十一頁(yè)，共76頁(yè)。（2）當(dāng)采用條帶構(gòu)成的環(huán)形箍或U形箍對(duì)鋼筋混凝土梁進(jìn)行抗剪加固時(shí)，斜截面承載力為：第三十二頁(yè)，共76頁(yè)。注意事項(xiàng)1.應(yīng)將纖維受力方式設(shè)計(jì)為僅承受拉力作用，加固時(shí)，應(yīng)卸除或大部分卸除活荷載。2.被加固的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C15。3.采用本方法加固的混凝土結(jié)構(gòu)，其長(zhǎng)期使用的環(huán)境溫度不應(yīng)高于60℃。第三十三頁(yè)，共76頁(yè)。（5）外加預(yù)應(yīng)力拉桿加固法用預(yù)應(yīng)力筋對(duì)建筑物的梁或板進(jìn)行加固的方法。適用范圍梁或板的截面偏小或需要增加其使用荷載需要改善梁或板的使用性能梁或板處于高應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，且難以直接卸除其結(jié)構(gòu)上的荷載優(yōu)點(diǎn)：施工簡(jiǎn)便；在基本不增加梁、板截面高度和不影響結(jié)構(gòu)使用空間的條件下，可提高梁、板的抗彎、抗剪承載力和改善其在使用階段的性能。第三十四頁(yè)，共76頁(yè)。2）正截面和斜截面均需加固的梁式構(gòu)件，可采用下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力拉桿進(jìn)行加固；外加預(yù)應(yīng)力桿的選擇3）若工程需要，且構(gòu)造條件允許，也可同時(shí)采用水平拉桿和下?lián)问嚼瓧U進(jìn)行加固。1）對(duì)正截面受彎承載力不足的梁、板構(gòu)件，可采用預(yù)應(yīng)力水平拉桿進(jìn)行加固；第三十五頁(yè)，共76頁(yè)。8.3.1.2混凝土柱的加固（1）設(shè)計(jì)原因：荷載漏算、計(jì)算錯(cuò)誤、偏心受壓柱與軸壓柱混淆等。（2）施工質(zhì)量差：建筑材料不符合要求、養(yǎng)護(hù)不良等。（3）施工現(xiàn)場(chǎng)管理不善，使鋼筋或?qū)⒛０迨軗p，可能會(huì)降低柱子的承載力。（4）地基不均勻沉降使柱子產(chǎn)生附加應(yīng)力，造成柱子嚴(yán)重開(kāi)裂或承載力不足。1.混凝土柱承載力不足的原因：第三十六頁(yè)，共76頁(yè)。（1）當(dāng)局部加固不影響整個(gè)體系的受力性能時(shí)，可以進(jìn)行局部加固。當(dāng)結(jié)構(gòu)整體不滿足要求時(shí)，宜對(duì)結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行加固。（2）臨時(shí)加固的要求可降低一些，永久加固的要求應(yīng)高一些。2.混凝土柱加固的原則：第三十七頁(yè)，共76頁(yè)。（1）結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度分布要均勻；（2）加固后使結(jié)構(gòu)自振特性改變，易加大地震對(duì)建筑物的作用；（3）在堅(jiān)硬場(chǎng)地上剛度較大的結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)較大，在軟弱場(chǎng)地上柔性結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)較大，加固后的結(jié)構(gòu)要選擇地震反應(yīng)較小的結(jié)構(gòu)體系?？拐鸺庸淘O(shè)計(jì)時(shí)需要特別考慮：第三十八頁(yè)，共76頁(yè)。（1）增大截面加固法（2）置換混凝土加固法（3）外加預(yù)應(yīng)力撐桿加固法（4）外粘型鋼加固法（5）粘貼纖維復(fù)合材料加固法（6）粘貼鋼板加固法3.常用混凝土柱的加固方法：第三十九頁(yè)，共76頁(yè)。（1）增大截面加固法（a）（b）（c）四周外包加固法：加固效果好，對(duì)于提高軸心受壓和小偏壓柱的承載力效果明顯；（d）單面加固：增大受壓區(qū)面積；（e）單面加固：增大受拉區(qū)面積；（f）雙面加固。第四十頁(yè)，共76頁(yè)。增大截面法加固柱正截面驗(yàn)算1.軸心受壓構(gòu)件：構(gòu)件加固后的軸向壓力設(shè)計(jì)值：構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)：加固前后混凝土的面積：原鋼筋和新增鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：新增縱向受壓鋼筋面積第四十一頁(yè)，共76頁(yè)。偏心受壓柱第四十二頁(yè)，共76頁(yè)。第四十三頁(yè)，共76頁(yè)。（2）置換混凝土加固法在構(gòu)件受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度偏低或有嚴(yán)重缺陷的部分用新的混凝土代替。應(yīng)對(duì)原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件在施工全過(guò)程中的承載力狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算、觀測(cè)和控制，置換界面處的混凝土不應(yīng)出現(xiàn)拉應(yīng)力。置換混凝土加固法第四十四頁(yè)，共76頁(yè)。置換混凝土加固柱截面計(jì)算1.當(dāng)柱為軸心受壓構(gòu)件時(shí)，正截面承載力符合：2.當(dāng)為偏心受壓構(gòu)件時(shí)，分兩類(lèi)情況：1）壓區(qū)混凝土置換深度大于加固后混凝土受壓區(qū)高度時(shí)，應(yīng)按新混凝土強(qiáng)度根據(jù)規(guī)范進(jìn)行承載力驗(yàn)算。2）壓區(qū)混凝土置換深度小于加固后混凝土受壓區(qū)高度時(shí)：第四十五頁(yè)，共76頁(yè)。第四十六頁(yè)，共76頁(yè)。（3）外加預(yù)應(yīng)力撐桿加固法單側(cè)撐桿加固雙側(cè)撐桿加固彎矩不變號(hào)的大偏心受壓柱承載力不足的軸心受壓柱小偏壓柱彎矩變號(hào)的大偏壓柱適用情況：1）柱截面偏小需增加使用荷載；2）柱處于高應(yīng)力高應(yīng)變狀態(tài)，且難以直接卸除荷載。第四十七頁(yè)，共76頁(yè)。單側(cè)預(yù)應(yīng)力撐桿加固雙側(cè)預(yù)應(yīng)力撐桿加固1—承壓板，2—短角鋼，3—連接板，4—加寬連接板，5—抵承板，6—綴板，7—安裝螺絲，8—拉緊螺栓1—承壓板，2—撐桿，3—綴板，4—加寬綴板，5—安裝螺絲，6—拉緊螺栓第四十八頁(yè)，共76頁(yè)。（4）外粘型鋼加固法類(lèi)似梁的加固，在柱四周包型鋼，如下圖。適用于柱的截面承載力和抗震能力需要大幅度提高時(shí)。優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便、工期短。1.原柱2.角柱3.綴板4.填充混凝土或砂漿5.粘結(jié)劑第四十九頁(yè)，共76頁(yè)。外粘型鋼法加固柱第五十頁(yè)，共76頁(yè)。外粘型鋼法加固柱正截面計(jì)算1.軸心受壓時(shí)，正截面承載力驗(yàn)算：：新增型鋼強(qiáng)度利用系數(shù)，抗震設(shè)計(jì)取1.0，

其他情況取0.9：新增型鋼強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：全部受壓肢型鋼的截面面積第五十一頁(yè)，共76頁(yè)。2.偏心受壓時(shí)，正截面承載力驗(yàn)算：第五十二頁(yè)，共76頁(yè)。第五十三頁(yè)，共76頁(yè)。（5）粘貼纖維復(fù)合材料法粘貼纖維復(fù)合材加固法適用于軸壓和大偏壓構(gòu)件，不適用于小偏壓構(gòu)件、素混凝土構(gòu)件和最小配筋率低于規(guī)范規(guī)定的最小配筋率的構(gòu)件。粘貼復(fù)合纖維法加固柱第五十四頁(yè)，共76頁(yè)。粘貼纖維法加固柱截面計(jì)算1.軸心受壓構(gòu)件（1）正截面驗(yàn)算第五十五頁(yè)，共76頁(yè)。關(guān)于環(huán)向圍束有效約束系數(shù)與環(huán)向約束體積比的確定第五十六頁(yè)，共76頁(yè)。（2）斜截面驗(yàn)算第五十七頁(yè)，共76頁(yè)。第五十八頁(yè)，共76頁(yè)。2.大偏心受壓構(gòu)件第五十九頁(yè)，共76頁(yè)。（6）粘貼鋼板加固法加固大偏心受壓混凝土柱時(shí)，應(yīng)將鋼板粘貼于構(gòu)件受拉邊緣混凝土表面，且鋼板長(zhǎng)應(yīng)與柱的縱向軸線方向一致。粘貼鋼板法加固柱第六十頁(yè)，共76頁(yè)。粘貼鋼板法加固柱截面計(jì)算大偏壓柱正截面驗(yàn)算：第六十一頁(yè)，共76頁(yè)。8.3.1.3鋼筋混凝土屋架的加固鋼筋混凝土屋架的加固方法一般分補(bǔ)強(qiáng)和卸載。補(bǔ)強(qiáng)卸載適用范圍屋架部分桿件加固確保整榀屋架的承載力安全方法施加預(yù)應(yīng)力法改變傳力路線法外包角鋼法增大截面法減輕屋面荷載法雙重承載體系法第六十二頁(yè)，共76頁(yè)?；炷廖菁芗庸谭椒ǎ?）外加預(yù)應(yīng)力加固法（2）外包鋼加固法（3）改變傳力路徑加固法（4）減輕屋面荷載法（5）雙重承載體系第六十三頁(yè)，共76頁(yè)。（1）外加預(yù)應(yīng)力加固法外加預(yù)應(yīng)力加固法是加固屋架最常用的方法。優(yōu)點(diǎn)：施工簡(jiǎn)便；能使屋架原拉桿的內(nèi)力降低或承載力提高；裂縫寬度縮小甚至閉合；可減小屋架的撓度，消除或減緩加拉桿的應(yīng)力滯后的現(xiàn)象。第六十四頁(yè)，共76頁(yè)。預(yù)應(yīng)力筋布置形式（a）直線式（b）下沉式（c）元寶式（d）組合式第六十五頁(yè)，共76頁(yè)。（2）外包鋼加固法當(dāng)受拉桿和受壓桿的承載力不足時(shí)，可采用外包鋼加固法。受拉桿件，注意外包角鋼的錨固。受壓桿件，注意外包角鋼的錨固，綴條的間距，以避免角鋼失穩(wěn)。（a）干式（b）濕式第六十六頁(yè)，共76頁(yè)。（3）改變傳力路徑加固法斜撐法上弦桿偏心受壓承載力不足外包角鋼加固改變傳力路徑的加固第六十七頁(yè)，共76頁(yè)。（4）減輕屋面荷載法減輕屋面的荷載即可減小屋架每根桿件的內(nèi)力，有效地提高屋架的安全度，全面地解決屋架抗裂性及承載力問(wèn)題。減輕屋面荷載的方法主要是拆換屋面結(jié)構(gòu)和減輕屋面自重，例如將大型屋面板改為瓦楞鐵或石棉水泥瓦，將屋面防水層改為輕質(zhì)薄層材料等。第六十八頁(yè)，共76頁(yè)。（5）雙重承載體系雙重承載體系是指在原屋架旁另加屋架，以協(xié)助原屋架承重。設(shè)置方法之一是在原兩榀屋架間增設(shè)屋架，使其不僅協(xié)助原屋架承重，還減小屋架的間距和屋面板的跨度。但新加設(shè)屋架不僅施工困難，耗鋼量大，且不易與原屋架協(xié)同工作。因此，這種加固方法只有當(dāng)不適宜采用其它加固方法時(shí)才