钢筋混凝土结构加固设计可采取哪些措施消除结构损坏 钢筋混凝土结构加固具有哪些重要意义

作者&投稿:可善 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
  可以采取以下几种常见的钢筋混凝土结构加固方法。

  1、增大截面法

  增大截面加固法又称为“外包混凝土”加固法,即通过增大混凝土构件的截面和增加配筋,提高构件的承载力和刚度。以增大断面为主时,为了保证补加混凝土正常工作,亦需适当配置构造钢筋;以增配钢筋为主时,为了保证配筋的正常工作,亦需按钢筋的间距和保护层等构造要求决定适当增大截面尺寸。该方法可在构件截面的单侧、双侧、三侧或四周外包加固,广泛应用于梁、柱、板等结构的加固。

  该方法可以使用普通混凝土,强度等级建议不要低于C30。新浇混凝土的最小厚度,加固板时不应小于40mm,加固梁、柱时不应小于60mm。加固板的受力钢筋直径宜用6-8mm,加固梁、柱的纵向受力钢筋宜用带肋钢筋。加固的受力钢筋与原构件的受力钢筋间的净距不应小于20mm,箍筋应采用封闭式箍筋或U型箍筋,并按照现行国家标准《混凝土结构设计规范》对箍筋的构造要求进行设置。

  增大截面法具有施工工艺简单,适应性强,技术成熟等特点,但此法的不足之处是:现场施工的湿作业时间长,需要长期养护,对建筑物外观有一定影响,增大了结构自重,且加固后建筑物的净空也有一定的减小。

  2、碳纤维加固法

  构件外部粘碳纤维加固法是根据结构构件受力分析计算结果和受力特征,应用配套树脂将碳纤维粘贴于强度不满足受力要求的混凝土构件外部相应部位,以达到构件满足承载力要求的一种补强加固方法。适用于承受静力作用的一般受弯构件。

  碳纤维加固特点:(1)强度高:碳纤维加固材料强度普遍较钢材高,一些特制强化碳纤维强度可达钢材的数倍之上;(2)重量轻:比重是钢板的1/5左右,因此加固后基本不增加原结构自重;(3)施工简便:碳纤维重量轻,一般只需手工操作,不受施工空间的限制,施工速度快;(4)不受形状限制:不论方形、圆形及各类不规则形状,加固后均可保持物体原状,不影响表面装饰。

  缺点是粘结材料耐老化性能差,不耐火,环境温度、湿度要求较高。

  3、 外包钢加固法

  外包钢加固法是以型钢(一般为角钢)外包于构件四周的加固方法,通常是在要求不显著增大原构件截面,同时又可以大幅度提高结构承载力的情况下采用。适用于梁、柱、屋架以及大型大跨度结构。其优点是受力可靠,能够显著改善结构性能,对使用空间影响较小,施工简便。缺点是钢材耗量大,外露钢件应进行防火防腐处理。

  4、粘钢加固法

  外部粘钢加固法是在钢筋混凝土受弯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)
表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板,使其整体工作共同受力,以提高结构构件承载力的一种加固方法。适用于使用上不允许增大混凝土截面尺寸,而又需要大幅度地提高承载力的混凝土结构的加固。

  该方法施工方便快捷,现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对结构的外形、净空等影响较小,在施工过程中对生产和生活无显著影响,因此在房屋建筑和公路桥梁领域中普遍采用。缺点是有机胶的长期持荷强度较低,耐老化性能差,不耐火,环境温度、湿度要求较高,不适宜于承受动力疲劳荷载及设计使用年限较长的新建工程加固。

  5、 预应力加固法

  采用外加预应力的钢拉杆或撑杆,对结构进行加固的方法。适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及加固后占用空间小的混凝土承重结构。此法不宜用于处在温度高于环境下的混凝土结构,否则应进行防护处理;也不适用于混凝土收缩徐变大的混凝土结构。

  6、 改变结构传力途径加固法

  (1)增设支点法

  该法是以减小结构的计算跨度和变形提高其承载力的加固方法。按支撑结构的受力性能分为刚性支点和弹性支点两种。刚性支点法是通过支承构件的轴心受压将荷载直接传给基础或其他承重结构的一种方法。弹性支点法是以支撑结构的受弯或桁架作用来间接传递荷载的一种加固方法。此方法适用于房屋净空不受限制的大跨度结构的加固。

  (2)托梁拔柱法

  该法是在不拆或少拆上部结构的情况下拆除、更换、接长柱子的一种加固方法。适用于要求厂房使用功能改变增大空间的老厂改造的结构加固。

  7、 综合加固法

  钢筋混凝土构件加固方法有许多,并且各有优劣,同时采用多种加固技术可以更换增强结构性能,
即综合加固法。此法能弥补单一加固方法的缺陷,能发挥协同工作的优势。如抗弯加固采取以体外预应力加固为主,辅以粘贴钢板条和碳纤维布的方法;抗剪加固采取粘贴钢板条和碳纤维布共同加固的方法。为满足动荷载下疲劳性能的要求,粘贴钢板的同时施加螺栓锚固,以发挥协同工作的优势。

  钢筋混凝土结构加固的主要原因可以分为材料因素、设计因素、使用因素、施工因素和环境因素等。材料因素有水泥质量不合格或选择不当,可能由于水化热过大引起温度应力,导致混凝土开裂,也可能含碱量过大遇膨胀性集料发生膨胀;砂、石质量不佳,可能是泥量高,引起强度不足,硬性集料引起膨胀损坏,也可能海砂含盐量高引起钢锈。设计因素有安全度不足、对环境估计不足,由于超过设计载荷使结构开裂或变形,或者意外载荷作用而破坏,如雪荷载、灰尘荷载等。使用因素有:(1)经过一定使用期后,由于技术改造,需要增加荷载或扩大柱网,改变使用功能;(2)遭受水灾、风灾、火灾及地震等灾害,使结构构件遭到破坏;(3)地基不均匀沉降;(4)既有建筑物的抗震加固。施工因素包括由于配料不准,搅拌不匀导致的混凝土强度不足或匀质性差;浇灌振捣不实或间隔时间太长,留有施工缝,导致的混凝土不密实、蜂窝、空洞和沿施工缝渗水的现象;初期养护不好而干裂或表面失水疏松或早期受冻;配筋偏差导致的承载力下降;模板变形或漏浆导致的构件表面有麻面和结构尺寸不准。环境因素由于冻融循环作用导致冻害;腐蚀介质影响导致的混凝土腐蚀损伤;碳化、海水、海风作用造成的钢筋锈蚀等因素。

  加固设计拟采取以下措施
  1.加固设计与施工方法相结合,保证新老构件连接可靠;
  2.加固部分应避免对未加固及相关结构、构件和地基造成不利的影响;
  3.若加固改变原传力路线或使部分结构质量增大时,应对相关结构、构件及建筑物地基基础进行验算;
  4.除满足承载力要求,尚应复核抗震能力。

钢筋混凝土加固设计中应考虑哪些主要规定~

  1.混凝土结构的修复加固设计应由富有经验的专业人士承担
  混凝土结构是否需要修复加固,应经结构可靠性鉴定,专家依据有关规范规程标准提出鉴定,鉴定意见书可做为混凝土结构加固设计的依据之一。由于混凝土结构修复加固设计所面临的不确定因素远比新建工程多而复杂,况且还要考虑业主的种种要求,因此,承担修复加固设计的人员除具有较强的结构理论、明晰的结构概念外,还应具备较为丰富的工程经验才能够全面系统地分析问题,提出较为合理的修复结构加固设计方案,实现修复加固的目的。并不是一般的结构工程师都能做好加固设计,新建筑设计做的好的工程师,经过一定研究和工程实践后才有可能做好加固设计。
  2.修复加固设计应处理好构件与结构、局部与整体、临时与永久的关系
  当某些构件不满足要求时必须进行加固,但结构体系的加固往往会被忽视,加固设计人员应从整个结构体系安全的角度考虑。当个别构件加固不影响整体结构体系的受力性能时,可进行局部加固;结构整体不满足要求时,应对结构进行整体加固;临时加固的要求可以适当降低一些。
  混凝土结构的修复加固应在尽量少停产、不影响或少影响工作和生活的条件下进行。
  3.修复加固的实施必须有科学的先后顺序
  通常应先治理后加固。由高温、高湿、冻融、冷脆、腐蚀、振动、温度应力、收缩应力、地基不均匀沉降等原因造成的结构损坏,在加固时,应采取有效的治理对策,从源头上消除或限制其有害作用,正确确定加固处理时机,使之不致对加固后的结构重新造成损坏。
  混凝土结构的修复加固一般应先卸载或部分卸载,卸载后按一定顺序实施加固。一般而言,应先加固后拆除;先加固后开洞;先基础后柱、梁和板;先重要构件,后次要构件,最后做好保护与防护。
  4.加固设计还应注意复核混凝土结构的抗震能力,做好抗震加固设计
  地震区的结构或构件加固,除应满足承载力要求外,还应复核其抗震性能。结构加固后不应存在因局部加强或刚度突变而形成新的薄弱部位,同时还应考虑结构刚度增大或变化而导致地震作用效应的增大或变化的影响。
  在进行抗震加固设计时还注意以下一些问题:结构的刚度和强度的分布要均匀,避免出现新的薄弱层;竖向构件要连续,保证传力途径明晰与简单直接;增强构件或加固原有构件,均要考虑减少整个结构扭转效应的可能性;加强薄弱部位的抗震构造;要使结构的受力状态更加合理,防止构件发生脆性破坏,消除不利于抗震的强梁弱柱、强构件弱节点等不良受力状态;考虑建设场地的影响;加固后的结构要选择地震反应小的结构体系;对原有的不合理结构体系、传力途径等应尽量进行改良。
  5.采用成熟的结构修复加固改造方法与技术
  在混凝土结构改造或修复加固设计时,要注意选用新材料、新工艺、应用成熟的新技术。应注意,必须采用经过正式鉴定的技术和产品,对于其它一些新产品和新技术应经过慎重研究和试验确定可靠后方可采用。
   6.消除被加固结构的应力、应变滞后现象
  为适应被加固结构应力应变滞后现象,较为充分地发挥后加部分的潜力,加固结构所用钢材,一般应选用比例极限变形较小的低强度(I、II级)钢材。为提高二次组合结构结合面的粘结性能,保证新旧两部分能整体工作共同受力,加固结构所用水泥及混凝土要求收缩性小、最好微膨胀、与原构件的粘结性好、早期强度高,对加固结构所用化学灌浆材料及胶粘剂,要求粘结强度高、可灌性好收缩性小、耐老化、无毒或低毒。
  从受力情况分析,加固结构的新加部分,因应力、应变滞后而不能充分发挥其效能,尤其是当结构工作的应变应值较高时,受压构件和受剪构件,往往会出现原结构与后加部分先后破坏的各个击破现象,致使结构加固效果很不理想或根本不起作用,相反,加固时若进行卸荷,情况则不同,由于应力、应变滞后现象得以降低乃至消失。破坏时新旧两部分就可同时进入各自的极限状态,结构总的承载力可显著提高。
  卸荷加固承载力的计算,原则上仍按二次受力进行,但当卸荷达到一定程度,可近似简化为按一次受力组合结构计算,特别是以钢筋为主要承力的受拉、受弯及大偏心受压构件。
  卸荷可以是直接卸荷,也可以是间接卸荷。直接卸荷是全部或部分直接搬走作用于原结构上的可卸荷载;间接卸荷是用反向力施加于原结构,以抵消或降低原有作用效应。直接卸荷直观、准确,但可卸荷载量有限,一般只限于活荷载;间接卸荷量值无限,甚至可以使作用效应出现负值,间接卸荷有楔升卸荷和顶升卸荷,前者以变形控制,后者以应力控制。预应力加固法与卸荷合二为一,是将结构所受荷载,通过预应力手段部分地转移到新加结构上的一种方法。
  7. 加固设计与新建筑的结构设计有很大的不同,应区别对待
  加固设计计算时,可考虑楼面活荷载的折减,钢筋混凝土现浇板的梁,核算其受弯承载力时,跨中应考虑现浇板有效受压翼缘宽度,跨中和梁端受压区钢筋的双筋梁作用框架梁核算端部承载力和裂缝时的弯矩值应取柱边值而不应取柱中值,各构件混凝土强度应按检测的实测值换算为设计值取用,采用计算机软件做整体内力分析后,必须对构件做局部验算。
  8.力求与施工单位进行配合
  进行加固设计时,力求与承担施工的单位进行配合,根据该施工单位的经验和水平确定更合理的设计实施方案。如果在设计时不能确定施工单位,开工之前应就设计中的构造做法和施工要求与施工单位作交底和讨论,必要时进行方案调整和修改设计,以确保工程质量和降低造价。

1.混凝土结构的修复加固设计应由富有经验的专业人士承担混凝土结构是否需要修复加固,应经结构可靠性鉴定,专家依据有关规范规程标准提出鉴定,鉴定意见书可做为混凝土结构加固设计的依据之一。由于混凝土结构修复加固设计所面临的不确定因素远比新建工程多而复杂,况且还要考虑业主的种种要求,因此,承担修复加固设计的人员除具有较强的结构理论、明晰的结构概念外,还应具备较为丰富的工程经验才能够全面系统地分析问题,提出较为合理的修复结构加固设计方案,实现修复加固的目的。并不是一般的结构工程师都能做好加固设计,新建筑设计做的好的工程师,经过一定研究和工程实践后才有可能做好加固设计。 2.修复加固设计应处理好构件与结构、局部与整体、临时与永久的关系当某些构件不满足要求时必须进行加固,但结构体系的加固往往会被忽视,加固设计人员应从整个结构体系安全的角度考虑。当个别构件加固不影响整体结构体系的受力性能时,可进行局部加固;结构整体不满足要求时,应对结构进行整体加固;临时加固的要求可以适当降低一些。混凝土结构的修复加固应在尽量少停产、不影响或少影响工作和生活的条件下进行。 3.修复加固的实施必须有科学的先后顺序通常应先治理后加固。由高温、高湿、冻融、冷脆、腐蚀、振动、温度应力、收缩应力、地基不均匀沉降等原因造成的结构损坏,在加固时,应采取有效的治理对策,从源头上消除或限制其有害作用,正确确定加固处理时机,使之不致对加固后的结构重新造成损坏。混凝土结构的修复加固一般应先卸载或部分卸载,卸载后按一定顺序实施加固。一般而言,应先加固后拆除;先加固后开洞;先基础后柱、梁和板;先重要构件,后次要构件,最后做好保护与防护。 4.加固设计还应注意复核混凝土结构的抗震能力,做好抗震加固设计地震区的结构或构件加固,除应满足承载力要求外,还应复核其抗震性能。结构加固后不应存在因局部加强或刚度突变而形成新的薄弱部位,同时还应考虑结构刚度增大或变化而导致地震作用效应的增大或变化的影响。在进行抗震加固设计时还注意以下一些问题:结构的刚度和强度的分布要均匀,避免出现新的薄弱层;竖向构件要连续,保证传力途径明晰与简单直接;增强构件或加固原有构件,均要考虑减少整个结构扭转效应的可能性;加强薄弱部位的抗震构造;要使结构的受力状态更加合理,防止构件发生脆性破坏,消除不利于抗震的强梁弱柱、强构件弱节点等不良受力状态;考虑建设场地的影响;加固后的结构要选择地震反应小的结构体系;对原有的不合理结构体系、传力途径等应尽量进行改良。 5.采用成熟的结构修复加固改造方法与技术在混凝土结构改造或修复加固设计时,要注意选用新材料、新工艺、应用成熟的新技术。应注意,必须采用经过正式鉴定的技术和产品,对于其它一些新产品和新技术应经过慎重研究和试验确定可靠后方可采用。 6.消除被加固结构的应力、应变滞后现象为适应被加固结构应力应变滞后现象,较为充分地发挥后加部分的潜力,加固结构所用钢材,一般应选用比例极限变形较小的低强度(I、II级)钢材。为提高二次组合结构结合面的粘结性能,保证新旧两部分能整体工作共同受力,加固结构所用水泥及混凝土要求收缩性小、最好微膨胀、与原构件的粘结性好、早期强度高,对加固结构所用化学灌浆材料及胶粘剂,要求粘结强度高、可灌性好收缩性小、耐老化、无毒或低毒。从受力情况分析,加固结构的新加部分,因应力、应变滞后而不能充分发挥其效能,尤其是当结构工作的应变应值较高时,受压构件和受剪构件,往往会出现原结构与后加部分先后破坏的各个击破现象,致使结构加固效果很不理想或根本不起作用,相反,加固时若进行卸荷,情况则不同,由于应力、应变滞后现象得以降低乃至消失。破坏时新旧两部分就可同时进入各自的极限状态,结构总的承载力可显著提高。卸荷加固承载力的计算,原则上仍按二次受力进行,但当卸荷达到一定程度,可近似简化为按一次受力组合结构计算,特别是以钢筋为主要承力的受拉、受弯及大偏心受压构件。卸荷可以是直接卸荷,也可以是间接卸荷。直接卸荷是全部或部分直接搬走作用于原结构上的可卸荷载;间接卸荷是用反向力施加于原结构,以抵消或降低原有作用效应。直接卸荷直观、准确,但可卸荷载量有限,一般只限于活荷载;间接卸荷量值无限,甚至可以使作用效应出现负值,间接卸荷有楔升卸荷和顶升卸荷,前者以变形控制,后者以应力控制。预应力加固法与卸荷合二为一,是将结构所受荷载,通过预应力手段部分地转移到新加结构上的一种方法。 7. 加固设计与新建筑的结构设计有很大的不同,应区别对待加固设计计算时,可考虑楼面活荷载的折减,钢筋混凝土现浇板的梁,核算其受弯承载力时,跨中应考虑现浇板有效受压翼缘宽度,跨中和梁端受压区钢筋的双筋梁作用框架梁核算端部承载力和裂缝时的弯矩值应取柱边值而不应取柱中值,各构件混凝土强度应按检测的实测值换算为设计值取用,采用计算机软件做整体内力分析后,必须对构件做局部验算。 8.力求与施工单位进行配合进行加固设计时,力求与承担施工的单位进行配合,根据该施工单位的经验和水平确定更合理的设计实施方案。如果在设计时不能确定施工单位,开工之前应就设计中的构造做法和施工要求与施工单位作交底和讨论,必要时进行方案调整和修改设计,以确保工程质量和降低造价。

钢筋混凝土桥梁加固技术?
答:2.施加预应力索加固现在存在的问题:如合理的加固预应力筋的位置和数量后加固的预应力钢筋对已经存在的预应力钢筋的影响。3.体外预应力钢筋松弛、断筋等失效的现象也较为常见。三、体外预应力的加固另外的加强措施 1、弯曲加强 采用体外预应力加固法可提高结构构件的受弯承载力,预应力筋布置应符合优化布置原则...

钢筋混凝土结构加固技术?
答:它主要的技术特点就是:(1)具有高的承载力(剪力、拉力)。(2)对固定的基材不产生膨胀力,适宜边距、间距小的部位。(3)施工简便,时间短。 4.注浆加固法 注浆加固法主要是针对钢筋混凝土结构物由于各种原因产生的各种裂缝,采用环氧树脂类粘合剂及密封剂灌浆加固修补,在不影响生产运营的情况下可以达到...

建筑结构加固的方法有哪些
答:(3)结构制造组装应尽量在生产区外进行。(4)加固应尽可能采用高强螺栓或焊接。采用高强螺栓加固时,应验算钻孔截面削弱后的承载能力;采用焊接加固时,实际荷载产生的原有杆件应力最好在钢材设计强度60%以下,极限不得超过80%,否则应采取相应的措施才能施焊。1、钢筋混凝土外加层建筑结构加固方法 该...

混凝土结构工程加固施工方案?
答:混凝土结构工程加固施工方案具体包括哪些内容呢,下面中达咨询招投标老师为你解答以供参考。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。其加固施工及加固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...

浅谈工业厂房改造中的混凝土结构加固?
答:设计混凝土为200号(早期的混凝土强度标号),厂房由于年代久远,期间经历过多次工艺改造,导致内部结构荷载已经较原设计布置变化非常大,多处混凝土框架梁柱存在破坏迹象,经过中国建筑科学院上海分院进行结构鉴定,必须对该工程混凝土结构进行加固。2 该工程由于是工业厂房,内部生产设备早已就位,且厂方要求工程加固不能影响生产...

浅谈建筑结构的加固方法与施工?
答:3.当原建筑基础底面积不足时,可采用基础加宽法。对条形基础可采用一侧加宽或两侧加宽,对柱基可沿基础四边加宽,加宽时可每隔1000~1500mm设置一根钢筋混凝土减荷梁。二、混凝土结构加固 1.加大截面加固法。该法施工工艺简单、适应性强,并具有成熟的设计和施工经验;适用于梁、板、柱、墙和一般构造物...

建筑砖混结构加固有哪些加固方法?
答:砖柱常用加固方法:混凝土围套加固法、外包钢加固法。混凝土梁常用加固方法:混凝土梁正截面粘钢加固、正截面加筋法加固、简支梁正截面碳纤维片材加固。混凝土楼(屋面)板常用加固方法:在楼板受拉区粘钢加固、贴碳纤维片材加固。结构整体性加固:根据∀建筑抗震鉴定标准#的鉴定结果,可以新增抗震墙、新增...

混凝土结构加固方法与技术?
答:它可以使受到损害的结构构件恢复原有的结构功能或在已有结构基础上提高其结构构件的抗力能力,以满足新的使用条件下结构功能的要求。优秀的加固具有施工作业方便、施工技术先进、经济效果好、加固质量高等方面的特点。因此,对混凝土结构加固方法和技术的研究及探讨,已经成为我国对现有建筑物实施管理的一项主要工作。1.客观...

钢筋砼结构抗震加固技术研究?
答:技术水平和人们观念的发展而发展,但有些构件加固方法(如加大截面法)将使结构和构件的刚度发生变化,从而引起结构动力特性、构件内力的变化以及刚度软弱层和强度薄弱层的出现,而这些变化对结构承载力及弹塑性变形能力带来的不利或有利影响,是目前的加固方法所没有考虑的.因此对钢筋混凝土结构抗震加固技术进行论述有着重要...

工程结构加固改造有哪些方法?
答:特种工程之结构加固改造 ,采用灌注桩进行加固。灌注桩是以人工或机械成孔,按设计要求配置钢筋笼后,向孔内浇注规定配合比的混凝土而形成的承载桩。其优点为土层适用性强;桩长可随持力层深度而改变,无接头;钢筋笼长度按需设置,可减少用钢量;采用大直径桩型时可加大单桩承载能力;比预制桩经济。小...