文档介绍：钢筋混凝土结构加固方法
钢筋混凝土结构是目前使用最为广泛的结构形式。在我国建造了一批钢筋混凝土结构的办公楼、住宅、商场等。由于房屋的设计不当、使用维修不当、建造质量以及地震等自然灾害等原因,许多房子就存在这样或那样的问题,有些问题还相当严重,危及结构安全。或是由于新的使用要求,房屋需要改变用途或是进行加层等,都需要对原结构进行加固。
地震后,当房屋经可靠性鉴定需要加固时,则必须进行加固。加固设计的内容及范围应根据可靠性鉴定结论和委托方提出的要求确定,可以包括整体房屋,亦可以是指定的区段或特定的构件。
加固后的房屋建筑安全等级应根据结构破坏后果的严重程度及使用单位的具体要求由设计者按实际情况确定。
钢筋混凝土结构加固方案可根据房屋的实际情况,分别采用主要提高框架抗震能力、主要增强框架变形能力或改变结构体系而不加固框架的方案。并且在加固后中应避免形成短柱、短梁或强梁弱柱。
加固结构可按下列原则进行承载力验算:
(1)结构的计算简图应根据结构上的作用或实际受力状况确定;
(2)结构的计算截面积应采用实际有效截面积,并考虑结构在加固时的实际受力程度及加固部分的应变滞后特点,以及加固部分与原结构协同工作的程度;
(3)进行结构承载力验算时,应考虑实际荷载偏心、结构变形、温度作用等造成的附加内力;
(4)加固后使结构重量增大时,尚应对被加固的结相关构及建筑物基础进行验算。
结构的加固应综合考虑其经济效果,尽量不损伤原结构并保留具有利用价值的结构构件避免不必要的拆除或更换。
在加固施工过程中,若发现原结构或相关工程隐蔽部位的构造有严重缺陷时,应立即停止施工,会同加固设计者采取有效措施进行处理后方能继续施工。
对于可能出现倾斜、开裂或倒塌等不安全因素的房屋建筑,在加固施工前应采取临时措施以防止发生安全事故。
地震中,框架柱的主要震害特征有柱端弯剪破坏、柱身破坏、角柱破坏、短柱破坏、施工缝破坏等。某些梁端出现细小裂缝,填充墙破坏,楼板开裂等较为常见。
混凝土结构加固方法主要有:
加大截面加固法;
采取增大混凝土结构或构筑物的截面面积,以提高其承载力和满足正常使用的一种加固方法。可广泛用于混凝土结构的梁、板、柱等构件和一般构筑物的加固;
外包钢加固法;
在混凝土构件四周包以型钢的加固方法(分干式和湿式两种形式)。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。当采用化学灌浆外包钢加固时。型钢表面温度不应高于60 °;当环境具有腐蚀性介质时,应有可靠的防护措施;
预应力加固法;
采用外加预应力的钢拉杆(分水平拉杆、下撑式拉杆和组合式拉杆三种)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。
粘贴碳纤维片材法;
在混凝土构件外部粘贴钢板,以提高其承载力和满足正常使用的一种加固方法。适用于承受静力作用的一般受弯构件;采用粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构时,应由对该加固修复方法有经验的设计人员进行设计,并应由专业施工队伍进行施工。
改变结构传力途径加固法;
可分为两种:
(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。按支承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加固方法。弹性支点法是以支承结构的受弯或桁架作用来间接传递荷载的一种加固方法。上述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。按其施工方法的不同可分为有支撑托梁拔柱、
无支撑托梁拔柱及双托梁反牛腿托梁拔柱等方案。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,其中双托梁反牛腿托梁拔柱则适用于保留上柱的型钢结构的加固。
关于其他加固方法,如增设支撑体系和剪力墙等以增加结构的整体刚度,改变构件的刚度比值,调整原结构内力,改善结构和构件的受力状况。多用于增强单层厂房、底框结构和多层框架结构的空间刚度以提高其抗水平力的能力,可按现行有关规范的规定进行设计,并满足相应尺寸及最小配筋要求。
加固方法的选择
混凝土建筑恢复性加固,应根据恢复重建阶段结构可靠性与抗震性能鉴定的结论,针对结构存在的具体问题综合选择以下的一种或多种加固手段:
1)对单向框架,可通过梁端底部钢筋的锚固改变为双向框架体系,也可同时增强楼盖的整体性和增设抗震墙、抗震支撑等,提高另