钢筋混凝土结构常用加固方法.

钢筋混凝土结构常用加固方法主讲人：董振平（高工）西安建筑科技大学结构加固方法概述增大截面加固法这是通过在构件截面外围新浇混凝土，并加配受力钢筋或构造钢筋，以达到提高原构件承载力、刚度、稳定性和抗裂性之目的；对受压构件还可降低其长细比和轴压比。因此，常用于梁、柱、板和基础等的加固。柱梁增大截面加固法的特点及施工要点这种加固方法具有施工工艺简单、使用经验丰富、受力可靠、加固费用较低等优点，很易被人们所接受；但其施工时湿作业工作量大，养护期长，占用建筑空间较多等缺点，也使其应用受到一定限制。这种加固方法的施工要点，在于如何保证新、旧材料的共同工作，其关键是新旧混凝土界面上的剪应力能否有效地传递。为此，在施工工艺上应充分了解和贯彻设计的意图，采取适当的技术措施，以确保新、旧混凝土共同工作的可靠性。复合截面加固法1）粘钢加固粘贴钢板法是在混凝土构件表面用结构胶粘贴钢板，以提高构件承载力的一种加固方法。该方法适用于对钢筋混凝土构件受弯、斜截面受剪、受压和受拉构件的加固，但不适用于素混凝土构件，包括纵向受力钢筋配筋率低于现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010规定的最小配筋率的构件加固。这2）粘贴纤维复合材加固这种加固法是以结构胶为粘料，将纤维织物或纤维板材外贴于被加固构件表面，利用纤维复合材的高抗拉强度和受拉弹性模量达到提高结构承载力和延性的目的。目前常用的有三种纤维材料：碳纤维（CFRP）、玻璃纤维（GFRP）和芳纶纤维（AFRP）。它们的施工方法基本一致。碳纤维织物（布）加固混凝土梁板底贴碳纤维布加固柱顶加贴L形钢板及U形钢箍板的锚固构造示例框架结构负弯矩区加固构造柱中部加贴L形钢板及U形钢箍板的锚固构造示例框架中间层梁柱节点3）外贴型钢加固这是在混凝土柱的四角包以型钢，并用结构胶粘结成整体的一种加固方法。最常用的是在方形或矩形柱的四角粘以角钢，并在横向以钢缀板施加约束的做法。这种加固方法可以大幅度提高原构件的承载能力，且无上限的控制，又不影响建筑空间，因而为大跨、重型结构加固所首选，但须由熟练的钢结构专业人员施工。外粘型钢加固4）钢丝绳网-聚合物改性水泥砂浆面层加固法这是将小直径钢丝绳网片（钢铰线网片）敷设并固定于被加固构件部位，再在其表面喷涂约30mm厚聚合物改性水泥砂浆面层，固化后形成整体受力的加固方法。一般用以替代碳纤维复合材加固砼或砌体构件。其优点是原构件表面处理简单，缺点与碳纤维相近。90年代开始从韩国引进，但应用不多。钢丝绳网-聚合物改性水泥砂浆外加层构件示意图节点详图(A)双面加固穿实心楼板节点(B)双面加固穿实心楼板节点(C)双面加固穿空心楼板节点外加预应力加固法通过施加体外预应力，使原结构、构件的受力得到改善或调整的一种间接加固法。近几年来在江浙一带经常用来提高混凝土构件的承载力，减小结构变形或增大结构跨度等目的。1-主梁；2-次梁；3-楼板；4-拉杆；5-拉紧螺栓；6-支撑垫板及钢筋棒；7-挡板；8-钢套箍；9-锚栓预应力下撑式拉杆构造（次梁加固）1-主梁；2-次梁；3-楼板；4-拉杆；5-拉紧螺栓；6-支撑垫板及钢筋棒；7-柱；8-钢套箍；9-锚栓预应力下撑式拉杆构造（主梁加固）结构材料概述品种等级或代号抗拉强度标准值(MPa)单向织物(布)条形板碳纤维复合材高强度Ⅰ级34002400高强度Ⅱ级30002000高强度Ⅲ级1800－芳纶纤维复合材高强度Ⅰ级21001200高强度Ⅱ级1800800玻璃纤维复合材高强玻璃纤维2200－无碱玻璃纤维、耐碱玻璃纤维1500－纤维复合材抗拉强度标准值检验项目检验条件鉴定合格指标Ⅰ类胶Ⅱ类胶Ⅲ类胶A级B级胶体性能抗拉强度（MPa）在（23±2）℃、（50±5）%RH条件下，以2mm/min加荷速度进行测试≥30≥25≥30≥35受拉弹性模量(MPa)涂布胶≥3.2×103≥3.5×103压注胶≥2.5×103≥2.0×103≥3.0×103伸长率（%）≥1.2≥1.0≥1.5抗弯强度（MPa）≥45≥35≥45≥50且不得呈碎裂状破坏抗压强度（MPa）≥65以混凝土为基材，粘贴钢材用结构胶基本性能鉴定标准检验项目检验条件鉴定合格指标Ⅰ类胶Ⅱ类胶Ⅲ类胶A级B级粘接能力钢对钢拉伸抗剪强度(MPa)标准值(23±2)℃、(50±5)%RH≥15≥12≥18平均值(60±2)℃、10min≥17≥14－－(95±2)℃、10min－－≥17－(125±3)℃、10min－－－≥14(-45±2)℃、30min≥17≥14≥20钢对钢对接粘结抗拉强度(MPa)在（23±2）℃、（50±5）%RH条件下，按所执行试验方法标准规定的加荷速度测试≥33≥27≥33≥38钢对钢T冲击剥离长度（mm）≤25≤40≤15检验项目检验条件鉴定合格指标Ⅰ类胶Ⅱ类胶Ⅲ类胶A级B级粘接能力钢对C45混凝土正拉粘结强度（MPa）≥2.5，且为混凝土内聚破坏热变形温度（℃）固化、养护21d，到期使用0.45MPa弯曲应力的B法测定≥65≥60≥100≥130不挥发物含量(%)（105±2）℃、（180±5）min≥99注：表中各项性能指标，除标有标准值外，均为平均值。检验项目检验条件鉴定合格指标Ⅰ类胶Ⅱ类胶Ⅲ类胶A级B级胶体性能抗拉强度(MPa)在（23±2）℃、（50±5）%RH条件下，以2mm/min加荷速度进行测试≥38≥30≥38≥40受拉弹性模量(MPa)≥2.4×103≥1.5×103≥2.0×103伸长率（%）≥1.5抗弯强度(MPa)≥50≥40≥45≥50且不得呈碎裂状破坏抗压强度(MPa)≥70以混凝土为基材，粘贴纤维复合材用结构胶基本性能鉴定标准检验项目检验条件鉴定合格指标Ⅰ类胶Ⅱ类胶Ⅲ类胶A级B级粘接能力钢对钢拉伸抗剪强度(MPa)标准值(23±2)℃、(50±5)%RH≥14≥10≥16平均值(60±2)℃、10min≥16≥12－－(95±2)℃、10min－－≥15－(125±3)℃、10min－－－≥13(-45±2)℃、30min≥16≥12≥18钢对钢粘结抗拉强度(MPa)在（23±2）℃、（50±5）%RH条件下，按所执行试验方法标准规定的加荷速度测试≥40≥32≥40≥43钢对钢T冲击剥离长度（mm）≤25≤40≤25检验项目检验条件鉴定合格指标Ⅰ类胶Ⅱ类胶Ⅲ类胶A级B级粘接能力钢对C45混凝土正拉粘结强度（MPa）≥2.5，且为混凝土内聚破坏热变形温度（℃）使用0.45MPa弯曲应力的B法≥65≥60≥100≥130不挥发物含量(%)（105±2）℃、（180±5）min≥99注：表中各项性能指标，除标有标准值外，均为平均值。检验项目检验条件鉴定合格指标Ⅰ类胶Ⅱ类胶Ⅲ类胶A级B级胶体性能劈裂抗拉强度(MPa)在（23±2）℃、（50±5）%RH条件下，以2mm/min加荷速度进行测试≥8.5≥7.0≥10≥12抗弯强度(MPa)≥50≥40≥50≥55且不得呈碎裂状破坏抗压强度(MPa)≥60粘接能力钢对钢拉伸抗剪强度(MPa)标准值(23±2)℃、(50±5)%RH≥10≥8≥12平均值(60±2)℃、10min≥11≥9(95±2)℃、10min≥11－(125±3)℃、10min≥10(-45±2)℃、30min≥12≥10≥13以混凝土为基材，锚固用结构胶基本性能鉴定标准检验项目检验条件鉴定合格指标Ⅰ类胶Ⅱ类胶Ⅲ类胶A级B级粘接能力约束拉拔条件下带肋钢筋(或全螺杆)与混凝土粘结强度(23±2)℃、(50±5)%RHC30Φ25l＝150≥11≥8.5≥11≥12C60Φ25l＝125≥17≥14≥17≥18钢对钢T冲击剥离长度(mm)(23±2)℃、(50±5)%RH≤25≤40≤20热变形温度(℃)使用0.45MPa弯曲应力的B法≥65≥60≥100≥130不挥发物含量(%)(105±2)℃、(180±5)min≥99检验项目检验条件鉴定合格指标Ⅰ类胶Ⅱ类胶Ⅲ类胶A级B级耐湿热老化能力在50℃、95%RH环境中老化90d（B级胶为60d）后，冷却至室温进行钢对钢拉伸抗剪试验与室温下短期试验结果相比，其抗剪强度降低率（%）：≤12≤18≤10≤12耐热老化能力在下列温度环境中老化30d后，以同温度进行钢对钢拉伸抗剪试验与同温度10min短期试验结果相比，其抗剪强度降低率：（80±2）℃≤5不要求（95±2）℃≤5（125±3）℃≤5以混凝土为基材，结构胶长期使用性能鉴定标准检验项目检验条件鉴定合格指标Ⅰ类胶Ⅱ类胶Ⅲ类胶A级B级耐环境作用耐冻融能力在-25℃35℃冻融循环温度下，每次循环8h，经50次循环后，在室温下进行钢对钢拉伸抗剪试验与室温下，短期试验结果相比，其抗剪强度降低率不大于5%耐应力作用的能力耐长期应力作用能力在（23±2）℃、（50±5）%RH环境中承受4.0MPa剪应力持续作用210d钢对钢拉伸抗剪试件不破坏，且蠕变的变形值小于0.4mm耐疲劳应力作用能力在室温下，以频率为10Hz、应力比为5:1.5、最大应力为4.0MPa的疲劳荷载下进行钢对钢拉伸抗剪试验经2×106次疲劳荷载作用后，试件不破坏