加固总结_加固工程总结
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一:加固工作程序可靠性鉴定-加固方案选择-加固设计-施工组织设计-施工-验收。
(1)先收集原始资料,如勘探报告、施工图、竣工图、施工验收资料和施工记录等等,不全的要针对性去补充实测完善资料。
(2)建筑现状的调查,了解实际情况和原始资料实际相符的程度,施工质量和维护情况,并注意非抗震质量问题。
(3)结合有关结构受力如抗震等情况进行分析,并作出相应的计算。(4)针对不符合鉴定要求的构件和部件进行相应的维修加固改造等。
二:建筑结构改造时选择的方法有提高承载力、提高变形能力法。
结构的加固需针对房屋存在的缺陷消除原结构不规则、不合理、局部薄弱层等不利于抗震的因素固设计”来实现加固的总体布置和关键构造的宏观控。制现行的结构加固规程等上部结构构件的各种加固技术(1)为基本方法载力加固。需要提高构件受剪承载力而不提高刚度纤维片材等为基本方法。需要提高变形能力基本方法(2)改善,如增设混凝土墙加固变形从而满足抗震要求的方法。否则法,使之综合抗震能力能满足改造的要求。(3)结构的整体性连接不符合要求时如楼板面层加固。(4)局部构件的构造不符合要求时部处理或选择改变传力体系而保护局部构件。(5)非结构构件的构造不符合要求时部位则结合建筑维修时处理
三: 1:加大截面法外加层,结质量符合规范要求时,可按整体截面计算。加大截面法的优点:是容易施工,适用面广,可广泛用于一般梁、板、柱、墙等混凝土结构的加固。缺点:是现场湿作业工作量大,养护期较长,对生产和生活有一定影响;对结构外观及房屋净空也有一定影响,大。
加在截面法的加固效果与原结构在加固时的应力水平,结合面构造处理,施,如基础扩大类加固,如砖墙外加圈梁构造柱延性加固,对不符合抗震要求的结构需要进行抗震加固,弄清使结构达到规定设防要求的关键(JGJ116),下面为结构改造加固的基本方法。,基础树根桩加固;也可采用设置消能减震装置减少结构在预期地震下的,需要采取加强连接、提高变形能力的方法,根据具体情况可选择不使薄弱部位转移的局,构件托换类加固,可仅对可能倒塌伤人的部位加以处理 受弯及受剪承载能力。
且嵌入的钢筋锈蚀和混凝土劣化的危险性很,或既提高承载力又提高变形能力的方,是以增设构件、扩大原构件截面,是以增设约束构件,梁、柱加密箍筋等。,条件许可时采用增设构件的方法予以,使地震作用由增设的构件承担,可利用“概念加,是以设置钢构套、粘钢和碳,当本加固构件界面处理及粘,一般可供,尽可能 ,砖墙承
,从,其余提供了从基础到墙、柱、梁、支撑、楼板需要在提高承载力的同时提高结构刚度大梁、柱扩大截面加固加强箍筋等为
原结构的结构体系明显不合理时需要采取同时提高承载力和变形能力的方
各加固法
: 是指梁、板受弯构件及柱、墙等构件增设现浇钢筋混凝土以增加结构的受压、工工艺,材料性能以及加固时是否卸载等因素直接相关。加大截面法在设计构造方面必须解决好新加部分与原有部分的整体工作共同受力问题。试验研究表明,加固结构在受力过程中,结合面会出现拉、压、弯、剪等各种复杂应力,其中关键是剪力和拉力。
施工工艺流程:熟悉图纸→定位放线→原构件表面凿毛→纵向受力钢筋锚固生根→箍筋焊接或植入→刷界面剂或水泥浆→模板支护→浇注细石混凝土或高强无收缩灌浆料→养护
2:粘钢加固法:
用薄钢板或其它钢衬通过一种双组份环氧粘合剂粘于混凝土结构表面产生三相材料,混凝土—胶—钢板的复合系统。利用见战记粘的抗剪切强度,把钢板粘贴在加固的混凝土构件表面,通过结构胶把原结构承担及荷载传递给钢板,使钢板和原结构共同承受外力作用。
适用于钢筋混凝土受弯、大偏心受压和受压构件的加固。
优点:该法具有方案设计及结构计算简单,不损伤原混凝土构件,施工方法简便,周期短,现场作业量小,对原构件外形尺寸影响小等优点。在国际上是一种适用面较广的先进加固方法,不仅建筑,而且公路桥梁也普遍采用。已经证明粘在混凝土梁受拉表面的钢板能提高抗弯能力,同时也能提高抗弯刚度并相应减少挠度和开裂
缺点:(1)重量太大,且为方便操作和处理,在长度上有所限制。(2)现在加固采用低碳钢,且有与生俱来的锈蚀特性,因此产生了一个额外的维护工作。(3)现在难以肯定粘结的耐久性,以及在钢板与胶体界面潜在的锈蚀。(4)环氧树脂等用固化剂结硬后,强度虽高,但有跪性,且一般粘结剂适用面不够广。
混凝土粘结钢板必须满足3个因素:(1)被粘结表面必须清洁。(2)环氧至少有混凝土强度的粘结强度。(3)为避免脆性的板分离破坏,板必须长而薄,或采用足够的锚固,来充分发挥钢板的性能。
构件外部粘贴钢板加固适用范围:
(1)本方法适用于对钢筋混凝土受弯、大偏心受压和受拉构件的加固。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设计规范GB 50010规定的最小配筋率的构件)的加固。
(2)被加固的混凝土构件表面的钢板,其现场实测混凝土强度等级不得低于C15,且混凝土表面的粘接正拉强度不得低于1.5N/mm.(3)粘贴在混凝土构件表面上的钢板,其表面应进行防锈蚀处理。表面防锈蚀材料对钢板及胶粘剂应无害。
(4)采用本规范规定的胶粘剂粘贴钢板加固混凝土结构时,其长期适用的环境温度不应高于60℃ ;处于特殊环境(如高温、高湿、介质侵蚀,放射等)得混凝土结构采用本方法加固时,除应按国家现行有关标准的规定采取相应的防护措施外,尚应采用耐环境因素作用的胶粘剂,并按专门的工艺要求进行施工。、(5)当被加固构件的表面有防火要求时,应按国家现行标准《建筑防火设计规范》GB50016规定的耐火等级及耐火极限要求,对胶粘剂和钢板进行防护。
(6)粘贴仿版加固钢筋混凝土结构构件时,应将钢板受力方式设计成仅承受轴向应力作用。
(7)采用粘贴钢板混凝土结构进行加固时,应采用措施卸除或大部分卸除作用在结构上的活荷载。
3:角钢加固法:外包钢加固法是以型钢(一般为角钢)外包于构件四角(或两角)的加固方法。
有湿式和干式两种。湿式外包钢加固:外包钢与构件之间是采用乳胶水泥粘贴或环氧树脂化学灌浆等方泌粘结,以期型钢与原构件能整体工作共同受力;干式是钢与原构件之间无任何粘结,有时虽填有水泥砂浆,但并不能确保结合面剪力和拉力的有效传递,外包钢架与原构件不能整体工作,彼此只能单独受力。与湿式外包钢相比,干式外包钢施工更为简便,但承载能力提高不如湿式外包钢有效。
角钢加固法为原柱硅提供了横向约束作用。
优点::施工简便,现场工作量较小,受力较为可靠,适用于使用上不允许增大原构件截面足寸,却不要求大幅度的提高截面承载能力的混凝土结构加固。
外包钢加固结构,尤其是框架结构,节点区受力最为复杂,构造处理相当别扭。
4: 粘贴钢筋加固技术:
指将钢筋粘贴在构件原有配筋表面或粘贴在混凝土内部的一种加固方法。
当钢筋保护层脱落,胀裂或遭腐蚀破坏时,可将加固钢筋直接粘贴在原有配筋表面;当保护层混凝土比较完好或原配筋位置不易测准时,可在混凝土表面切缝(1—2.5 cm深)或凿槽,将钢筋粘贴在缝内或槽内,以达到加固目的。粘筋加固主要也是通过结构粘接剂传递应力
主要特点:1)完成加固工作后加固筋处于原构件内部,因此该技术是一项内加固技术;(2)基本不加大原构件的截面外形足寸和自重;(3)加固筋贴紧或邻近原有配筋,与原有配筋协同工作性好;(4)尽可能少损伤原混凝土构件。
主要适用于:(1)原构件混凝土遭受碳化或腐蚀,钢筋严重锈蚀;(2)因荷载改变而造成原配筋不能适应受力要求;(3)施工原因造成的配筋位置不当。
例:1992年,苏州变电站混凝土架构及其高层走道板的部分构件顺筋方向胀裂,凿除保护层后,在原配筋上粘贴中4钢筋加固成功;1993年,常州化工厂氯气车间液化槽支架也采用粘贴中8钢筋进行如固。
5:预应力加固法/反弯矩法:
优点:(1)施工方法简单、成熟;(2)用X射线或其它无损检测技术可以在结构运行期检验;(3)拉杆或绞线可替换。
缺点:其主要源于结构的外部:易于锈蚀,易燃,易于损坏外观。外部施加预应力系统对外界侵蚀性成分与防火的保护通常用外包混凝土或喷射混凝土。其锈蚀问题可通过使用纤维加筋塑料来解决。
预应力加固具有加固、卸载、改变结构内力的三重效果,适用大跨结构加固。用预应力钢筋在构件外进行张拉,可以起到增加主筋,提高正截面及斜截面强度,同时也提高了刚度,是一种积极的加固方法。应力钢筋中的预应力设置多少,却要受结构受力年限而定,即要考虑混凝土徐变的影响。预应力筋的应力不宜大于150MPa,对于已负荷很久的超静定结构,宜为50—100MPa.外加预应力技术已成功地应用于校正现有结构中超出的不满意的挠度,改进对疲劳和开裂的抗力
6: 置换加固法:
在梁或偏心受压柱中,用置换法可以达到局部直接补强的效果。例如当成批构件混凝土强度等级达不到设计要求时,通过检测,选出最低等级的构件,然后按弯矩图确定最危险截面,这些截面的受压区用高一级新混凝土置换老混凝土,切剖面应成直角平整,然后用喷射混凝土灌满,试验证明,尽管仅在局部置换,仍是十分有效的。在置换法中,构件需切割成方口或要将柱切断。
7.间接加固法: 是用增加构件,增设支承点,以减小结构计算跨度,减轻被加固构件的负担,达到减小结构内力和提高其承载能力的加固方法。
该法按支承结构的变形性能,又分为刚性支点和弹性支点两种情况。刚性支点法是通过支承结构的轴心受压或轴心受拉将荷载直接传给基础或柱子的一种加固方法。弹性支点法是以支承结构的受弯或桁架作用间接传递荷载的一种加固方法。
优点:简单可靠
缺点:使用空间会受一定影响。
适用于梁、板、桁架、网架等水平结构的加固。
8.绕丝加固法: 根据混凝土三向受压可以提高其单轴抗压强度的原理,对于受压柱,可以用Φ4退火钢丝横向缠绕构件,以提高其强度。根据梁的受剪区斜向箍筋受力优于竖向箍筋的道理,可根据需要在梁外进行斜向绕筋或竖向绕筋,以提高其抗剪强度。一般,采用Φ4冷拔钢丝退火后进行绕丝,间距为5~40 mm(中-中).这一方法不仅对圆柱、方柱有效,对长方形柱亦有效.为了提高效果可在长方形四个面的中点纵向设置Φ25圆钢,并将四角凿去少许。同济大学加固研究所肖建庄的试验表明,用绕线加固的梁,如果不用钢楔楔紧,混凝土难以与绕丝共同工作,直到加载后期钢丝方才发挥作用,但仍表现出良好的延性。在受压时,钢丝主要超约束作用。试验表明加固效果与绕丝直径和密度有直接关系。
9: 聚合物浸渍混凝土加固技术:
聚合物浸渍混凝土是指以普通混凝土为基材,以有机单位为浸渍液渗入混凝土内部并且聚合而成的一种有机——无机复合材料。聚合物浸渍混凝土与混凝土基材的性能试验对比结果表明:聚合物浸渍混凝土对混凝土基材的性能改善是显著的,强度可提高数倍,抗渗性及耐化学腐蚀性也有大幅度提高。由于有机单体渗入混凝土内部,并且聚合后基本填满了混凝土原有的空隙,极大地改善混凝土的微观力学结构。因此,浸渍混凝土能够显著地提高原混凝土基材的力学强度。
优点:(1)施工过程完全不损伤原混凝土构件,不削弱原构件承载力,安全可靠;(2)加固材料渗入混凝土内部,不存在应力滞后问题;(3)不影响原构件外形足寸
缺点:于其加固的主要用于提高混凝土强度及耐久性,因此适用于配筋无误,但混凝土质量达不到要求的任何混凝土构件。
10:碳纤维加固法 碳纤维增强塑料(维材料与粘贴用树脂。性模量与建筑用钢材在同一水平上并略有提高。工艺流程:→浸浸渍胶→粘贴纤维片材→养护→防火及表面处理→验收 表面处理:(1)应清楚被加固构件表的剥落,疏松、蜂窝、腐蚀蜂恶劣化混凝土,露出混凝土结构层,并用修复材料讲表面修复平整。(2)应按设计要求对刘耕进行灌缝或封闭处理。(3)被粘贴混凝土表面应打磨平整,除去表层浮浆,油污等杂志。直至完全中出混凝土结构新面。转角粘贴处要进行导角并打磨成园弧状。(4)混凝土表面用脱脂棉丝醮丙酮清理干净丙保持干燥。优点:(1)高强高效,能大幅提高混凝土构件的承载力和延性;(便捷,工效高,没有湿作业;(的酸、碱、盐;(6)质量轻且薄,自重增加少。缺点:(1)缺乏施工规范及设计标准;(技艺。
例:(1)东京加固,用来减少超载荷载下已有钢筋中的应力。凝土板矩形切割区周边进行加固等工程实例。碳纤维布加固技术须解决项力学特性如疲劳性、耐久性、延性等方面的试验研究。CFRP今后的发展方向主要有:(2)长丝制成束状在新混凝土中代替钢筋用于新建结构,主要用于海洋结构及对电磁波有特殊要求的结构;(工程的拉索或悬索结构,该方面应用在锚固上尚来很好解决;(中与混凝土一起做成预制混凝土板。横向框架梁加固施工前2mm 厚混凝土加固层损层,露出较完好的混凝土凝土质地严重酥松:
CFRP用于结构加固修补的碳纤维强度为建筑用钢的十几倍,)适用面广,不改变结构尺寸及外观;MetropOlitan,(保留加固钢筋,并对钢筋除锈、冲净晾干。若发现某些被加固梁的混,则应全部清除)具有极佳的耐腐蚀性及耐久性,可抗拒常温
2高速公路的混凝土桥面板使用)短碳纤维加入新混凝土中制成碳纤维混凝土;)通过加工,做成束状或绳状,用于大型土木)和被加固梁中部的表面粉刷层和开裂破(保留原有钢筋和加固钢筋2种:碳纤弹用树脂为环氧类材料。
2)施工5)施工质量易保证;CFRP条带双向Goau市府大厅的混2)对其各
4)在新建结构50mm ×)。框架柱加固施工)加固修补混凝土结构所用材料主要粘贴CFRP熟悉图纸→施工准本→放线→基面处理→卸荷→涂底胶→找平胶
3(4()需要全体人员擅长于聚合物的(2)瑞士2个关键技术问题:(1)材料开发;((13应彻底清除被加固梁端部左、右、下侧的前,应彻底清除被加固柱的表面粉刷层和开裂破损层及其质地严重酥松混凝土,露出较完好的混凝土,并对钢筋除锈、冲净晾干。对碳化比较严重的部位应凿去碳化层,露出较完好的混凝土,并用强度较高的水泥砂浆填充抹平。
11.玻璃钢加固法:
根据试验知,玻璃钢抗拉强度接近钢材,但不能抗碱,且弹性模量小于钢材,而玻璃纤维板的弹性模量是非常关键的。玻璃纤维加筋层合板必须比碳纤维层合板厚几倍才能有同样的张拉刚度,因为玻璃纤维弹性模量相对较低。试验表明,玻璃纤维加筋塑料用于具有足够抗剪筋的梁的抗弯加固时,对板厚度有一个限制,超过了这个厚度,梁会在还没达到保证其耐久性所必须的全部弯曲强度的情况下,发生过早的脆性剪切界面粘结破坏。和破坏时的延性,板的宽厚比(同济大学王李果对凌璃钢的试验研究表明玻璃钢加固混凝土梁,高梁的刚度及廷性性能,提高其承载力达研究总院的抗剪及延性试验证明了这一点。其在高温和动力荷载以及在长期荷载作用下的老化问题仍然需要进行研究。
12:耗能减震法:有基础隔震,耗能减震和吸振减震等 耗能减震主要是通过耗能减震装置来达到减震的目的,类:耗能支撑,耗能剪力墙,阻尼器和耗能杆件。而每一类又包括许多具体装置例如阻尼器就又三角软钢阻尼器,固中用到的JARRET消能器又称粘滞
12:树根桩加固基础:
树根桩是一种小型钻孔灌注桩,直径为按设计直径,钻进至设计深度,结合碎石骨料成桩。树根桩可以根据需要,做成垂直的,也可以是倾斜的,可以是单根的,也可以是成束的,可以是端承桩,也可以是摩擦桩。树根桩的应用范围
(1).建筑物需要加层(或上部增加荷载)
(2).由于地质勘察、设计和施工原因,建筑物建成后,发生不均匀沉降;
(3).由于市政工程,如地铁或隧道通过建筑物下面地基土层时,为防止建筑物的不均匀沉降;
(4).古建筑的地基基础加固;
(5).对岩石和土体边坡稳定加固等。
树根桩托换的优点
(1).所需施工场地较小,一般平面尺寸
(2).施工时噪音小,振动小,对已损坏需托换的建筑物比较安全;
(3).所有操作都可在地面上进行,比较方便;
(4).压力灌浆使树根桩与地基土紧密结合,桩和承台联结成一整体;
(5).桩径很小,因而施工对承台和地基土几乎不产生扰动;
(6).可在各种类型的土中制作树根桩。有人建议要保证全部的外部抗弯能力50.2倍以上;玻璃钢具有耐腐蚀的优良特性,13~30厘米,桩长同时放入灌浆管,地基和基础承载力不足时; 0.6M×1.8M
能较大幅提但对
其减震装置主要有四还有北京饭店加5~25米。它是利用小型钻机注入水泥浆或水泥砂浆,2.2M就能施工;
b/t)不能小于清华大学与冶金工业部建筑摩擦阻尼器和粘弹性阻尼器,-弹簧阻尼器等然后放入钢筋笼,净空高度 13:刚结构加固:通过增加刚结构形成双结构的加固方法。
四:加固法众多但归结起来还是从以下几个方面入手:
1、降低结构的荷载水平
降低结构的荷载水平是一种从根本上提高结构承载能力,延长其使用年限的方法。针对维修结构的特点,土要包括
(l)改变受力体系法
建筑结构的失效往往是结构构件或结构控制截面的反应达到并超过其抗力,通常情况卜,按照现行规范规定的有关要求进行正常设计、正常施}‘的结构,很少发生结构整体倾覆或滑移而导致结构失效。因此,在不改变外部荷载的前提卜,针对维修结构的特点,通过改变结构的受力体系使结构的内力发生重分配,使原来反应超过其抗力效应的构件截面内力得到降低,而使整个结构的受力更趋均匀,相对地提高结构的综合抗力水平,降低结构的失效概率。对于钢筋硅受弯构件,可通过在跨中增设支点(柱子或托梁)或托梁拔柱方法来改变结构的受力体系,从而使结构的计算跨度得到减少,降低计算弯矩,人幅度地提高结构的构件承载力,减小挠度,缩小裂缝宽度。
在钢岸架结构中,通过增设支撑析架、连杆、支点等方法,使屋架的平面结构变成空间结构或把梁、柱的铰结点连接改为刚结点连接等都可改变结构的内力分配方式,使结构的控制截面内力减小,而使结构整体内力分布更均匀。
(2)改变使用功能法 对于难以维修的结构体系,根据结构现状及维修后在预定使用期内的使用功能计算所得结构维修后增加的收益(经济效益的增加△U和损失期望的减少△L)小于结构的维修费用C;时,可选择拆除或改变结构的使用功能继续使用两种处理办法。一般情况卜,结构仍未失效时,通常可选择改变结构使用功能方法,使结构构件的_L二作环境得到改善,结构新的使用功能降低对结构的延性要求,且减小结构所承受的外部荷载,从而降低结构的荷载效应,相对地使结构的可靠度和使用寿命得以提高和延长。
2,改善结构构们一的变形能力
对于钢筋硅结构来说,在强风或地震作用卜,结构除了承载能力需进行加固外,更重要的是由于较大水平侧压力的作用,可能导致结构整体的水平位移过大,甚至倒塌,为了抵御外部水平荷载作用,须提高结构的抗侧移能力和结构构件的延性变形能力和吸能能力。对钢筋硅框架结构来说,可采用外包钢加固方法增强结构构件的抗侧移刚度和延性变形能力,以达到控制结构水平位移,减小灾害作用卜结构物的破坏损失。
3、改善结构整体的变形能力 对于高层框架结构,为提高其抗灾能力,可通过在结构的有关部位适当安装一些预应力交义锚索。使交义锚索机构在结构水平侧移很小时,旱松驰状态。而在强烈外部作用卜,产生较人侧移时,起斜支撑作用,从而大大减小结构的侧移,提高结构本身的抗灾能力。对高层框一剪结构或剪力墙结构,也可以通过在结构顶部安装TMD控制装置,在强风或地震作用卜,依靠TMD机构与结构的相对运动,凭惯性对结构产生作用力来抵消外部作用,从而得到减震和提高结构抗灾能力的作用。理论分析和试验研究表明:当TMD机构的频率接近原结构的白振频率时,减振效果最好,对结构抗灾能力的提高效益最大。