混凝土结构修复加固方法.doc

混凝土结构修复加固方法的选择 转自 施工技术网/jiegou/2012/1208/269.html 混凝土结构修复加固的方法较多，这些加固方法各有利弊，趋利避害是选择加固方法时应遵循的原则。确定加固设计方案时，要从抗震性、功能性、可实施性、经济性和美观性等方面综合考虑。一般来说，体系加固优于构件加固，组合方法加固优于单一方法加固。 加固设计与新设计的最大区别在于其受到原构件等既有建筑物各种条件的制约。加固方案的选择除了考虑安全和经济因素外，更要考虑构件的实际受力情况、周围环境、施工可能性等。同一种方法可能对某些结构形式特别适用，而对其他构件不一定适用；或者在这个工程比较适用，而对另外的工程就不一定很有效。适用的才是最好的，适用的加固方法能在各种限制条件下，最大限度的保证加固目的的实现。 1. 混凝土结构修复加固方法的分类 混凝土结构的加固可分为直接加固和间接加固两类。直接加固是直接针对于结构构件或节点承载力的加固，可根据实际情况选用增大截面法、置换混凝土加固法、外粘型钢加固法、粘贴钢板加固法或粘贴纤维复合材料加固法。间接加固是针对结构总体布局，通过减小或改变构件内力的加固，应根据工程实际情况选用外加预应力加固法或增设支点加固法。在一定适用范围内，直接加固法较为灵活，便于处理各类加固问题，间接加固法较为简便、可靠，且便于日后的拆卸、更换，还可用于有可逆性要求的历史、文物建筑的抢险加固。? 混凝土结构主要加固方法，还可以根据它们的特点归纳为三类，分别是“混凝土法”，“外粘贴加固法”和“力学加固法”。 “混凝土法”是指通过加大混凝土构件的截面、提高混凝土的强度等级或改善混凝土的施工质量来达到修复加固混凝土结构或构件的加固方法，其加固的侧重点是混凝土，主要包括增大截面加固法和置换混凝土加固法。“外粘贴加固法”是指在原混凝土构件外通过灌浆或结构胶粘贴型钢、钢板或纤维复合材料，提高承载能力和抗震性能的加固方法，包括外粘型钢（外包钢）加固法，粘贴钢板加固法和粘贴纤维复合材料加固法。“力学加固法”是指应用建筑力学原理，通过改变传力途径或提供反向弯矩，起到卸荷、减跨或减小内力的作用，从而使原混凝土构件满足承载要求的加固方法，力学加固法包括增设支点加固法和外加预应力加固法。 2. 梁、板类构件修复加固方法的选择 混凝土梁、板类构件是目前工程中应用最为广泛的结构构件，梁、板类受弯构件因承载力不足的加固，包括正截面和斜截面两个方面。承载力不足的外观表现是构件挠度过大，裂缝过宽、过长，钢筋锈蚀严重或或受压区砼存在压碎现象等。混凝土梁、板类构件的加固主要是解决正截面和斜截面强度不足的问题。 （a）正截面加固 在加固梁、板之前，首先应区分原梁是适筋梁还是超筋梁或少筋梁。 当配筋率: 小于最大配筋率而大于最小配筋率时为适筋梁； 为超筋梁； 时为少筋梁。 如果是少筋梁,加固方法可选择增补钢筋或类似的加固方法，如在受拉区粘贴纤维复合材料，受拉区粘贴钢板等。 如果是超筋梁，说明原构件截面不足，在受拉区进行加筋补强不起作用，因此必须采用增大截面加固法或增设支点加固法，而不能采取粘贴类的加固方法。 如果是适筋梁，选择加固方法的余地较大，但当采用在受拉区增加钢筋的方法加固，或采用受拉区粘贴方法加固时，注意加固后应不致成为超筋梁。 （b）斜截面加固 当原梁配箍数量较多，或梁的截面尺寸不符合条件时，再增加腹筋则不能充分发挥作用，即梁剪坏时附加箍筋的应力达不到屈服强度，此时，只能采取增大截面法进行加固（对于薄腹梁等斜裂缝开展较大的构件，梁的截面尺寸应从严控制，即要求）。 当原梁配置箍筋较少，小于最小配筋率时，梁一旦出现斜裂缝，箍筋立即达到屈服，出现斜拉破坏。对于这类构件，应采取增加箍筋类加固方法，如增加箍筋、粘贴钢板箍、粘贴纤维复合材料箍等。 当配箍率在上下限之间偏于下限时，应优先采用增配腹筋类的方法加固，当配箍率偏于上限时，宜以增大截面加固方法为主，同时加配一定数量的箍筋。 按照以上理论，外粘贴加固法是不能无限提高构件承载力的。因为外粘贴加固法是在原构件基础上进行的，原结构的截面尺寸、配筋、混凝土强度等级限制了发挥作用的程度。 以简支梁抗弯加固为例：一bxh矩形截面梁，配有受拉钢筋As，受压钢筋As’。按照《混凝土结构设计规范 GB50010-2002》，在截面和受压钢筋一定的情况下，随着增加受拉钢筋，构件受压区高度不断增加，但最大不允许超过ξbh0（ξb：所相对界限受压区高度）；所以该构件能承受的最大计算弯矩是不大于Mb 的。[Mb=fcbξbh0（h0-0.5ξb）+fyAs’(h0-as)]假设构件加固前所能承受的弯矩为M0，用外粘贴加固所能补充的最大弯矩Mj是可以事先计算出的，即Mj=Mb-M0 。也就是说如果Mb与M0差值较小，外粘贴抗弯加固的作用是有限的，粘贴更