钢筋混凝土梁加固的协同工作分析.pdf

维普资讯 第17卷第1期 辽 宁 工 学 院 学 报 vd．17№l 199 年3月 JOURNALOFLIAONING INSTITUTE OFTECHNOLOGY M ． 1997 ；一 3钢筋混凝土梁加固的协同工作分析 张家 良 许 龙 -fU； ．j92 (茳 ii 盘丽 孵F院’ 摘 要 升腻一种常见的错误的钢筋混凝土果的加 固方法 ，根据协 同工作分析原理定量地 培 出被加固果和加 固构件承担弯矩之比，并舟绍了两种行之有效的钢筋混凝土兼的加 固方法。 关键词 兼的加 目；协 同工作 ；姒 向无约束蛄旨i姒 向约束站夸 分类号 ∞ 同箭惦墚上 言拘 ， 钢笳混凝土粱的加固是工程中常遇到的一个问题 之所以要加固 可能是 因为设计或施工未达到规 范要求．也可能是使用之后又要求增加承载能力或者构件必须又受到非正常的破坏等原因。被加固的粱 和加固构件保持一定的协同工作关系才能使粱确实得以加固 本文就粱最突出的抗弯加固问题进行分 析 。 1 问题的提出 要加固的粱当然其强度不足，那么在加固设计中，设计人员根据被加固粱的蜜际强度与要求的强度 的差值设计一种加固构件．使其强度不少于这个强度的差值，是否就达到加固的要求了呢?这样做有可能 达到加固的要求 ．但是如果加固构件与被加固的粱之间不能很好地协同工作，舅I可能使被加固的粱在加 固构件未承担预计的荷载之前即已破坏 ，结果尽管付出不小的代价加固，但实际上并未达到加固的目的。 下面分析一个常见的 能起到加固作用的典型的魇谓加圃的实倒。圈1所 示的钢筋混凝土粱按原设计能承担 160kNm 的弯矩，现在实际使用弯矩已接近 此值，由于技术改造．现在要求此粱承担 196kNm 的弯矩。加固的方法是在粱的 两便I各用角钢焊一个钢粱 ，并于粱 的上下两面用角钢将两钢粱拉结为整体 ，这个 组合的钢粱单独使用时能承担 63kNm 的弯矩，这个弯矩值远超过 196kNm 与 160kNm之差，即36kNm，但它并未起到加固作用。铜粱真正始承担 36kNm弯 矩时必将对应地产生 l3．7mm 的挠度 ，由于这个组合钢粱包在钢筋混凝土粱上 ， 田l 两者 的挠度应该是相 同的，而钢筋混凝土粱 的挠度再增加 1．8mm就 已破坏 了t破坏前钢粱仅承担 了4 73kNm的弯矩．此值远小于36kNm．从这个典型的实例可见，认为加固构件的强度不低于补强值就达到 了加固目的的观点是不正确的。为了正确地进行加固，有必要对被加固的粱和加固构件形成的结构体系 的协同工作情况墩以分析。 2 纵向无约束结合加固结构承载能力的分配 象上述实倒所示的加固结构那样，加固构件与被加固的铜筋混凝土粱仅在铅垂方向变形一致，沿粱 的纵向两者披此无约束的加固结构称为纵向无约束结合加固结构。否舅I沿纵向彼此有约束的称纵向约束 结合结构。加固结构可能是粱也可能是桁架或其它结构．下面 以粱为倒讨论加固结构承蓑能力的分配问 丰稿 1996年 7月 18日收到。 张隶 良：男，1944年生 ．削教授 ．怖州市士荚街 169号，江宁工学院结构教研室．邮编 121001 维普资讯 1997年(总第 57期) 张家盘等 ：钢筋混凝土粱加 固的协 同工作分折 题。对于其它加固构件最终结论也相仿。无论是钢筋混土粱还是加固梁都可按结构力学的方法计算挠度。 因为加固粱是在被加 固粱 已变形之后加上去的，所 以所谓两者挠度相 同应该是指加固粱 的变形与被加固 的梁增加的变形相 同．于是在梁丧失承载能力之前 由两者对应点的挠度相等可知：