7钢筋混凝土受构件加固.ppt

7钢筋混凝土受压构件加固 本 章 提 要 本章论述了混凝土柱的破坏及原因，介绍了增大截面法、外包钢法、预应力加固法等加固方法。对这些方法不仅要掌握承载力的计算方法，而且应熟知其构造要求。 7.1混凝土柱的破坏及原因分析 7.1.1混凝土柱破坏特征 钢筋混凝土柱的破坏形态可分为受压破坏(包括轴压柱和小偏压柱)和受拉破坏(大偏压柱)两类。 轴压柱破坏特征 小偏心受压柱破坏特征 大偏心受压柱破坏特征 轴压柱破坏特征 轴心受压往的受力过程为，在较大外载作用下首先出现大致与荷载作用方向平行的纵向裂缝，而后保护层混凝土起皮一剥落一混凝土被压碎一崩裂。上述过程随往中钢筋布置不同而稍有差异。例如，当混凝土保护层较薄，箍筋间距较大时，钢筋外围的混凝十保护层出现起皮、劈裂或剥落后，钢筋很快地被压鼓成灯笼状。 这种破坏带有很大的突然性，破坏时构件的纵向变形很小。 小偏心受压柱破坏特征 小偏心受压柱的破坏，发生在构件截面中压应力最大的一侧。 一旦这一侧的混凝土出现纵向裂缝，柱子即己临近破坏，而这时受力较小一侧的钢筋可能受压，也可能受拉，但均未达到屈服。 如果钢筋受拉，破坏前可能产生横向裂缝，但裂缝不可能有显著发展，以致临近破坏时，压区的应变增长速度大于拉区，使受压区高度略有增大。 如果受力较小一侧的钢筋处于受压状态，则这一侧在破坏前没有任何外观表现。 总之，小偏心受压构件的破坏没有明显的预兆。如果发现压区混凝土表面有纵向裂缝，则构件已经非常危险，接近于破坏. 大偏心受压柱破坏特征 对于大偏心受压往，在荷载作用下受拉一侧柱的外表面首先出现横向裂缝，随着荷载的增长，裂缝不断开展、延伸，破坏前主裂缝明显。受拉钢筋的应力达到受拉屈服极限，随之拉区的横向裂续迅速开展，并向压区延伸，导致压区面积迅速缩小，最后受压区的混凝土出现纵向裂缝，发生混凝土压碎破坏。破坏区段内受拉一侧的横向裂缝开展较宽，而受压一侧的钢筋一般也可达到受压屈服极限。 但在某些情况下，如受拉钢筋用量较少．或受压钢筋设置不当(离中和轴太近)时，则受压钢筋的应力也可能达不到受压屈服极限。 综上所述，钢筋混凝土柱除大偏心受压破坏具有较明显的外观表现之外，轴心受压和小偏心受压的破坏预兆均不明显，都属脆性破坏。同时，无论何种受压状态，当在受压一侧发现纵向裂缝或保护层剥落时，钢筋混凝土柱已临近破坏，应尽快采取加固措施。 在加固时，判明钢筋混凝土接的受力特征是极为重要的。如果是大偏心受压，则对往的受拉一侧进行加固是较为有效的，如果是小偏心受压，则应着重对柱的受压较大一例进行加固。 7.1.2混凝土柱承载力不足的原因 （1） 设计不周或错误(如荷载漏算、截面偏小、计算错误等)。 （2） 施工质量差。 （3） 施工人员业务水平低下，工作责任心不强。 （4） 施工现场管理不善。 （5） 地基不均匀下沉。 其他原因:例如，因火灾烧酥了混凝土，并使钢筋强度下降；因遭车辆等突然荷载碰撞，使柱严重损伤；因加层改造上部结构，或改变使用功能使柱承受荷载增加等，都将可能导致柱的承载力不足。 7.2增大截面法加固混凝土柱 增大截面法又称外包混凝土加固法，是一种常用的加固柱的方法。由于加大了原柱的混凝土截面积及配筋量，因此这种方法不仅可提高原柱的承载力，还可降低柱的长细比，提高柱的刚度，取得进一步的加固效果。 具体加固方法有四周外包、单面加厚和两面加厚等加固方法。 在原柱四周浇灌钢筋混凝土外壳的加固方法，称为四周外包混凝土加固法(如图7.1（a）、(b)、(c))。图7.1(b)是将原柱的角部保护层打去，露出角部纵筋，然后在外部配筋，浇筑成八角形，以改善加固后的外观效果。四周外包加固法的效果较好，对于提高轴心受压柱及小偏心受压柱的受压能力尤为显著。 当柱承受的弯矩较大时，往往采用仅在与弯矩作用平面垂直的侧面进行加固的办法。如果柱子的受压面较薄弱，则应对受压面进行加固(如图7.1(d)所示)，反之，应对受拉面进行加固(如图7.1(e)所示)；不少情况，则需两面都加固(如图7.1(f)所示)。 7.2.2构造及施工要求 加固柱的构造设计及施工应特别注意如下几点： （1） 当采用四周外包混凝土加固法时，应将原柱面凿毛、洗净。 （2） 当采用单面或双面增浇混凝土的方法加固时，应将原柱表面凿毛，凸凹不平度≥6mm，并应采取下述构造措施中的一种。 ① 当新浇层的混凝土较薄时，用短钢筋将加固的受力钢筋焊接在原柱的受力钢筋上(如图7.2(c)所示)。 ② 当新浇层混凝土较厚时，应用U形箍筋固定纵向受力钢筋，U形箍筋与原柱的连接可用焊接法(如图7.2(d)所示)，也可用锚固法(如图7.2(e)所示)。 （3） 新增混凝土的最小厚度≥60mm,用喷射混凝土施工时不应小于50mm。 （4） 新增纵向受力钢筋宜用带肋钢筋，最小直