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1、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）主讲人：董振平（高工）西安建筑科技大学西安建筑科技大学.结构加固方法概述结构加固方法概述增大截面加固法增大截面加固法 这这是是通通过过在在构构件件截截面面外外围围新新浇浇混混凝凝土土，并并加加配配受受力力钢钢筋筋或或构构造造钢钢筋筋，以以达达到到提提高高原原构构件件承承载载力力、刚刚度度、稳稳定定性性和和抗抗裂裂性性之之目目的的；对对受受压压构构件件还还可可降降低低其其长长细细比比和和轴轴压压比比。因此，常用于梁、柱、板和基础等的加固。因此，常用于梁、柱、板和基础等的加固。柱柱 梁梁.增大截面加固法的特点及施工要点增大截
2、面加固法的特点及施工要点 这种加固方法具有这种加固方法具有施工工艺简单施工工艺简单、使用经验丰富使用经验丰富、受力可靠受力可靠、加固费用较低加固费用较低等优点，很易被人们所接受；等优点，很易被人们所接受；但其施工时但其施工时湿作业工作量大湿作业工作量大，养护期长养护期长，占用建筑空间占用建筑空间较多较多等缺点，也使其应用受到一定限制。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，料的共同工作，其关键是新旧混凝土界面上的剪应力能其关键是新旧混凝土界面上的剪应力能否有效地传递否有效地传递。为此，在施工工艺上应充
3、分了解和贯彻。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。土共同工作的可靠性。.复合截面加固法复合截面加固法1）粘钢加固）粘钢加固 粘粘贴贴钢钢板板法法是是在在混混凝凝土土构构件件表表面面用用结结构构胶胶粘粘贴贴钢钢板板，以以提提高高构构件件承承载载力力的的一一种种加加固固方方法法。该该方方法法适适用用于于对对钢钢筋筋混混凝凝土土构构件件受受弯弯、斜斜截截面面受受剪剪、受受压压和和受受拉拉构构件件的的加加固固，但但不不适适用用于于素素混混凝凝土土构构件件，包包括括纵纵向向受受力力钢钢筋筋配
4、配筋筋率率低低于于现现行行国国家家标标准准混混凝凝土土结结构设计规范构设计规范GB 50010规定的最小配筋率的构件加固。规定的最小配筋率的构件加固。这这.2）粘贴纤维复合材加固）粘贴纤维复合材加固 这这种种加加固固法法是是以以结结构构胶胶为为粘粘料料，将将纤纤维维织织物物或或纤纤维维板板材材外外贴贴于于被被加加固固构构件件表表面面，利利用用纤纤维维复复合合材材的的高高抗抗拉拉强强度度和和受受拉拉弹弹性性模模量量达达到到提提高高结结构构承承载载力力和和延延性性的的目目的的。目目前前常常用用的的有有三三种种纤纤维维材材料料：碳碳纤纤维维（CFRP）、玻玻璃璃纤纤维维（GFRP）和和芳芳纶纶纤纤维
5、维（AFRP）。它它们们的的施施工工方方法法基基本本一致。一致。碳纤维织物（布）加固混凝土梁碳纤维织物（布）加固混凝土梁.板底贴碳纤维布加固板底贴碳纤维布加固.柱顶加贴柱顶加贴L形钢板及形钢板及U形钢箍板的锚固构造示例形钢箍板的锚固构造示例 框架结构负弯矩区加固构造框架结构负弯矩区加固构造.柱中部加贴柱中部加贴L形钢板及形钢板及U形钢箍板的锚固构造示例形钢箍板的锚固构造示例框架中间层梁柱节点框架中间层梁柱节点.3）外贴型钢加固）外贴型钢加固 这这是是在在混混凝凝土土柱柱的的四四角角包包以以型型钢钢，并并用用结结构构胶胶粘粘结结成成整整体体的的一一种种加加固固方方法法。最最常常用用的的是是在在方
6、方形形或或矩矩形形柱柱的的四四角角粘粘以以角角钢钢，并并在在横横向向以以钢钢缀缀板板施施加加约约束束的的做做法法。这这种种加加固固方方法法可可以以大大幅幅度度提提高高原原构构件件的的承承载载能能力力，且且无无上上限限的的控控制制，又又不不影影响响建建筑筑空空间间，因因而而为为大大跨跨、重重型型结结构构加加固固所所首首选选，但但须须由由熟熟练的钢结构专业人员施工。练的钢结构专业人员施工。外粘型钢加固外粘型钢加固.4）钢丝绳网）钢丝绳网-聚合物改性水泥砂浆面层加固法聚合物改性水泥砂浆面层加固法 这这是是将将小小直直径径钢钢丝丝绳绳网网片片（钢钢铰铰线线网网片片）敷敷设设并并固固定定于于被被加加固固
7、构构件件部部位位，再再在在其其表表面面喷喷涂涂约约30mm厚厚聚聚合合物物改改性性水水泥泥砂砂浆浆面面层层，固固化化后后形形成成整整体体受受力力的的加加固固方方法法。一一般般用用以以替替代代碳碳纤纤维维复复合合材材加加固固砼砼或或砌砌体体构构件件。其其优优点点是是原原构构件件表表面面处处理理简简单单，缺缺点点与与碳碳纤纤维维相相近近。90年年代代开开始始从从韩韩国国引引进进，但但应应用不多。用不多。钢丝绳网钢丝绳网-聚合物改性水泥砂浆外加层构件示意图聚合物改性水泥砂浆外加层构件示意图.节点详图节点详图(A)(A)双面加固穿实心楼板节点双面加固穿实心楼板节点(B)(B)双面加固穿实心楼板节点双面
8、加固穿实心楼板节点(C)(C)双面加固穿空心楼板节点双面加固穿空心楼板节点.外加预应力加固法外加预应力加固法 通通过过施施加加体体外外预预应应力力，使使原原结结构构、构构件件的的受受力力得得到到改改善善或或调调整整的的一一种种间间接接加加固固法法。近近几几年年来来在在江江浙浙一一带带经经常常用用来来提提高高混混凝凝土土构构件件的的承承载载力力，减减小小结结构构变变形形或或增增大大结结构构跨跨度等目的。度等目的。1-主梁；主梁；2-次梁；次梁；3-楼板；楼板；4-拉杆；拉杆；5-拉紧螺栓；拉紧螺栓；6-支撑垫板及钢筋棒；支撑垫板及钢筋棒；7-挡板；挡板；8-钢套箍；钢套箍；9-锚栓锚栓预应力下撑
9、式拉杆构造（次梁加固）预应力下撑式拉杆构造（次梁加固）.1-主梁；主梁；2-次梁；次梁；3-楼板；楼板；4-拉杆；拉杆；5-拉紧螺栓；拉紧螺栓；6-支撑垫板支撑垫板及钢筋棒；及钢筋棒；7-柱；柱；8-钢套箍；钢套箍；9-锚栓锚栓预应力下撑式拉杆构造（主梁加固）预应力下撑式拉杆构造（主梁加固）.结构材料概述结构材料概述.品品 种种等级或代号等级或代号抗拉强度标准值抗拉强度标准值(MPa)单向织物单向织物(布布)条形板条形板碳纤维复合材碳纤维复合材高强度高强度级级34002400高强度高强度级级30002000高强度高强度级级1800芳纶纤维复芳纶纤维复合材合材高强度高强度级级21001200高强
10、度高强度级级1800800玻璃纤维复玻璃纤维复合材合材高强玻璃纤维高强玻璃纤维2200无碱玻璃纤维、无碱玻璃纤维、耐碱玻璃纤维耐碱玻璃纤维1500纤维复合材抗拉强度标准值纤维复合材抗拉强度标准值.检检 验验 项项 目目检检 验验 条条 件件鉴 定 合 格 指 标类胶类胶类类胶胶类胶A A级级B B级级胶胶体体性性能能抗拉强度（抗拉强度（MPaMPa）在（在（232232）、（505505）%RH%RH条件下，以条件下，以2mm/min2mm/min加荷速加荷速度进行测试度进行测试 30302525303035受拉弹性受拉弹性模量模量(MPa)(MPa)涂布胶涂布胶3.2103.2103 33.
11、5103.5103 3压注胶压注胶2.5102.5103 32.0102.0103 33.0103.0103 3伸长率（伸长率（%）1.21.21.01.01.51.5抗弯强度（抗弯强度（MPaMPa）45453535454550且不得呈碎裂状破坏且不得呈碎裂状破坏抗压强度（抗压强度（MPaMPa）6565以混凝土为基材，粘贴钢材用结构胶基本性能鉴定标准以混凝土为基材，粘贴钢材用结构胶基本性能鉴定标准.检检 验验 项项 目目检检 验验 条条 件件鉴 定 合 格 指 标类胶类胶类类胶胶类类胶胶A A级级B B级级粘接能力钢对钢钢对钢拉伸抗拉伸抗剪强度剪强度(MPa)(MPa)标准值标准值(232
12、)(232)、(505)%RH(505)%RH151512121818平均值平均值(602)(602)、10min10min17171414(952)(952)、10min10min1717(1253)(1253)、10min10min1414(-452)(-452)、30min30min171714142020钢对钢对接粘结钢对钢对接粘结抗拉强度抗拉强度(MPa)(MPa)在（在（232232）、（505505）%RH%RH条件条件下，按所执行试验下，按所执行试验方法标准规定的加方法标准规定的加荷速度测试荷速度测试 3333272733333838钢对钢钢对钢T T冲击剥离冲击剥离长度（长度
13、（mmmm）252540401515.检检 验验 项项 目目检检 验验 条条 件件鉴 定 合 格 指 标类胶类胶类胶类胶 类胶类胶A A级级B B级级粘接粘接能力能力钢对钢对C45C45混凝混凝土正拉粘结强土正拉粘结强度（度（MPaMPa）2.52.5，且为混凝土内聚破坏，且为混凝土内聚破坏热变形温度（热变形温度（）固化、养护固化、养护21d21d，到，到期使用期使用0.45MPa0.45MPa弯曲弯曲应力的应力的B B法测定法测定65656060100100130130不挥发物含量不挥发物含量(%)(%)（10521052）、（18051805）minmin9999注：表中各项性能指标，除标
14、有标准值外，均为平均值。注：表中各项性能指标，除标有标准值外，均为平均值。.检检 验验 项项 目目检检 验验 条条 件件鉴鉴 定定 合合 格格 指指 标标类胶类胶类类胶胶类类胶胶A A级级B B级级胶胶体体性性能能抗拉强度抗拉强度(MPa)(MPa)在（在（232232）、（505505）%RH%RH条条件下，以件下，以2mm/min2mm/min加荷速加荷速度进行测试度进行测试 3838303038384040受拉弹性模量受拉弹性模量(MPa)(MPa)2.4102.4103 31.5101.5103 32.0102.0103 3伸长率（伸长率（%）1.51.5抗弯强度抗弯强度(MPa)(M
15、Pa)5050404045455050且不得呈碎裂状破坏且不得呈碎裂状破坏抗压强度抗压强度(MPa)(MPa)7070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.检检 验验 项项 目目检检 验验 条条 件件鉴鉴 定定 合合 格格 指指 标标类胶类胶类类胶胶类类胶胶A A级级B B级级粘粘接接能能力力钢对钢钢对钢拉伸抗拉伸抗剪强度剪强度(MPa)(MPa)标准值标准值(232)(232)、(505)%RH(505)%RH141410101616平均值平均值(602)(602)、10min10min16161212(952)(952
16、)、10min10min1515(1253)(1253)、10min10min1313(-452)(-452)、30min30min161612121818钢对钢粘结抗拉钢对钢粘结抗拉强度强度(MPa)(MPa)在（在（232232）、（505505）%RH%RH条件条件下，按所执行试验下，按所执行试验方法标准规定的加方法标准规定的加荷速度测试荷速度测试 4040323240404343钢对钢钢对钢T T冲击剥离冲击剥离长度（长度（mmmm）252540402525.检检 验验 项项 目目检检 验验 条条 件件鉴鉴 定定 合合 格格 指指 标标类胶类胶类胶类胶 类胶类胶A A级级B B级级粘接
17、粘接能力能力钢对钢对C45C45混凝混凝土正拉粘结强土正拉粘结强度（度（MPaMPa）2.52.5，且为混凝土内聚破坏，且为混凝土内聚破坏热变形温度（热变形温度（）使用使用0.45MPa0.45MPa弯曲应弯曲应力的力的B B法法65656060100100130130不挥发物含量不挥发物含量(%)(%)（10521052）、（18051805）minmin9999注：表中各项性能指标，除标有标准值外，均为平均值。注：表中各项性能指标，除标有标准值外，均为平均值。.检检 验验 项项 目目检检 验验 条条 件件鉴鉴 定定 合合 格格 指指 标标类胶类胶类类胶胶类类胶胶A A级级B B级级胶体性能
18、劈裂抗拉强度劈裂抗拉强度(MPa)(MPa)在（在（232232）、（505505）%RH%RH条件条件下，以下，以2mm/min2mm/min加荷加荷速度进行测试速度进行测试 8.58.57.07.010101212抗弯强度抗弯强度(MPa)(MPa)5050404050505555且不得呈碎裂状破坏且不得呈碎裂状破坏抗压强度抗压强度(MPa)(MPa)6060粘接能力钢对钢钢对钢拉伸抗拉伸抗剪强度剪强度(MPa)(MPa)标准值标准值(232)(232)、(505)%RH(505)%RH1010881212平均值平均值(602)(602)、10min10min111199(952)(952
19、)、10min10min1111(1253)(1253)、10min10min1010(-452)(-452)、30min30min121210101313以混凝土为基材，锚固用结构胶基本性能鉴定标准以混凝土为基材，锚固用结构胶基本性能鉴定标准.检检 验验 项项 目目检检 验验 条条 件件鉴鉴 定定 合合 格格 指指 标标类胶类胶类类胶胶类类胶胶A A级级B B级级粘接能力约束拉拔条件约束拉拔条件下带肋钢筋下带肋钢筋(或全螺杆或全螺杆)与与混凝土粘结强混凝土粘结强度度(232)(232)、(505)%RH(505)%RHC30C302525l l1501501111 8.58.5 111112
20、12C60C602525l l1251251717 141417171818钢对钢钢对钢T T冲击冲击剥离长度剥离长度(mm)(mm)(232)(232)、(505)%RH(505)%RH2525 40402020热变形温度热变形温度()()使用使用0.45MPa0.45MPa弯曲应力的弯曲应力的B B法法6565 6060 100100 130130不挥发物含量不挥发物含量(%)(%)(1052)(1052)、(1805)min(1805)min9999.检验项目检验项目检检 验验 条条 件件鉴鉴 定定 合合 格格 指指 标标类胶类胶类胶类胶 类胶类胶A A级级B B级级耐湿热耐湿热老化能老
21、化能力力在在5050、95%RH95%RH环境中老化环境中老化90d90d（B B级胶为级胶为60d60d）后，冷却至）后，冷却至室温进行钢对钢拉伸抗剪试室温进行钢对钢拉伸抗剪试验验与室温下短期试验结果相比，其与室温下短期试验结果相比，其抗剪强度降低率（抗剪强度降低率（%）：）：1212181810101212耐热老耐热老化能力化能力在下列温度环境中老化在下列温度环境中老化30d30d后，以同温度进行钢对钢拉后，以同温度进行钢对钢拉伸抗剪试验伸抗剪试验与同温度与同温度10min10min短期试验结果相短期试验结果相比，其抗剪强度降低率：比，其抗剪强度降低率：（802802）55不要求不要求（9
22、52952）55（12531253）55以混凝土为基材，结构胶长期使用性能鉴定标准以混凝土为基材，结构胶长期使用性能鉴定标准.检检 验验 项项 目目检检 验验 条条 件件鉴鉴 定定 合合 格格 指指 标标类胶类胶类类胶胶类类胶胶A A级级B B级级耐环耐环境作境作用用耐冻融耐冻融能力能力在在-25 35-25 35冻融循环温度冻融循环温度下，每次循环下，每次循环8h8h，经，经5050次循环后，次循环后，在室温下进行钢对钢拉伸抗剪试在室温下进行钢对钢拉伸抗剪试验验与室温下，短期试验结果与室温下，短期试验结果相比，其抗剪强度降低率相比，其抗剪强度降低率不大于不大于5%5%耐应耐应力作力作用的用的
23、能力能力耐长期耐长期应力作应力作用能力用能力在（在（232232）、（、（505505）%RH%RH环境中承受环境中承受4.0MPa4.0MPa剪应力持续作剪应力持续作用用210d210d钢对钢拉伸抗剪试件不破钢对钢拉伸抗剪试件不破坏，且蠕变的变形值小于坏，且蠕变的变形值小于0.4mm0.4mm耐疲劳耐疲劳应力作应力作用能力用能力在室温下，以频率为在室温下，以频率为10Hz10Hz、应力、应力比为比为5:1.55:1.5、最大应力为、最大应力为4.0MPa4.0MPa的疲劳荷载下进行钢对钢拉伸抗的疲劳荷载下进行钢对钢拉伸抗剪试验剪试验经经2102106 6次疲劳荷载作用次疲劳荷载作用后，试件不破坏后，试件不破坏.