北航12春学期《建筑结构检测鉴定与加固》期末作业考核要求

北航 12 春学期建筑结构检测鉴定与加固期末作业考核要求 一、概述常用的混凝土结构加固方法。 （25 分） 1.加大截面加固法 加大截面加固法是在构件外部外包混凝土，增大构件截面面积和配筋量的一种加固方法， 从而达到提高构件承载能力的目的。在我国加大截面法是一种传统的加固方法，工艺简单， 适用面广，可广泛用于梁、板、柱、墙等混凝土结构的加固。 加大截面法的技术特点是在设计构造方面必须注意解决好新加部分与原有部分的整体工 作共同受力问题。但这种方法要求的现场湿作业工作量大，养护时间较长，对生产和生活 有一定影响，而且构件的截面增大后对结构的外观和房屋净空也有一定影响。 2.外包钢加固法 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）以加强其受力性能的 加固方法。在我国，外包钢加固法也是一种使用面较广的传统加固方法。 外包钢加固结构，尤其是框架结构，节点区受力最为复杂，构造处理相当困难。该方法 施工简便，现场工作量较小，受力较为可靠。适用于在使用上不允许增大原构件截面尺寸， 但又要求大幅度地提高截面承载能力的混凝土结构，主要用于钢筋混凝土柱、梁、析架弦 杆和腹杆的加固。 3.预应力加固法 预应力加固法即采用外加预应力钢拉杆或撑杆对结构进行加固的方法，通过施加预应力 使拉杆或撑杆受力，影响并改变原结构内力分布，从而降低结构原有应力水平并提高结构 的承载能力。特点是通过预应力手段强迫后加部分受力，改变原结构的内力分布，降低原 结构的应力水平，使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除，具有加固、 卸载和改变结构内力的三重效果，后加部分和原有结构能够较好地共同工作，结构承载能 力能够得到较大的提高。 预应力加固适用于大跨度结构以及采用一般方法无法加固或加固效果很不理想的较高应 力应变状态下的结构加固，但此法不宜用于处在高湿度环境下的混凝土结构或混凝土收缩 徐变较大的混凝土结构的加固。 4.粘贴钢板加固法 粘钢加固法是在混凝土构件表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板，使其共同工作整体受力， 以提高结构承载力的一种加固方法。它实质是一种体外配筋，提高原构件的配筋量，从而 相应提高结构构件的刚度、抗拉、抗压、抗弯和抗剪等方面的能力。因此，采用此法加固 对结构胶的要求较高，结构胶必须是强度高、粘结力强、耐老化、弹性模量高、线膨胀系 数小、具有一定弹性。 相对于传统加固方法，粘钢加固法更为简单、快速，对结构的外形、净空等影响较小， 其施工过程对生产和生活影响较小，因而在建筑领域和公路桥梁领域中都得到了普遍采用。 5.增设支点加固法 增设支点加固法是通过增设支承点来减小结构计算跨度，改变结构内力分布并提高其承 载能力的加固方法。梁、板在跨中增设支点后，减小了跨度，从而能较大幅度地提高承载 能力，并能减小和限制梁、板的挠曲变形。适用于房屋净空不受限制的大跨度结构中梁、 板、析架、网架等水平结构的加固。增设支点加固法优点是简单可靠，缺点是使用空间会 受到一定影响。 6.粘贴碳纤维材料加固方法 与传统加固方法和加固技术相比，碳纤维材料加固混凝土结构具有以下技术优势:高强高 效，施工简捷，施工周期短，施工机具少，操作简单，具有极佳的耐腐蚀性和耐久性，适 用面广，施工质量容易保证，对结构的影响小。 但粘贴碳纤维加固也有以下几个弱点： （1）弹性模量低：碳纤维增强塑料的强度非常高，而其弹性模量相对来说却低得多。研 究工作表明，外贴碳纤维增强塑料加固受弯构件，被加固构件的性能提高主要在强度方面， 刚度尤其是早期刚度的提高相当小，对于刚度也要求加固的结构来说是相当不适用的。 （2）环氧树脂的耐火性与耐高温性能差：一般的环氧树脂在 100 摄氏度时力学性能会受 到较大影响，只有特殊的环氧树脂可以在 200 摄氏度的高温下正常工作。 （3）延性不足：缺乏延性使得单丝的碳纤维达到极限强度后即断裂，这样高应力区域的 碳纤维丝会在低应力区域的碳纤维丝完全发挥强度之前断裂，所有的碳纤维丝无法同时发 挥强度，构件变形过大时会引起碳纤维的脆性断裂，从而导致结构的脆性破坏。对于需要 较大变形或对抗震要求比较高的结构来说，这一点是十分不利的。 7.防腐高强钢丝加固方法 防腐高强钢丝加固方法是利用镀锌钢绞线和防腐砂浆组成的复合材料对混凝土构件进行 补强，两种材料在加固中起着不同的作用，防腐高强钢丝起到增强的作用，防腐乳砂浆起 到锚固钢丝和保护层作用，使其共同工作整体受力，以提高构件承载力的一种加固方法。 这种方法实际是一种体外配筋，通过提高构件的配筋率，从而相应提高构件的承载能力。 由于防腐聚合物砂浆良好的抗裂性及粘结强度、抗碳化及抗渗透能力，并且施工简单， 所以广泛地应用在混凝土建筑物的加固处理，及水中混凝土结构的防渗漏处理。与传统加 固修补方法及粘钢、喷射混凝土加固方法相比，该加固方法具有明显的技术优势，主要表 现在：施工简单，施工质量容易保证，经济效益好，价格便宜等优点，并且具有较好的耐 火性和耐久性，加固性能可靠，节省了大笔维修费用，而且其本身可以起到对内部混凝土 结构的保护作用，达到双重加固修补的目的，可以广泛应用于建（构）筑物的加固和修补。 8.置换混凝土加固法 该法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的湿作 业时间长的缺点；适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件 的加固。 二、概述常用的砌体结构加固方法。 （25 分） 2.1 钢筋混凝土外加层加固法 该法属于复合截面加固法的一种。其优点是施工工艺简单、适应性强，砌体加固后承 载力有较大提高，并具有成熟的设计和施工经验；适用于柱、带壁墙的加固；其缺点是现 场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减 小。 2.2 钢筋水泥砂浆外加层加固法 钢筋水泥砂浆外加层加固法是指把需加固的砖墙表面除去粉刷层后，在砖墙两面附设 48mm 的钢筋网片，然后抹水泥沙浆面层的加固方法如图 1 所示。 该法属于复合截面加固法的一种。其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近，但提高承 载力不如前者；适用于砌体墙的加固，有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧 穿墙箍筋的封闭。 2.3 增设扶壁柱加固法 混凝土扶壁柱的形式如图 2 所示。混凝土扶壁柱与原墙体的连接是十分重要的。 该法属于加大截面加固法的一种。其优点亦与钢筋混凝土外加层加固法相近，但承载 力提高有限，且较难满足抗震要求，一般仅在非地震区应用。 3 适用于砌体结构的间接加固方法 3.1 无粘结外包型钢加固法 用水泥沙浆将角钢粘贴于受荷砖柱的四周，并用卡具卡紧，随即用缀板与角钢焊接连 成整体，去掉卡具，粉刷水泥浆以保护角钢如图 3 所示。 该法属于传统加固方法，其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少，受力较为可靠； 适用于不允许增大原构件截面尺寸，却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固；其 缺点为加固费用较高，并需采用类似钢结构的防护措施。 3.2 预应力撑杆加固法 该法能较大幅度地提高砌体柱的承载能力，且加固效果可靠；适用于加固处理高应力、 高应变状态的砌体结构的加固；其缺点是不能用于温度在 600以上的环境中。 4 砌体结构构造性加固与修补 4.1 增设圈梁加固 当圈梁设置不符合现行设计规范要求，或纵横墙交接处咬搓有明显缺陷，或房屋的整 体性较差时，应增设圈梁进行加固。 4.2 增设梁垫加固 当大梁下砖砌体被局部压碎或大梁下墙体出现局部竖直裂缝时，应增设梁垫进行加固。 4.3 砌体局部拆砌 当房屋局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影响承重及安全时，可将破裂墙体