混凝土结构梁板加固设计

混凝土结构梁板加固设计加大截面加固法

增补受拉筋加固法预应力加固法粘贴钢加固法碳纤维加固法适用情况：梁板承载力相差较大且刚度也不满足要求时。加大截面加固法加固方式：三面加厚、两面加厚、单面加厚等加固效果：拉区补浇混凝土，能对补加钢筋起到粘结和保护作用；压区补浇混凝土，增加构件的有效高度，提高构件的抗弯、抗剪承载力，增强构件的刚度。加大截面加固法加固计算方法加大截面加固法3、承载力计算1、受力特征分析2、使用阶段钢筋应力的计算与控制叠合构件受力特征加大截面加固法混凝土应变滞后，钢筋应力超前承载力计算:按现行国家标准《混凝土结构设计规范》的基本规定，考虑新旧协同工作进行。加大截面加固法混凝土加固结构计算的基本假定：a、截面变形保持平面；b、不考虑混凝土的抗拉强度；c、混凝土轴心受压的应力c与应变εc关系为抛物线；d、混凝土轴心非均匀受压时的压力σc与应变εc关系为抛物线和水平之间组合曲线，e、钢筋应力σs与应变εs关系为直线和水平线之组合折线；f、加固结构承载能力极限状态，是以截面变形达下列情况之一时：当原混凝土或新加混凝土压应变达混凝土极限变形值εc0或εcu时；当原钢筋或新加钢筋拉应变达钢筋的极限变形值εsu时；当混凝土达εcu及钢筋达εsu时。g、受压区混凝土的应力图形可简化为等效的矩形应力图；f、相对界限受压区高度ξb

构造规定加大截面加固法施工要求适用范围：适用于当梁的截面尺寸能满足刚度要求且其抗剪承载力也满足要求，而仅是弯曲抗拉强度不能满足要求，且抗拉钢筋的增补数量不是很大时。加固方法：全焊接法增补受拉筋加固法：概述半焊接法粘结法焊接点处产生局部弯曲变形：增大增补筋应力滞后，降低原筋的利用率增补受拉筋加固法：受力特征试验证明，增补筋相对于梁内原筋存在着应力滞后现象，它会使增补筋的屈服迟于梁内原筋，并且当增补筋屈服时梁内出现较大的变形和裂缝。引起增补筋应力滞后的原因较多，其中主要的是在增补筋受力之前，恒载和未卸除的荷载已在原筋中产生了一定的应力。此外，焊接点处的局部弯曲变形、增补筋的初始平直度、后补混凝土与原梁表面之间的剪切滑移变形，以及扁钢套箍与梁面间的缝隙、锚固处的变形等对增补筋的应力滞后现象都有一定的影响。增补受拉筋加固法：受力特征承载力力计算算增补受受拉筋筋加固固法：：截面面设计计利用已已有表表格计计算时时：使用阶阶段钢钢筋应应力的的计算算与控控制增补受受拉筋筋加固固法：：截面面设计计构造要要求预应力力加固固法：：概述述特点：施工简简便，，而且且在基基本不不增加加梁、、板截截面高高度和和不影影响结结构使使用空空间的的条件件下，，可提提高梁梁、板板的抗抗弯、、抗剪剪承载载力和和改善善其在在使用用阶段段的性性能。。优点：由于预预应力力所产产生的的负弯弯矩抵抵消了了一部部分荷荷载弯弯矩，，致使使梁板板的弯弯矩减减小，，裂缝缝宽度度缩小小甚至至完全全闭合合。基本工工艺：在需加加固的的受拉拉区段段外面面补加加预应应力筋筋；张张拉预预应力力筋，，并将将其锚锚固在在梁（（板））的端端部。。预应力力加固固法：：预应应力筋筋张拉拉千斤顶顶张拉拉法横向收收紧法法竖向张张拉法法：人工竖竖向、、千斤斤顶竖竖向电热张张拉法法预应力力加固固法：：预应应力筋筋锚固固a、U型钢板锚固固b、高强螺栓摩摩擦-粘结锚固c、焊接粘结锚固d、扁担式锚固e、套箍锚固预应力加固法：内内力分析在L1梁段上产生的有效效预应力内力在两个支撑点间的的L2梁段上，预应力筋筋所产生的有效预预应力内力为：预应力加固法：内内力分析截面上所受的内力力为外荷载引起的的内力与预应力引引起的内力之差：：1、正截面承载力力计算：加固梁截面承承载力计算采用用等效外荷载法法。纵向预应应力的存在，使使原来的受弯构件变为偏心受压构件(多为大偏心受压构件件)。可按现行《混凝土结构设计计规范》中的大偏心受压压公式验算加固固梁的承载力。。等效外荷载：指预应力对原原梁的作用可用用相应的外荷载载代替，它们两两者对原梁产生生的内力（弯矩矩、剪力及轴力力）是等效的。。预应力筋内力：直接按计算。预应力加固法：：加固梁承载力力计算预应力加固法：：加固梁承载力力计算预应力加固法：：加固梁承载力力计算2、斜截面承载力力计算：预应力筋外露的的加固梁受力特特征如同偏心受受压构件，因此此加固梁的抗剪剪承载力较原梁梁有所提高。元宝式预应力筋筋直线预应力筋预应力加固法：：反拱与挠度计计算由于预应力使加加固梁产反拱，，所以预应力加加固可以减小梁梁的挠度。a、的计算在张拉前梁上作用着未卸除的荷载，它引起的挠度为b、的计算

c、的计算

B2=(0.7～0.8)EcIcB1=(0.35～0.5)EcIc预应力加固法：：张拉量的计算算（1）裂缝闭合引起起缩短变形影响因素：（2）张拉方法：千千斤顶张拉、、横向收紧张拉拉、竖向张拉、、电热法张拉预应力加固法：：张拉控制应力力张拉控制应力取取值依据：宜高不宜太高高（1）加固梁的受拉拉钢筋应力都较较高，所以在加加固结束后预应应力筋与梁中原原受拉钢筋的应应力差要较一般般预应力混凝土土梁中两种钢筋筋的应力差小得得多。（2）需加固的梁挠挠度较大、裂缝缝较宽，因此对对加固筋施加的的预应力值越高高，就可以更多多地改善被加固固梁的受力状态态。取值：建议张拉控制制力按表3.4取用预应力加固法：：预应力损失(1)锚固损失(2)折点摩擦损失:当采用下撑式预预应力筋时，在在下撑点会产生生摩擦阻力使下下撑点另一端加加固筋的内力小小于张拉端的内内力，即经折点点后，预应力将将因折点处的摩摩擦而降低。(3)钢筋松弛损失(4)混凝土徐变损失失：由于加固构件中中预应力筋只是是受拉钢筋中的的一部分，其作作用不致抵消a、分别绘制在剩余余荷载和全部荷荷载作用下的内内力图。预应力加固法：：设计步骤b、根据总弯矩M，先按受弯构件核核算受压区高度度x值，再由x值求出梁跨中截截面处须加固筋筋承担的弯矩ΔM，并用ΔM估计加固筋的截截面面积Ap。c、确定张拉控制应应力，并计算预预应力损失值。。d、以张拉控制应力力为依据，计算算预应力内力。。e、将预应力作为外外力作用在原梁梁上，按偏心受受压构件验算原原梁的正截面承承载力。若验算算结果不能满足足要求，可加大大预应力筋的面面积重新计算。。f、验算梁的斜截面面承载力。g、进行预预应力力效应应计算算和张张拉量量计算算。预应力力加固固法：：设计计步骤骤粘贴钢钢板加加固法法：概概述粘贴钢钢板加加固法法：用胶胶粘剂剂将钢钢板贴贴在构构件外外部的的一种种加固固方法法。胶粘剂剂：通常是是以环环氧树树脂为为基料料，再再加入入适量量的固固化剂剂、增增韧剂剂、增增塑剂剂配制制而成成的所所谓““结构构胶””。粘贴钢钢板加加固法法：优优势1、胶粘粘剂硬硬化的的时间间快，，施工工周期期短，，施工工时不不必停停产或或少停停产。。2、工艺艺简单单，可可以不不动明明火，，对防防火要要求高高的车车间特特别适适用。。3、粘结结剂的的强度度高于于混凝凝土本本体强强度，，可以以使加加固与与原构构件形形成一一个整整体，，受力力较均均匀，，不会会在混混凝土土中产产生应应力集集中现现象4、粘贴贴钢板板所占占的空空间小小，几几乎不不增加加被加加固构构件的的断面面尺寸寸和重重量，，不影影响房房屋的的使用用净空空，不不改变变构件件的外外形。。5、经粘贴钢板加固固梁的开裂荷载可可得到较大幅度的的提高，对提高梁梁的抗裂性远比原原梁内的钢筋有效效。6、粘贴钢板加固的的梁的抗弯刚度得得到提高，挠度减减小。7、加固梁的截面承承载力得到提高。。粘贴钢板加固法：：破坏特征破坏特征：试验表明，粘贴贴钢板加固梁破坏坏时，粘贴在梁底底的钢板可以达到到屈服强度。在适适筋范围内，随着着荷载的增加，加加固梁在钢板和梁梁中原筋屈服后因因混凝土被压碎而而破坏。注意：若钢板端部与混混凝土撕脱，则此此类加固梁破坏时时，粘贴于梁底的的钢板未达到屈服服强度，没有明显显的预兆，端头钢钢板突然被撕脱，，致使梁中原筋应应力突增，很快进进入强化阶段而脆脆性破坏。粘贴钢板加固法：：钢板撕脱原因①粘结钢板与埋在在混凝土中的钢筋筋相比，受力较为为不利。钢板的拉拉力仅靠单面的粘粘结应力来平衡。。②钢板的合力与粘粘结应力不在一条条线上，它们形成成一个力偶，有使使钢板产生与梁的的弯曲方向相反的的变形，起着剥离离钢板的作用。③粘结层处于不利利的剪拉复合应力力状态下工作。④钢板端头缺少与与混凝土的锚固措措施。⑤胶粘剂质量和施施工工艺影响粘结结效果。粘贴钢板板加固法法：粘贴贴钢板应应力滞后后粘贴钢板板在以后后的受力力过程中中存在着着应力滞滞后现象象，因为为一般是是在不卸卸载的情情况下进进行加固固的，原原梁中的的钢筋中中已有一一定的应应力存在在，而所所粘贴的的钢板仅仅在后加加荷载作作用下产产生应力力。因此此，当原原筋屈服服时钢板板往往尚尚未屈服服，而当当钢板屈屈服时加加固梁的的挠度及及裂缝会会发展得得很快。。粘贴钢板板加固法法：受弯构件件正截面面加固计计算③当考虑虑二次受受力影响响时，应应按构件件加固前前的初始始受力情情况，确确定粘贴贴钢板的的滞后应应变④在达到到受弯承载载能力极极限状态态前，外外贴钢板板与混凝凝土之间间不致出出现粘结结剥离破破坏一、计算算假定：：②钢板应力取等于拉应变与弹性模量的乘积①构件达到受弯承载能力极限状态时，外贴钢板的拉应变应按截面应变保持平面的假设确定；粘贴钢板板加固法法：受弯构件件正截面面加固计计算二、加固固后相对对界限受受压区高高度确定定：粘贴钢板板加固法法：受弯构件件正截面面加固计计算二、承载载力计算算受力图图：粘贴钢板板加固法法：受弯构件件正截面面加固计计算三、计算算公式：：锚固粘结结长度计计算：锚固粘粘结长度度，是指指原梁在在不需要要加固的的截面以以外粘贴贴钢板延延伸长度度。若钢板粘粘结长度度无法满满足上式式要求，，可在钢钢板的端端部锚固固区粘结结U形箍板，，也可在在钢板端端锚固区区增设膨膨胀螺栓栓的办法法加强锚锚固。粘贴钢板板加固法法：受弯构件件正截面面加固计计算粘贴钢板板加固法法：受弯构件件斜截面面加固计计算一、加固固相关规规定：粘贴钢板板加固法法：受弯构件件斜截面面加固计计