結構加固方法及其選擇

結構加固方法及其選擇采用的相關規(guī)范既有建筑地基基礎加固技術規(guī)范JGJ123-2000混凝土結構加固技術規(guī)范GB50367-2006混凝土結構后錨固技術規(guī)程JGJ145-2004砌體結構加固技術規(guī)范鋼結構加固技術規(guī)范CECS77:96磚混結構房屋加層技術規(guī)范CECS78:96建筑抗震加固技術規(guī)程JGJ116-2009古建筑木結構維護與加固技術規(guī)范GB50165-92碳纖維片材加固修復混凝土結構技術規(guī)程CECS146:2003加固工作應按下圖所示程序進行。結構加固設計和施工與新建工程不盡相同，加固工程主要有以下特點：1．加固工程是針對已建的工程，受客觀條件所約束，針對具體現(xiàn)存條件進行加固設計與施工；2．加固工程往往在不停產(chǎn)或盡量少停產(chǎn)的條件下施工，要求施工速度快、工期短；3．施工現(xiàn)場狹窄、擁擠，常受生產(chǎn)設備、管道和原有結構、構件的制約，大型施工機械難以發(fā)揮作用；4．施工往往對原有的結構、構件有不良影響；5．施工常分段、分期進行，還會因各種干擾而中斷；6．清理、拆除工作量往往較大，工程較繁瑣復雜，并常常存在許多不安全因素；7．設計包括原結構的驗算和加固結構設計計算，要求考慮新、舊結構強度、剛度、使用壽命的均衡，以及新、舊結構的協(xié)調(diào)工作。結構加固基本原則結構構件加固方法有多種且各不相同，但是卻共同遵守下述原則：1.先鑒定后加固的原則2.結構體系總體效應原則3.加固方案的優(yōu)化原則4.盡量利用的原則5.與抗震設防結合的原則6.材料的選用和取值原則7.荷載取值原則8.承載力驗算原則9.其它原則與抗震設防結合的原則我國是一個多地震的國家，6度以上地震區(qū)幾乎遍及全國各地。1976年以前建造的建筑物，大多沒有考慮抗震設防，1989年以前的抗震規(guī)范也只規(guī)定了7度以上地震區(qū)的設防。為了使這些建筑物遇地震時具有相應的安全儲備，在對它們作承載能力和耐久性加固、處理方案時，應按照現(xiàn)行的抗震規(guī)范與抗震加固方案綜合考慮?？傮w效應原則在制定加固方案時，除考慮可靠性鑒定結論和加固內(nèi)容及項目外，還應考慮加固后建筑物的總體效應。例如，對房屋的某一層柱子或墻體的加固，有時會改變整個結構的動力特性，從而產(chǎn)生薄弱層，對抗震帶來很不利的影響。因此，在制定加固方案時，應全面詳細分析整個建筑結構的受力情況，不能采用"頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳"的辦法。材料的強度取值及選用原則（1）加固設計時，原結構的材料強度按如下規(guī)定取用：如原結構的材料種類和性能與原設計一致，按原設計（或規(guī)范）值取用；當原結構無材料強度資料時，應按實測材料強度等級根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范取值。（2）加固材料的選用：加固材料應盡量選用輕質(zhì)高強，且與原結構材料共同工作性能好的材料。加固用鋼材一般選用I級或Ⅱ級鋼；加固用水泥宜選取普通硅酸鹽水泥，標號不應低于42.5；加固用混凝土，應比原結構的混凝土強度等級提高一級，加固混凝土中不應摻入粉煤灰、高爐礦渣等混合材料、粘結材料及化學灌漿材料的粘結強度，應高于被粘結構混凝土的抗拉強度和抗剪強度。粘結材料及化學灌漿材料一般宜采用成品或半成品。當自行配制時，應進行試配，并檢驗其與被粘結材料間的粘結強度。荷載計算原則對加固結構承受的荷載，應作實地調(diào)查和取值。一般情況下，當原結構系按《工業(yè)與民用建筑結構荷載規(guī)范》荷載規(guī)范取值者，在鑒定階段，對結構驗算仍按原規(guī)范取值；當需加固時，則加固驗算應按新《建筑結構荷載規(guī)范》規(guī)定取值。對于現(xiàn)行荷載規(guī)范中未作規(guī)定的永久荷載，可根據(jù)情況進行抽樣實測確定。抽樣數(shù)不得少于5個，以其平均值的1.1倍作為其荷載標準值。工藝荷載和吊車荷載等，應根據(jù)使用單位提供的數(shù)據(jù)取值。結構加固設計使用年限結構設計使用年限—設計規(guī)定的結構或結構構件在進行正常的維修而不需要進行大修的條件下即可滿足預定功能使用的年限。加固結構設計使用年限—加固結構在正常維護條件下能滿足預定功能使用的年限。老齡建筑后續(xù)使用年限不可能太長，一般5～10年；一般工程20～30年；新建工程應滿足原設計要求—50、100年。加固結構耐久性年限估算（僅供參考）結構加固方法及其選擇加固方法選用準則應根據(jù)當?shù)貤l件，進行多方案比較，按技術先進可靠，經(jīng)濟合理原則，擇優(yōu)選用。體系加固與構件加固并存時，應優(yōu)先考慮體系，其次才是構件。不同類型構件加固時，應優(yōu)先考慮重要結構及關鍵構件。單一方法有效性較差時，應優(yōu)先考慮綜合法。加大截面加固法，即采取增大混凝土結構或構筑物的截面面積，以提高其承載力和滿足正常使用的一種加固方法?？蓮V泛用于混凝土結構的梁、板、柱等構件和一般構筑物的加固。外包鋼加固法，即在混凝土構件四周包以型鋼的加固方法（分干式、濕式兩種形式）。適用于使用上不允許增大混凝土截面尺寸，而又需要大幅度地提高承載力的混凝土結構的加固。當采用化學灌漿外包鋼加固時，型鋼表面溫度不應高于６０℃；當環(huán)境具有腐蝕性介質(zhì)時，應有可靠的防護措施。預應力加固法，即采用外加預應力的鋼拉桿（分水平拉桿、下?lián)问嚼瓧U和組合式拉桿三種）或撐桿，對結構進行加固的方法。適用于要求提高承載力、剛度和抗裂性及加固后占用空間小的混凝土承重結構。此法不宜用于處在溫度高于６０℃環(huán)境下的混凝土結構，否則應進行防護處理；也不適用于混凝土收縮徐變大的混凝土結構。改變結構傳力途徑加固法。主要可分為兩種：1.增設支點法：該法是以減小結構的計算跨度和變形，提高其承載力的加固方法。按支承結構的受力性能分為剛性支點和彈性支點兩種。2.托梁拔柱法：該法是在不拆或少拆上部結構的情況下拆除、更換、接長柱子的一種加固方法。按其施工方法的不同可分為有支撐托梁拔柱、無支撐托梁拔柱及雙托梁反牛腿托梁拔柱等方案，適用于要求廠房使用功能改變、增大空間的老廠改造的結構加固。外部粘鋼加固法，即在混凝土構件外部粘貼鋼板，以提高其承載力和滿足正常使用的一種加固方法。適用于承受靜力作用的一般受彎、受拉構件；且環(huán)境溫度不大于６０℃，相對濕度不大于７０％，以及無化學腐蝕影響，否則應采取防護措施。粘貼碳纖維加固法，是一項新型的應用外粘高性能復合材料加固結構的技術，即在混凝土構件外部粘貼碳纖維片材，以提高其承載力和滿足正常使用的一種加固方法。適用于承受靜力作用的一般受彎、受拉構件，也可用于柱的抗震加固；長期使用環(huán)境溫度不應高于60℃。其他加固方法，如增設支撐體系和剪力墻等，以增加結構的整體剛度，改變構件的剛度比值，調(diào)整原結構內(nèi)力，改善結構和構件的受力狀況，多用于增強單層廠房和多層框架結構的空間剛度，以提高其抗水平力的能力，可按現(xiàn)行有關規(guī)范的規(guī)定進行設計。裂縫修補技術，即采用化學灌漿的方法，恢復結構整體性、耐久性、防水性和外觀等，灌漿材料可采用環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸脂和微膨脹水泥漿等。加固方法及配合技術增大截面加固法適用范圍：鋼筋混凝土受彎(梁板)和受壓構件的加固原砼要求：不應低于