加固计算方法

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加固计算方法

抗震加固

抗震加固规3.0.3-2：结构的计算简图，应根据加固后的荷载、地震作用和实际受力状况确定；当加固后结构刚度和重力荷载代表值的变化分别不超过原来的10%和5%时，应允许不计入地震作用变化的影响

混凝土

《混凝土结构加固设计规范》重要构件和一般构件的区分，规范上说：其自身失效将影响或危及承重结构体系整体工作的承重构件叫重要构件；其自身失效为孤立事件，不影响承重结构体系整体工作的承重构件叫一般构件。框架梁，框架柱、框支柱、框支梁、剪力墙均算重要构件；次梁、楼板均算一般构件。

加固方案比选

碳纤维布优点：

1、碳纤维轻、薄，不需要大型施工机械，运输储存、施工简便，同样工程量，粘贴碳纤维施工工期短，大约是粘钢的40%。

2、碳纤维和钢材相比，不锈蚀，也不易被有害介质腐蚀，耐久性好。

3、碳纤维布具有柔韧性，能够包裹复杂外形的构件，在并非很光滑的结构建筑的钢筋表面基本有效粘贴率也可以达到100%；而粘贴钢板很难达到，相应的验收标准仅达到70%

粘刚优点：

1、同时提高结构的强度和刚度，在达到同样力值的情况下，钢材截面要大的多，所以粘钢加固提高构件刚度的幅度要超过碳纤维加固；

2、钢板上可以焊接锚筋，也可钻孔设植筋锚固，所以粘钢加固的锚固方式较粘碳纤维灵活

增大截面加固法

界面处理（砼加固规5.5.2）

①对梁柱类构件，在原砼表面打毛后，只要喷涂界面胶即可；

②对大面积的墙、板，除打毛和喷涂界面胶外，还需种植剪切销钉。剪切销钉数量一般可按构造要求确定。

原构件采用增大截面法加固时，混凝土界面(粘合面)经修整露出骨料新面后，尚应采用花锤、砂轮机或高压水射流进行打毛；必要时，也可凿成沟槽

(1)花锤打毛：宜用1.5kg~2.5kg的尖头錾石花锤，在混凝土粘合面上錾出麻点，形成点深约3mm、点数600点/m²~800点/m²的均匀分布；也可錾成点深4mm~5mm、间距约30mm的梅花形分布。

(2)砂轮机或高压水射流打毛：宜采用输出功率不小于340W的粗砂轮机或压力符合《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010附录C要求的水射流，在混凝土粘合面上打出方向垂直于构件轴线、纹深为3mm~4mm、间距约50mm的横向纹路。

(3)人工凿沟槽：宜用尖锐、锋利凿子，在坚实混凝土粘合面上凿出方向垂直于构件轴线、槽深约6mm、间距为100mm~150mm的横向沟槽。

粘贴纤维复合材加固法

砼加固规10.1.3：被加固的混凝土结构构件，其现场实测混凝土强度等级不得低于C15，且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1.5MPa

砼加固规10.2.10：钢筋混凝土结构构件加固后，其正截面受弯承载力的提高幅度，不应超过40％，并应验算其受剪承载力，避免因受弯承载力提高后而导致构件受剪破坏先于受弯破坏。

梁侧4倍板厚(h_b)范围内 ≈ 梁顶粘贴

构造措施

鉴定加固通规6.5.10-1：对钢筋混凝土受弯构件正弯矩区进行正截面加固时，其受拉面沿轴向粘贴的纤维复合材应延伸至支座边缘，且应在纤维复合材的端部（包括截断处）及集中荷载作用点的两侧，设置纤维复合材的 U 形箍（对梁）或横向压条（对板）

计算参数

纤维复合材弹性模量及拉应变设计值

植筋

锚固板要求

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年版)第8.3.3条有锚板要求：锚板的承压净面积不应小于锚固钢筋截面面积的4倍；锚板的厚度同钢筋直径d。

锚固长度不满足时

将植筋计算直径加大一个档次。按照砼规8.3.2进行折减

梁端铰接不可行

根据《混凝土结构加固设计规范》 GB 50367-2013 第15.2.1条，植筋仅承受轴向力，且仅允许按充分利用钢材强度的计算模式进行设计

箍筋间距不满足时

砼加固规15.3.3：应进行防劈裂加固。此时，可采用纤维织物复合材的围束作为原构件的附加箍筋进行加固

化学锚栓

$S_{c r, n} = 3 h_{e f}$

（1）增加锚栓数量和增大锚栓间距对于提升锥体受拉承载力较为有效，但当间距大于Scr,n时，无实际效果，不应继续增大。同时注意，锚栓间距过大，会引起锚板厚度不足，此时可以考虑增大锚板厚度或者锚板增设加劲板，这样才能保证锚栓内力线性分布，计算与构造的一致。

（2）增大锚栓直径时，Scr,n也会同步增大，对锥体受拉承载力提升有限，可在承载力相差不多时选择。另外建议在厂家提供的锚栓长度有多选择时，建议优先选择较大长度锚栓。

（3）锚栓设计时，应将锚栓的有效深度hef，Scr,n，Ccr,n等技术参数写进说明，这些参数影响着后锚固承载力，便于采购锚栓承载力与设计不符时能及时反馈回设计复核。

置换

在结构竖向构件中，灌浆料可以用来置换混凝土。《水泥基灌浆材料应用技术规范》 GB／T 50448-2015有详细的说明

5.3.2 当混凝土柱采用加大截面加固法加固时(图5.3.2)，原混凝土柱与模板的间距b不宜小于60mm，且应采用第Ⅳ类水泥基灌浆材料。

5.3.3 混凝土柱采用外粘型钢法加固(图5.3.3)，当原混凝土柱表面与型钢的间距b小于60mm时，宜采用第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类水泥基灌浆材料。

5.3.4 混凝土柱采用干式外包钢加固法加固(图5.3.4)，当角钢与模板的间距b1不小于30mm，且角钢与原混凝土柱的间距b2不小于20mm时，应采用第Ⅳ类水泥基灌浆材料。

5.3.5 混凝土梁采用加大截面法加固(图5.3.5)，当梁侧表面与模板之间的最小间距b1不小于60mm，或梁的底面与模板之间的最小间距b2不小于80mm时，应采用第Ⅳ类水泥基灌浆材料。

5.3.6 楼板采用叠合层法增加板厚加固(图5.3.6)，当楼板上层加固增加的板厚b1不小于40mm，或楼板下层加固增加的板厚b2不小于80mm时，应采用第Ⅳ类水泥基灌浆材料。

5.3.7 混凝土结构施工中出现的蜂窝、孔洞以及柱子烂根的修补，当灌浆层厚度不小于60mm时，应采用第Ⅳ类水泥基灌浆材料。

施工

加固改造施工基本原则

加固顺序应按照从下到上；先基础、再墙柱、再主梁、再次梁、再楼板，先加固钢筋混凝土结构，后安装钢结构的顺序进行。
支承需改造（包括拆除部分）加固部位及受其影响的相邻部位，并应复核支承脚架、梁、板施工阶段的承载力。
剔除需拆除部分的混凝土，拆除应从上层往下层进行，剔除梁、板混凝土应小锤剔凿的方式进行，严禁用大锤或风镐施工，应避免过大震动对原结构造成损坏；留用钢筋应保护，严禁切割。注意由于部分结构构件或某个构件的局部拆除造成需保留或加固的构件传力次序或部位改变带来的不安全影响，此时必须加设有效的支撑防止构件在施工期间的强度破坏和不利变形，且此支撑宜在拆除施工前加设。拆除施工不得采用重型机械作业，以免造成保留结构超载或受损。拆除之后建筑垃圾应立即运走，不得集中堆放。
对于原混凝土构件外露钢筋应采用喷涂型阻锈剂进行除锈；阻锈剂应连续喷涂，使被涂表面饱和溢流，喷涂的遍数及其时间间隔应按产品说明书确定；每一遍喷涂后，均应采取措施防止日晒雨淋，最后一遍喷涂后，应静置24h以上，然后用压力水将表面残留物清除干净。阻锈剂质量标准应符合《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013第4.7节的规定。
待加固混凝土100%达到设计强度后，方可施工增加部分柱、梁、板结构。
加固改造施工时应先卸载及铲除墙面的原装饰面层后再加固，在加固体能正常受力时再加载。
本加固施工应结合原设计施工图纸、鉴定报告及实体结构实施，施工前施工单位应对实体结构进行全面普查，对加固范围进行现场确认，对现场确有损伤而相关文件未进行标识或未标明需进行处理的构件，应反馈设计进行处理。
施工前应编制加固施工方案及相应安全措施，并经相关单位审查后方可施工；施工过程中应做好保护措施，并随时观察有无异常情况，如发现相邻墙体或构件出现裂缝，应立即停止施工，并报设计单位；施工时，对施工人员健康、周边环境有影响的粉尘、噪声、有害气体应采取有效的防护措施。
墙面孔洞应用电钻钻孔，穿墙拉结筋穿过后，应采用改性环氧树脂胶填实封闭。
本次工程应实行施工监理制度，施工完毕后应组织相关单位进行验收，待验收合格后方可交付使用。
本工程可采用普通水泥砂浆，其强度等级不应低于M15,其具体要求须按图集15G611第37、38页规定实施。
本工程外墙墙面恢复做法按图集15ZJO01第80页中外墙13施工。
本工程内墙墙面恢复做法为：先用20厚1：3水泥砂浆找平，再刮白色腻子2遍。
未尽事宜严格按相关规范、规程要求执行。

造价

混凝土

加固方法	造价	工作内容
粘钢加固	1550.49元/m2	包括:混凝土表面清理、钢材下料、打孔、植入专用金属胀栓、打磨与干燥等表面处理、安拆夹具、材料运输、涂刷结构胶粘剂、粘贴钢板、养护、面层防护等工作。U形、L形箍板梁加固包括折边;面层防护包括表面防锈油漆、拉毛、砂浆防护。钢板厚度6mm.
外包型钢加固	1762.39元/m2	包括:与被加固结构描固连接、包钢的制作、运输、安装钢构套的封缝、压力灌注结构胶粘剂、面层防护等全部制作安装工作。面层防护包括表面防锈油漆、拉毛、砂浆防护。钢板厚度6mm,
粘贴碳纤维复合材料加固	420.79元/m2(200g/m2) 459.97元/m2(300g/m2)	包括:定位、划线、混凝士基面处理、刷底胶、刷找平胶、刷浸渍胶、裁剪碳纤维布、粘贴、滚压、刮平等、碳纤维表面拉毛。碳纤维为材料为国产单层。
柱增大截面加固	1978.06元/m	包括:基层清理、钢筋制作安装、浇筑混凝土、养护等全部工作。原柱截面 300x300,增大至600x600,主筋4p20,箍筋p8@150.

砖混

加固方法	造价	工作内容
砂浆面层加固	145.99元/m2	包括:基层清理、调制砂浆、浇水、刷素浆、打底、罩面、抹护角、清扫落地灰等全部工作。
钢筋网砂浆面层加固φ4	243.75元/m2	包括:基层清理、墙体打眼、钢筋网的锚固植筋、钢筋网片制作安装、调制砂浆、浇水、刷素浆、打底、罩面、抹护角、清扫落地灰等全部工作。
混凝土板墙加固	449.16元/m2	包括:基层清理、墙体打眼、钢筋网的锚固植筋、钢筋网片制作安装、砂石筛选、搅拌、喷射、喷射面层找平、清理落地灰、养护等全部工作。
板墙的基础加固	1261.71元/m	包括:土方挖填、余土清运、基层清理、基础钢筋制作安装、模板制作安装、垫层及基础混凝土浇筑和养护等全部工作。