今天给各位分享混凝土框架加固规范的知识,其中也会对混凝土框架加固规范最新进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!,本文目录一览:,1、,钢筋混凝土框架桥线路加固方案?
今天给各位分享混凝土框架加固规范的知识,其中也会对混凝土框架加固规范最新进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!
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钢筋混凝土框架桥线路加固方案?
钢筋混凝土加固方案框架桥线路
一、 编制依据
1.1南外环公路下穿铁路立交桥工程施工图纸及相关资料;
1.2《铁路桥涵施工规范》;
1.3《铁路混凝土与砌体工程施工规范》;
1.4《铁路桥涵工程施工质量验收标准》;
1.5《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》;
1.6《铁路轨道施工质量验收标准》;
1.7《铁路路基施工规范》;1.8《铁路工务安全规则》;
1.9《铁路线路维修规则》;
1.10《铁路桥隧建筑物大维修规则》;
1.11《铁路技术管理规程》铁道部令第2号;
1.12本工程的《施工合同》;
1.13设计文件、施工图纸及现场实地勘察资料;
二、工程概况
2.1xx市南外环公路与xx线交叉里程为K348+116,为xx市新增规划道路,道路与既有铁路夹角90°34”,桥上为xx上、下行正线。框架面积493.5m²,按顶进施工。
2.2本工程设计为(8+16+8)m钢筋砼框架,hо=6.2m,底板厚 1.2m,顶板厚0.8m,轴长14.1m,框构外宽35m,边墙厚0.8m,中墙厚0.7m。
2.3 主要工程量: 主体C35钢筋砼1078.5m³,C20砼挡墙基础81.6m³,M10浆砌片石挡墙115.2 m³,线路加固2股,顶进挖土约4100m³。
2.4xx上、下行线均为Ⅲ型轨枕,线路平面为直线;框构在线路右侧预制。
2.5桥址处地表层为粉质粘土,箱身设计基底应力 ,地基允许承载力。
2.6 主要施工方法:纵横抬梁及工便梁组合加固线路顶进施工。
三、施工工期及计划安排
施工工期:计划2009年 2 月25 日开工,2009年 5 月31 日
竣工。
四、施工准备
4.1根据相关技术资料、设计规范和现场勘查情况,制定详尽的框构桥线路加固及顶进施工方案。
4.2与工务段、电务段、铁通签定安全配合协议、弄清电缆、光缆的位置,提前移到安全位置。
4.3做好要点申请,为线路加固做好各项准备工作。
4.4设备、材料供应:施工用材料设备应提前5天进入工地, 并应有一定的富余量以免发生误工。顶进施工主要机具设备材料表
五、线路加固方案
线路加固在桥涵顶进作业中,是保障行车安全的核心,合理的加固方案是确保行车安全的重要保障。本桥变更后的加固方案为:采用
I115工便梁做纵梁(线间采用一根H440*300型钢),H70纵抬梁组承 托横抬梁,H40横抬梁组横抬扣轨、P50 5扣扣轨承托轨枕,H20钢枕控制线路方向,既有砼枕控制轨距的组合加固方案,一次顶进就位。
5.1 线路准备
5.1.1线路限速45Km/h。
5.1.2相关项目利用封锁点施工。
5.1.3所有电缆都已探明并做好防护。
5.2纵梁安装
5.2.1路肩侧纵梁采用I115型工便梁,用纵向联接板将5孔12米工便梁联接起来组成60m长便梁。接头联接板采用等强度联结,由上下夹板两组和一组腹板组成。工便梁按线路加固平面布置,架设在距线路中心2.2米的位置。
5.2.2便梁架设采用100T吊车吊装。架设便梁前,在每片便梁两端位置必须先穿入2片以上钢枕,以便于便梁就位时随即与之连接,保证其稳定性,确保行车安全;吊便梁时,应设专人进行防护。
5.2.3线间纵梁采用1根H440×300型钢,申请封锁上行线路,跨线移梁。H44型钢纵梁联结采用等强焊接或连接板等强联结。
5.3钢枕安装
在既有砼枕之间穿钢枕,利用线路封锁点,开挖一空穿一根,穿一根与纵梁加固一根,与轨底接触面垫好绝缘板,如此反复逐次施工,严格控制水平和方向,确保行车安全,其两端与纵梁联结,联结方法采用高强螺栓与纵梁联结拧紧,线间纵梁采用Φ22U型螺栓及-12钢扣板联结。
5.4扣轨梁安装
5.4.1利用线路封锁点,分次拉入P50 5扣扣轨梁。
5.4.2扣轨梁与钢枕、砼枕之间加橡胶垫板,扣轨梁与钢枕用Φ22U型螺栓连接,每隔两根钢枕连接一处,扣轨梁与砼枕也是用Φ22U型螺栓隔二连一的方法连接。
5.5纵抬梁安装
5.5.1纵抬梁采用并排3根H700×300型钢为一组,长度12米,放置在钻孔桩上,纵抬梁与钻孔桩之间放橡胶垫板,与横抬梁节点处用Φ22U型螺栓连接。
5.5.2纵抬梁与横抬梁接触面加橡胶垫板,并用硬木楔把缝隙填塞密实。
5.5.3箱体顶进至第一排钻孔桩时,先破除桩,再松开U型螺栓,用导链落下纵抬梁,横抬梁一头落在箱体顶板上。
5.6横抬梁安装
5.6.1在扣轨梁下设横抬梁组。在框架范围内3根H400×400型钢为一组,每组间距0.85m,L=18m。
5.6.2在框架两侧范围内设3根H400×400型钢为一组横抬梁,每组间距0.85m,L=15m,用Φ22U型螺栓联结纵抬梁组。
5.6.3横抬梁与扣轨梁接触面加橡胶垫板,不密实处填塞硬木楔。
5.6.4为了减小拆除第一排桩时,横抬梁的挠度,在下行线横抬梁底部满铺一排木枕,以减小横抬梁的受力跨度,增大线路加固的安全性。
5.7线路控制
5.7.1轨距控制:一靠砼枕来控制,二靠钢枕上的钢轨扣件,确保轨距符合要求。
5.7.2线路的横向控制:每两根砼枕之间有一根钢枕,钢枕和钢轨采用绝缘扣板联结,使线路固定在工便梁之间,不致发生横向移动。
5.7.3通过上述措施,纵梁、横梁、线路形成一个整体结构,能确保线路不变形。
5.8线路加固安全保证措施
5.8.1搞好安全教育,强化全员安全意识,牢固树立安全第一的思想。
5.8.2加强施工过程安全管理,教育作业人员注意本岗位技术要求和操作规程,不允许违章冒险蛮干。
5.8.3线路加固完毕,要严格检查线路的方向、水平、轨距、及加固螺栓扣件是否松动,其它料具严禁侵限,工字钢与线路钢轨接触处的绝缘是否良好等,做到每过一辆列车检查一遍。
六、纵横梁检算
检算说明:本检算全部按简支梁检算,实际上由于纵梁与横抬梁是绞结的,实际工作中稳定性和牢固程度要更好。
6.1 Ⅰ115型工便梁检算
6.1.1纵梁检算(受力跨度为6.2m时)
I115型工便梁惯性矩Ⅰm=1057925cm4
线路活荷载: (以影响线检算得出);
静荷载:结构自重、线路、设备
根据便梁支点平面图,支点间最大间距为620cm
此时梁的最大受力跨度Lmax=6.2m
6.1.2H20钢枕检算
现行机车最大轴重P=220KN,
列车限速45Km/h
机车轮轴间距1.5m
横梁间距600mm
每根横梁折算受力
梁自重0.68KN/m
横梁按简支梁计算,横梁采用H20钢枕Im=6646cm4
6.2700×300H型钢纵抬梁组检算
原设计中纵抬梁采用2根458×417H型钢,现采用3根700×300H型钢进行替代,458×417H型钢惯性矩IX=187000cm4,700×300H型钢惯性矩IX=201000cm4。
1、承托纵梁700×300H型钢检算
(1)使用条件:
700×300H型钢,Wx=5760.0cm3,Ix=201000.0cm4,E=2100000.0kg/cm2,每组H型钢3片,共6片,承担线路纵向6.2m跨度的荷载。(Wx、Ix查自材料手册)
(2)检算:
A、中—活载图示:
B、转化为均布荷载:q1=22*5/6.0=18.3t/m
线路及H型钢(静载):按10.0t/m计;
22t 22t 22t 22t22t
1.5*4=6.0m
冲击系数:按限速45km/h,根据《铁路桥涵设计基本规范》和《铁路工务技术手册》确定:
1+μ=1+2*6.2/(30+0.5)=1.40
故每侧纵梁承受均布荷载:
q=(q1+10)(1+u)=(18.3+10)*1.4=39.62t/m=396.2kg/cm
最大弯矩:Mmax= qL2/8=396.2×6202/8=19.0*106kg.cm
工字钢强度检算:
参照《桥涵》施工手册下册P406知:
〔σ〕=170Mpa=1700 kg/cm2
σmax= Mmax/ Wx=19.0*106kg.cm/(3*5760.0)cm3
=1099.5kg/cm2﹥〔σ〕=1700 kg/cm2
所以:H型钢强度满足要求。
挠度检算:
fmax=5qL4/(384*E*I)
=5*396.2*6204/(384*2.1*106*3*201000.0)=0.6cm
〔f〕=L/400=620/400=1.55cm
所以:fmax 〔f〕
所以:700*300H型钢钢度满足要求。
6.3400×400 H型钢横抬梁组检算
6.3.1框架部分H型钢检算
按0.28m间距放置1根18米400*400H型钢所组成的横抬梁进行检算。
H型钢横抬梁主要受挠度控制。假设H型钢横抬梁在整个顶进过程中承受全部的轨道和列车荷载,横抬梁在顶进中的最大跨度(第一排桩拆掉时)11.85m,2股线路同时承受列车荷载,经分析计算,上行中心线处,横抬梁所产生的挠度最大。
1、计算线路的均布荷载:
线路重量按1t/m计算
未考虑列车冲击时的均布荷载:
q1=22/1.5+1=15.7t/m
列车冲击系数:1+μ=1+2*6.2/(30+0.5)1.4
考虑列车冲击时的均布荷载:
q2=1.4*15.7=21.98t/m
P=0.28*21.98=6.154t
拆除第一排桩时,H40横抬梁组受力情况如下图。
最大弯矩:Mmax=61.54*5.06=311.4KN.m
挠度:ωmax=Fa/(24EI)*(3*l2-4*a2)
=311.4/(24*2.1*106*66900*10-8)*(3*11.852-4*5.062)
=2.9cml/400=1185/400=2.96cm
满足要求
6.3.2框架两侧部分H型钢检算
按0.28m间距放置1根15m 400*400 H型钢所组成的横抬梁进行检算。
H型钢横抬梁主要受挠度控制。假设H型钢横抬梁在整个施工过程中承受全部的轨道和列车荷载,横抬梁的跨度(第一排桩至下行线底部的木枕中心)10.79m,2股线路同时承受列车荷载,经分析计算,上行中心线处,横抬梁所产生的挠度最大。
1、计算线路的均布荷载:
线路重量按1t/m计算
未考虑列车冲击时的均布荷载:
q1=22/1.5+1=15.7t/m
列车冲击系数:1+μ=1+2*6.2/(30+0.5)=1.4
考虑列车冲击时的均布荷载:
q2=1.4*15.7=21.98t/m
P=0.28*21.98=6.154t
H40横抬梁组受力情况如下图:
最大弯矩Mmax=61.54*4.0=246.16KN.m
挠度:ωmax=Fa/(24EI)*(3*l2-4*a2)
=246.16/(24*2.1*106*66900*10-8)*(3*10.792-4*4.02)
=2.08cml/400=1079/400=2.7cm
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建筑结构加固知识,工程人再不懂就没饭碗了
城市建设日趋饱和
设计和施工会逐渐转向加固行业
土木人不懂加固就没饭碗了
故保标招标小编编写此篇全系加固总结
零基础学习加固技术
一、加固纵览
加固类型
房屋结构加固工程加固类型
对于房屋结构加固工程,可分为 房屋结构整体抗震加固(即体系加固)和 构件加固。体系加固是针对房屋结构整体抗震性能不足现行抗震鉴定标准而进行的加固混凝土框架加固规范;构件加固是针对局部构件承载力不足而进行的局部构件的加固。
加固原则
既有建筑抗震加固的设计原则应符合下列要求:
1、加固方案应根据抗震鉴定结果经综合分析后确定,分别采用房屋整体加固、区段加固或构件加固,加强整体性、改善构件的受力状况、提高综合抗震能力;
2、加固或新增构件的布置,应消除或减少不利因素,防止局部加强导致结构刚度或强度突变;
3、新增构件与原有构件之间应有可靠连接;新增的抗震墙、柱等竖向构件应有可靠的基础;
4、加固所用材料类型与原结构相同时,其强度等级不应低于原结构材料的实际强度等级;
5、加固设计应注重节点连接构造设计。
加固内容及方法
体系加固
砌体结构加固
对可靠性不足或业主要求提高可靠度的砌体结构及其相关部分采取增强、局部更换或调整其内力等措施,使其具有现行设计规范及业主要求的安全性、耐久性和适用性。
抗震承载力不满足时,宜采用的加固方法
1)拆砌或增设抗震墙
2)修补和灌浆
3)面层或板墙加固
4)外加柱加固
5)包角或镶边加固
6)支撑或支架加固
整体性不满足时,宜采用的加固方法
1)当墙体布置在平面内不闭合时,可增设墙段或在开口处增设现浇钢筋混凝土框形成闭合。
2)当纵横强连接较差时,可采用钢拉杆、长锚杆、外加柱和外加圈梁等加固。
3)楼、屋盖构件支撑长度不满足要求时,可增设托梁或采取增强楼、屋盖整体性等的措施;对腐蚀变质的构件应更换;对无下弦的人字屋架应增设下弦拉杆。
4)当构造柱或芯柱设置不符合鉴定要求时,应增设外加柱;当墙体采用双面钢筋网砂浆面层或钢筋混凝土板墙加固,且在墙体交接处增设互相可靠拉结的配筋加强带时,可不另设构造柱。
5)当圈梁设置不符合鉴定要求时,应增设圈梁;外墙圈梁宜采用现浇钢筋混凝土,内墙圈梁可用钢拉杆或在进深端加锚杆代替;当采用双面钢筋网砂浆面层或钢筋混凝土板墙加固,且在上下两端增设配筋加强带时,可不另设圈梁。
6)当预制楼、屋不满足抗震鉴定要求时,可增设钢筋混凝土现浇层或增设托梁加固楼、屋盖。
薄弱易倒部位,宜采用的加固方法
1)窗间墙宽度过小或抗震能力不满足要求时,可增设钢筋混凝土窗框或采用钢筋网砂浆面层、板墙等方法加固。
2)支撑大梁等的墙段抗震能力不满足要求时,可增设砌体柱、组合柱、钢筋混凝土柱或采用钢筋网砂浆面层、板墙等方法加固。
3)支撑悬挑构件的墙体不符合鉴定要求时,宜在悬挑构件端部增设钢筋混凝土柱或砌体组合柱加固。
4)隔墙无拉结或拉结不牢,可采用镶边、埋设钢夹套、锚筋或钢拉杆加固;当隔墙过长,过高时,可采用钢筋网砂浆面层进行加固。
5)出屋面的楼梯间、电梯间和水箱间不符合鉴定要求时,可采用面层或外加柱加固,其上部应与屋盖构件有可靠连接,下部应与主体结构的加固措施相连。
6)出屋面的烟囱、无拉结女儿墙、门脸等超过规定的高度时,宜拆除、降低高度或采用型钢、钢拉杆加固。
7)悬挑构件的锚固长度不满足要求时,可加拉杆或采取减少悬挑长度的措施。
钢筋混凝土结构加固
钢筋混凝土房屋结构体系和抗震承载力不满足要求时,宜采用以下加固方法:
1)单向框架应加固,或改为双向框架,或采取加强楼、屋盖整体性且同时增设抗震墙、抗震支撑等抗侧力构件的措施。
2)单跨框架不符合鉴定要求时,应在大于框架-抗震墙结构的抗震墙最大间距且不大于24m的间距内增设抗震墙、翼墙、抗震支撑等抗侧力构件或将对应轴线的单跨框架改为多跨框架。
3)框架梁柱配筋或承载力不符合鉴定要求时,可采用外包型钢、增大截面法、粘钢板或粘碳布等加固方法进行加固。
4)框架柱轴压比不符合鉴定要求时,可采用增大截面法进行加固。
5)房屋刚度较弱、明显不均匀或有明显的扭转效应时,可赠送钢筋混凝土抗震墙或翼墙加固,也可设置支撑加固。
6)钢筋混凝土抗震墙配筋不符合鉴定要求时,可加厚原有墙体或增设端柱、墙体等。
7)楼梯构件不符合鉴定要求时,可采用粘贴钢板、碳布或增大截面法进行加固。
构件加固
基础加固
加大基础底面积
适用范围:加大基础底面积法适用于当现有建筑的地基承载力或基础底面积尺寸不满足设计要求时的加固。
基础加大底面积示意图
构造要求:
a、当基础承受偏心受压时,可采用不对称加宽;当承受中心受压时,可采用对称加宽;
b、在灌注混凝土前应将原基础凿毛和刷洗干净后,铺一层高强度等级水泥浆或涂刷混凝土界面剂,以增加新老混凝土基础的粘结力;
c、加宽部分的主筋应与原基础内主筋采用焊接方式进行拉结,并设置梅花布置的拉结筋(如抗剪需要该筋需根据计算确定)。
加深基础法
适用范围:加深基础法适用于地基浅层有较好的土层可作为持力层且地下水位较低的情况。该方法即将原基础埋置深度加深,使基础支承在较好的持力层上,以满足设计对地基承载力和变形的要求。
构造要求:
a、采用加深基础法加固既有房屋基础时需分批、分段、间隔进行。间隔开挖长度约1.2m左右,宽度约0.9m的竖坑;
b、基础下的竖坑应采用现浇混凝土灌注,并在距原基础底面80mm处停止灌注,待养护一天后再掺入膨胀剂和速凝剂的干稠水泥砂浆填入基底空隙,确保密实。
锚杆静压桩
适用范围:锚杆静压桩法适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土和人工填土等地基土。
锚杆静压桩工作原理示意图
原基础构造要求: 原基础承台除应满足有关承载力要求外,尚应符合下列规定:
承台周边至边桩的净距离不宜小于200mm; 原基础压桩孔部位作为承台的基础厚度不宜小于350mm,否则应采取附加封桩锚固措施; 桩顶嵌入承台内长度应为50~100mm; 压桩孔内应采用C30微膨胀早强混凝土浇筑密实。
桩身混凝土强度等级不应低于C30; 当原基础厚度小于350mm时,封桩孔应用2φ16钢筋交叉焊接与锚杆上,并应在浇筑压桩孔混凝土的同时,在桩孔顶面以上浇筑桩帽,厚度不得小于150mm。
桩身构造要求:
桩身材料可采用钢筋混凝土或钢材; 对钢筋混凝土桩宜采用方形,桩的边长宜为200~300mm; 桩身混凝土强度等级不应低于C30; 桩内主筋应按计算确定。
当方桩截面边长为200mm时,配筋不宜少于4φ10;当边长为250mm时,配筋不宜少于4φ12;当边长为300mm时,配筋不宜少于4φ16; 每节桩长宜为1.0~2.5m,桩节之间应有可靠连接,应采用焊接连接。
锚杆构造要求: 锚杆可采用光面直杆镦粗螺栓或焊箍螺栓,并应符合下列要求:
当压桩力小于400kN时,可采用M24锚杆;当压桩力为400~500kN时,可采用M27锚杆; 锚杆螺栓的锚固深度可采用10~12倍螺栓直径,并不应小于300mm,锚杆露出承台顶面长度应满足压桩机具要求,一般不应小于120mm; 锚杆与压桩孔、周围结构及承台边缘的距离不应小于200mm。
砖墙加固
钢筋网水泥砂浆面层加固法
适用范围:钢筋网水泥砂浆面层加固,是在面层砂浆中配设一道钢筋网或钢板网或焊接钢丝网,达到提高墙体承载力和延性的一种加固方法。其优点是出平面抗弯刚度有较大幅度提高,平面内抗剪强度和延性提高较多,抗塔抗裂性有较大幅度改善,该方法适用于静力加固和中高烈度的抗震加固。
钢筋网水泥砂浆面层加固砖墙示意图
构造要求: 当基础承受偏心受压时,可采用不对称加宽;当承受中心受压时,可采用对称加宽; 在灌注混凝土前应将原基础凿毛和刷洗干净后,铺一层高强度等级水泥浆或涂刷混凝土界面剂,以增加新老混凝土基础的粘结力; 加宽部分的主筋应与原基础内主筋采用焊接方式进行拉结,并设置梅花布置的拉结筋(如抗剪需要该筋需根据计算确定)。
二、砼柱加固方法及注意事项
方法适用情形
具体加固方法
1
增大截面加固法
适用范围
增大截面加固法,即通过增加原构件的受力钢筋,同时在外侧重新浇筑混凝土以增大构件的截面尺寸,来达到提高承载力的目的。其优点是可以同时增大构件的刚度、承载力和变形能力,部分情况下也可以加强连接的可靠性;其缺点是湿作业工作量大、养护期长、占用建筑空间较多等。增大截面加固混凝土柱示意下图所示。
增大截面加固法加固砼柱示意图
构造要求
a、构件混凝土强度等级不应低于C13;
b、新增部分,可采用现浇混凝土、自密实混凝土或喷射混凝土浇筑而成。也可采用掺有细石混凝土的水泥基灌浆料灌注而成。
c、新增混凝土厚度要求:人工浇筑:≥60mm;喷射:≥50mm。
d、采用增大截面加固法时,原构件混凝土表面应经处理,设计文件应对截面处理方法和质量提出要求。一般情况下,除混凝土表面应予打毛外,尚应采取涂刷结构界面胶、种植剪切销钉或增设剪力键等措施。
e、柱的受力钢筋直径不应小于14mm,加锚式箍筋直径不应小于8mm;U形箍直径应与原箍筋直径相同;分布筋直径不应小于6mm。
经验之谈
a、四边增大截面加固混凝土柱,务必确保新增箍筋封闭。
b、当采用单边、两边或三边增大截面加固混凝土柱时,新增箍筋无法封闭的情况下,可采用新增箍筋与原有箍筋焊接的形式实现封闭效果。
2
外包型钢加固法
适用范围
外包型钢加固法,按其与原结构连接方式分为外粘型钢加固法和无粘结外包型钢加固法;均适用于需要大幅度提高截面承载能力和抗震能力的钢筋混凝土柱加固。外包型钢加固混凝土柱示意如下图所示。
外包型钢加固法加固砼柱示意图
构造要求
a、加固角钢不应小于L75×5;
b、扁钢箍板或缀板不应小于40mm×4mm,其间距不应大于20r(r为单根角钢截面的最小回转半径),且不应大于500mm;在节点区,其间距应适当加密。
c、外包角钢两端应有可靠的连接和锚固,角钢下端应锚固于基础,中间应穿过各层楼板,上端应伸至加固层的上一层楼板底或屋面板底。
d、外包型钢加固柱时,应将原构件截面的棱角打磨成半径r大于等于7mm的圆角。外粘型钢的注胶应在型钢构架焊接完成后进行。
e、外粘型钢的胶缝厚度宜控制在3mm~5mm;局部允许有长度不大于300mm、厚度不大于8mm的胶缝,但不得出现在角钢端部600mm范围内。
经验之谈
a、新增角钢沿柱高必须全部贯通,如角钢遇楼层梁无法通过时,可通过采用等代钢筋穿过楼板与上下楼层加固角钢焊接;
b、在梁柱节点位置,扁钢无法穿过混凝土梁时,亦可采用等代钢筋穿过混凝土梁与左右两侧加固角钢焊接的形式进行加强锚固;
c、对于底层柱加固,加固角钢端部必须锚固于原结构基础顶面,对于埋置在地基土内部分加固角钢,应浇筑混凝土围套进行防锈处理,如上图中3-3剖面图;
d、如有特殊要求时,混凝土柱采用外包型钢进行加固后,尚需进行防火处理,鉴于目前国家无相关规范要求,通常做法同钢结构防火做法,如涂刷薄型或厚型防火涂料。
3
粘贴碳布环向封闭箍加固法
适用范围
适用于需要提高截面抗剪承载能力和构件整体延性的钢筋混凝土柱加固。
构造要求
a、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,且混凝土表面的拉粘结强度不得低于1.5MPa;
b、粘贴在混凝土构件表面上的碳布纤维复合材,不得直接暴露于阳光或有害介质中,其表面应进行防护处理。
c、采用本方法加固的混凝土结构,其长期使用的环境温度不应高于60℃。
经验之谈
a、必要时可对碳纤维片材和配套树脂类粘结材料进行现场取样检验。
b、碳纤维片材实际粘贴面积应不少于设计量,位置偏差应不大于10mm。
c、 碳纤维片材与混凝土之间的粘结质量可用小锤轻轻敲击或手压碳纤维片材表面的方法来检查,总有效粘结面积不应低于95%。
三、砼梁加固方法及注意事项
方法适用情形
具体加固方法
1
外粘碳布加固法
构造要求
a、构件混凝土强度等级不应低于C15;
b、正截面受弯承载力提高幅度不应超过40%;
c、纤维复合材料加固量:预成型板不宜超过2层;纤维布不宜超过4层。
经验之谈
a、粘贴延伸长度的问题。对于梁底受弯加固,碳布粘贴延伸长度不满足时,可采用附加锚固形式,如端部加强U型箍;对于梁支座受弯加固,当粘贴延伸长度不满足时,可采用钢板条+射钉的形式进行端部锚固。粘贴延伸长度的确定,可参见《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013第10.2.5条。
b、粘碳布和粘钢板相遇问题。梁支座受弯加固,如处理另外一个方向采用粘钢板加固时,应碳布在下钢板在上。
c、防火问题。由于粘贴碳布加固,其材料包括粘结剂和碳布两种材料,其中粘结剂的使用环境温度不得高于60℃,故对于高温环境的混凝土结构采用该方法进行加固时,应采取相应的防护措施。目前国家无相关规范要求,通常做法为采用水泥砂浆抹面。
2
外粘碳布U型箍
构造要求
a、构件混凝土强度等级不应低于C15;
b、锚固U型箍宽度:端箍应≥梁底碳布宽度的2/3,且应≥200mm;中间箍应≥梁底碳布宽度的1/2,且应≥100mm。
c、抗剪加固U型箍: U型箍上端应设置纵向压条锚固,当梁高h≥600mm时,应在梁腰部增设一道纵向腰压条。
3
外粘钢板加固法
构造要求
a、构件混凝土强度等级不应低于C15;
b、正截面受弯承载力提高幅度不应超过40%;
c、粘贴钢板厚度要求:人工涂胶≤5mm;压力注胶≤10mm;
d、粘贴钢板加固量:受拉区≤3层;受压区≤2层;且钢板总厚度≤10mm。
经验之谈
同混凝土梁受弯加固外粘碳布。
4
外粘钢板U型箍
构造要求
a、构件混凝土强度等级不应低于C15;
b、锚固U型箍:端箍应≥梁底钢板宽度的2/3,且应≥80mm;中间箍应≥梁底钢板宽度的1/2,且应≥40mm;U型箍厚度应≥梁底钢板厚度的1/2,且应≥4mm;
c、抗剪加固U型箍: U型箍上端应设置纵向压条锚固,当梁高h≥600mm时,应在梁腰部增设一道纵向腰压条。
5
外粘型钢
构造要求
a、角钢厚度应≥5mm,角钢边应≥50mm;
b、缀板截面 应≥40mmx4mm,其间距用≥20r(r为单根角钢截面的最小回转半径),且应≤500mm。
经验之谈
a、加固方案选择问题。由于该加固方法需将所有扁钢箍穿过原楼板,该做法对原楼板损伤太大,故一般不建议采用该加固方法。如确实需要采用该方法,可采用钢筋代替扁钢箍,减少对原楼板的破坏。
b、防火问题同混凝土柱采用外粘型钢加固,可参见砼柱加固。
四、常用加固材料技术要求
1
混凝土
1、结构加固用的混凝土,其强度等级应比原结构、构件提高一级,且不得低于C20级;其性能和质量应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。
2、《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013第4.1条。
2
钢材及焊接材料
《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013第4.2条
3
纤维和纤维复合材
1、纤维复合材的纤维必须为连续纤维,其品种和质量应符合下列规定:
(1)承重结构加固用的碳纤维,应选用聚丙烯腈基不大于15K的小丝束纤维
(2)承重结构加固工程,严禁采用预浸法生产的纤维织物。
(3)纤维复合材抗拉强度应满足《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013第4.3条要求。
2、其混凝土框架加固规范他参见《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013第4.1条。
4
结构加固用胶粘剂
1、承重结构用的胶粘剂,宜按其基本性能分为A级胶和B级胶;对重要结构、悬挑构件、承受动力作用的结构、构件,应采用A级胶;对一般结构可采用A级胶或B级胶。
2、承重结构用的胶粘剂,必须进行粘结抗剪强度检验。检验时,其粘结抗剪强度标准值,应根据置信水平为0.90、保证率为95%的要求确定
3、承重结构加固工程中严禁使用不饱和聚酯树脂和醇酸树脂作为胶粘剂。
4、其他参见《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013第4.4条。
五、体系抗震加固验算
多层砌体房屋抗震加固
多层砌体房屋抗震加固整体验算,可采用加固后的综合抗震能力指数作为衡量多层砌体房屋抗震能力的指标,也可按设计规定方法对加固后的墙段用截面受剪承载力进行验算。
1
综合抗震能力指数法
加固后的楼层和墙段的综合抗震能力指数,应按下列公式验算:
公式中参数含义参见《建筑抗震加固技术规程》JGJ116-2009第5.1.4条。(PS:规范请在公众号内回复“加固规范”获取)
与鉴定不同的是,要按不同的加固方法考虑相应的加固增强系数,并按加固后的情况取体系影响系数ψ1和局部影响系数ψ2。
1、墙段加固的增强系数对A、B类砌体房屋均相同,对面层加固,根据原墙体的厚度和砂浆强度等级、加固面层的厚度和钢筋网等,取1.1~3.1;对板墙加固,根据原墙体的砂浆强度等级,取1.8~2.5;对外加柱加固,当鉴定不要求构造柱时,根据外加柱和洞口情况,取1.1~1.3。
2、构造影响系数对A、B类砌体房屋略有不同,主要表现在构造柱的影响系数上:
a、增设抗震墙厚后,若横墙间距小于鉴定标准对港欣楼盖的规定值,取ψ1=1.0;
b、鉴定不要求有构造柱时,增设外加柱和拉杆、圈梁后,整体性连接的系数(楼屋盖支撑长度、圈梁布置和构造等)取ψ1=1.0;鉴定要求构构造柱时,增设的构造柱需满足鉴定要求,相应的影响系数材能取ψ1=1.0;
c、采用面层、板墙加固或增设窗框、外加柱的窗间墙,其局部尺寸的影响系数取ψ2=1.0;
d、采用面层、板墙加固或增设支柱后,大梁支撑长度的影响系数取ψ2=1.0。
2
受剪承载力验算法
墙体加固后,按现行的规定:对墙体房屋,可只选择从属面积较大或竖向应力较小的墙段进行抗震承载力验算时,截面抗震受剪承载力可按下列公司验算:
不计入构造影响时: V≤ηVRo
计入构造影响时: V≤ηψ1ψ2VRo
公式中参数含义参见《建筑抗震加固技术规程》JGJ116-2009第5.1.5条。
多层及高层钢筋混凝土房屋抗震加固
钢筋混凝土房屋抗震加固时,应根据房屋的实际情况选择加固方案,分别采用主要提高结构构件抗震承载力、主要增强结构变形能力或改变框架结构体系的方案。加固后房屋的抗震验算,可采用与抗震鉴定同样的建行方法。混凝土结构综合抗震能力应按加固后的结构状况,确定其地震作用、楼层屈服强度系数、体系影响系数和局部影响系数的取值。
1
A类房屋
A类钢筋混凝土房屋采用平面结构的楼层综合抗震能力指数进行二级鉴定时,体系影响系数和局部影响系数应符合以下要求。
1、体系影响系数可根据结构体系、梁柱箍筋、轴压比等符合第一级鉴定要求的程度和部位,按下列情况确定:
a、当上述各项构造均符合现行上海市标准《建筑抗震设计规程》DGJ08-9的规定时,可取1.4
b、当各项构造均符合《现有建筑抗震鉴定与加固规程》DGJ08-81-2015第6.3节B类建筑的规定时,可取1.25;
c、当各项构造均符合《现有建筑抗震鉴定与加固规程》DGJ08-81-2015第6.2.1~第6.2.7的规定时,可取1.0;
d、当各项构造均符合非抗震设计规定时,可取0.8;
e、当结构受损或发生倾斜但已修复纠正,上述数值尚宜乘以0.8~1.0。
2、局部影响系数可根据局部构造不符合《现有建筑抗震鉴定与加固规程》DGJ08-81-2015第6.2节抗震措施要求的程度,采用下列三项系数选定后的最小值:
a、与承重砌体结构相连的框架,可取0.8~0.95;
b、填充墙等与框架的连接不符合《现有建筑抗震鉴定与加固规程》DGJ08-81-2015第6.2节抗震措施要求时,取0.7~0.95;
c、抗震墙之间楼盖、屋盖长宽比超过《现有建筑抗震鉴定与加固规程》DGJ08-81-2015第6.2.1条第4款的规定时,可按超过的程度,取0.6~0.9。
4
B类房屋
B类钢筋混凝土房屋的体系影响系数,可根据结构体系、梁柱箍筋、轴压比、墙体边缘构件等符合鉴定要求的程度和部位,按下列情况确定:
a、当上述各项构造均符合现行上海市标准《建筑抗震设计规程》DGJ08-9的规定时,可取1.4;
b、当各项构造均符合《现有建筑抗震鉴定与加固规程》DGJ08-81-2015第6.3.1~第6.3.9条的规定时,可取1.0;
c、当各项构造均符合《现有建筑抗震鉴定与加固规程》DGJ08-81-2015第6.2节A类房屋鉴定的规定时,可取0.8;
d、当结构受损或发生倾斜但已修复纠正,上述数值尚宜乘以0.8~1.0。
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混凝土结构的混凝土加固方法
本段内容为现行国家标准《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006
有关混凝土加固方法部分设计规定,为便于读者查证,条文结构顺序未变动。
5 增大截面加固法
5.1 设计规定
5.1.1 本方法适用于钢筋混凝土受弯和受压构件的加固。
5.1.2 采用本方法时,按现场检测结果确定的原构件混凝土强度等级不应低于C10。
5.1.3 当被加固构件界面处理及其粘结质量符合本规范要求时,可按整体截面计算。
5.1.4 采用增大截面加固钢筋混凝土结构构件时,其正截面承载力应按现行国家标准《混凝土结构设计规范,GB 50010的基本假定进行计算。
6 置换混凝土加固法
6.1 设计规定
6.1.1 本方法适用于承重构件受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的局部加固。6.1.2 采用本方法加固梁式构件时,应对原构件加以有效的支顶。当采用本方法加固柱、墙等构件时,应对原结构、构件在施工全过程中的承载状态进行验算、观测和控制,置换界面处的混凝土不应出现拉应力,若控制有困难,应采取支顶等措施进行卸荷。
6.1.3 采用本方法加固混凝土结构构件时,其非置换部分的原构件混凝土强度等级,按现场检测结果不应低于该混凝土结构建造时规定的强度等级。
6.1.4 当混凝土结构构件置换部分的界面处理及其施工质量符合本规范的要求时,其结合面可按整体工作计算。
7 外加预应力加固法
7.1 设计规定
7.1.1 本方法适用于下列场合的梁、板、柱和桁架的加固:
1 原构件截面偏小或需要增加其使用荷载;2 原构件需要改善其使用性能;3 原构件处于高应力、应变状态,且难以直接卸除其结构上的荷载。
7.1.2 采用外加预应力方法加固混凝土结构时,应根据被加固构件的受力性质、构造特点和现场条件,选择适用的预应力方法:
1 对正截面受弯承载力不足的梁、板构件,可采用预应力水平拉杆进行加固;若正截面和斜截面均需加固的梁式构件,可采用下撑式预应力拉杆进行加固。若工程需要,且构造条件允许,也可同时采用水平拉杆和下撑式拉杆进行加固。
2 对受压承载力不足的轴心受压柱、小偏心受压柱以及弯矩变号的大偏心受压柱,可采用双侧预应力撑杆进行加固;若弯矩不变号,也可采用单侧预应力撑杆进行加固;
3 对桁架中承载力不足的轴心受拉构件和偏心受拉构件,可采用预应力拉杆进行加固;对受拉钢筋配置不足的大偏心受压柱,也可采用预应力拉杆进行加固。
7.1.3 当采用外加预应力方法对钢筋混凝土结构、构件进行加固时,其原构件的混凝土强度等级应基本符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010对预应力结构混凝土强度等级的要求。
7.1.4 当采用本方法加固混凝土结构时,其新增的预应力拉杆、撑杆、缀板以及各种紧固件和锚固件等均应进行可靠的防锈蚀处理。
7.1.5 采用本方法加固的混凝土结构,其长期使用的环境温度不应高于60℃。
8 外粘型钢加固法
8.1 设计规定
8.1.1 外粘型钢(角钢或槽钢)加固法适用于需要大幅度提高截面承载能力和抗震能力的钢筋混凝土梁、柱结构的加固。
8.1.2 采用外粘型钢加固混凝土结构构件时,应采用改性环氧树脂胶粘剂进行灌注。
9 粘贴纤维复合材加固法
9.1 设计规定
9.1.1 本方法适用于钢筋混凝土受弯、轴心受压、大偏心受压及受拉构件的加固。本方法不适用于素混凝土构件,包括纵向受力钢筋配筋率低于现行国家标准《混凝土结构设计规范》 GB 50010规定的最小配筋率的构件加固。
9.1.2 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。
9.1.3 外贴纤维复合材加固钢筋混凝土结构构件时,应将纤维受力方式设计成仅承受拉应力作用。
9.1.4 粘贴在混凝土构件表面上的纤维复合材,不得直接暴露于阳光或有害介质中,其表面应进行防护处理。表面防护材料应对纤维及胶粘剂无害,且应与胶粘剂有可靠的粘结强度及相互协调的变形性能。
10 粘贴钢板加固法
10.1 设计规定
10.1.1 本方法适用于对钢筋混凝土受弯、大偏心受压和受拉构件的加固。本方法不适用于素混凝土构件,包括纵向受力钢筋配筋率低于现行国家标准《混凝上结构设计规范》GB 50010规定的最小配筋率的构件加固。
10.1.2 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。
10.1.3 粘贴钢板加固钢筋混凝土结构构件时,应将钢板受力方式设计成仅承受轴向应力作用。
10.1.4 粘贴在混凝土构件表面上的钢板,其外表面应进行防锈蚀处理。表面防锈蚀材料对钢板及胶粘剂应无害。
11 增设支点加固法
11.1 设计规定
11.1.1 本方法适用于梁、板、桁架、网架等结构的加固。
11.1.2 本方法按支承结构受力性能的不同可分为刚性支点加固法和弹性支点加固法两种。设计时,应根据被加固结构的构造特点和工作条件选用其中一种。
11.1.3 设计支承结构或构件时,宜采用有预加力的方案。预加力的大小,应以支点处被支顶构件表面不出现裂缝和不增设附加钢筋为度。
11.1.4 制作支承结构和构件的材料,应根据被加固结构所处的环境及使用要求确定。当在高湿度或高温环境中使用钢构件及其连接时,应采用有效的防锈,隔热措施。
12 植筋技术
12.1 设计规定
12.1.1 本章适用于钢筋混凝土结构构件的锚固:不适用于素混凝土构件,包括纵向受力钢筋配筋率低于最小配筋百分率规定的构件锚固。素混凝土构件及低配筋率构件的植筋应按锚栓进行设计计算。
12.1.2 采用植筋技术时,原构件的混凝土强度等级应符合下列规定:
1 当新增构件为悬挑结构构件时,其原构件混凝土强度等级不得低于C25;2 当新增构件为其他结构构件时,其原构件混凝土强度等级不得低于C20。
12.1.3 采用植筋锚固时,其锚固部位的原构件混凝土不得有局部缺陷。若有局部缺陷,应先进行补强或加固处理后再植筋。
12.1.4 种植用的钢筋,应采用质量和规格符合本规范第4章规定的带肋钢筋。当采用进口带肋钢筋时,除应按现行专门规程检验其性能外,尚应要求其相对肋面积Ar符合0.055≤Ar≤0.08的规定。
12.1.5 植筋用的胶粘剂必须采用改性环氧类和改性乙烯基酯类(包括改性氨基甲酸酯)的胶粘剂。当植筋的直径大于22mm时,应采用A级胶。锚固用胶粘剂的质量和性能应符合本规范第4章的规定。
13 锚栓技术
13.1 设计规定
13.1.1 本章适用于普通混凝上承重结构;不适用于轻质混凝土结构及严重风化的结构。
13.1.2 混凝土结构采用锚栓技术时,其混凝土强度等级:对重要构件不应低于C30级;对一般构件不应低于C20级。
13.1.3 承重结构用的锚栓,应采用有机械锁键效应的后扩底锚栓(图13.1.3),也可采用适应开裂混凝土性能的定型化学锚栓.当采用定型化学锚栓时,其产品说明书标明的有效锚固深度:对承受拉力的锚栓,不得小于8.0do(do为锚栓公称直径);对承受剪力的锚栓,不得小于6.5do 。
当定型化学锚栓产品说明书标明的有效锚固深度大于1Odo时,应按植筋的设计规定核算其承载载力。
13.1.4 在考虑地震作用的结构中严禁采用膨胀型锚栓作为承重构件的连接件。
13.1.5 当在地震区承重结构中采用锚栓时,应采用加长型后扩底锚栓,且仅允许用于设防烈度不高于8度、建于Ⅰ、Ⅱ类场地的建筑物;定型化学锚栓仅允许用于设防烈度不高于7度的建筑物。
13.1.6 承重结构锚栓连接的设计计算,应采用开裂混凝土的假定;不得考虑非开裂混凝土对其承载力的提高作用。
13.1.7 锚栓受力分析应符合本规范附录M的规定。
14 裂缝修补技术
14.1 设计规定
14.1.1 本章适用于承爪构件混凝十裂缝的修补;对承载力不足引起的裂缝,除应按本章适用的方法进行修补外,尚应采用适当的加固方法进行加固。
14.1.2 经可靠性鉴定确认为必需修补的裂缝,应根据裂缝的种类进行修补设计,确定其修补材料、修补方法和时间。
14.1.3 混凝上结构的裂缝依其形成可分为以下三类:
1 静止裂缝:形态、尺寸和数量均已稳定不再发展的裂缝。修补时,仅需依裂缝粗细选择修补材料和方法。
2 活动裂缝:宽度在现行环境和工作条件下始终不能保持稳定、易随着结构构件的受力、变形或环境温、湿度的变化而时张、时闭的裂缝.修补时,应先消除其成因,并观察一段时间,确认已稳定后,再依静,,卜裂缝的处理方法修补;若不能完全消除其成因,但确认对结构、构件的安全性不构成危害时,可使用具有弹性和柔韧性的材料进行修补。
3 尚在发展的裂缝:长度、宽度或数量尚在发展,但经历一段时间后将会终止的裂缝。对此类裂缝应待其停止发展后,再进行修补或加固。
14.1.4 裂缝修补方法应符合下列规定:
1 表面封闭法:利用混凝上表层微细独立裂缝(裂缝宽度ω≤0.2mm)或网状裂纹的毛细作用吸收低粘度且具有良好渗透性的修补胶液,封闭裂缝通道。对楼板和其他需要防渗的部位,尚应在混凝土表面粘贴纤维复合材料以增强封护作用。
2 注射法:以一定的压力将低粘度、高强度的裂缝修补胶液注入裂缝腔内;此方法适用于O.1mm≤ω≤1.5mm静止的独立裂缝、贯穿性裂缝以及蜂窝状局部缺陷的补强和封闭.注射前,应按产品说明书的规定,对裂缝周边进行密封。
3. 压力注浆法:在一定时间内,以较高压力(按产品使刚说明书确定)将修补裂缝用的注浆料压入裂缝腔内;此法适用于处理大型结构贯穿性裂缝、大体积混凝土的蜂窝状严重缺陷以及深而婉蜒的裂缝。
4 填充密封法:在构件表面沿裂缝走向骑缝凿出槽深和槽宽分别不小于20mm和15mm的U形沟槽,然后用改性环氧树脂或弹性填缝材料充填,并粘贴纤维复合材以封闭其表面;此法适用于处理ω0.5mm的活动裂缝和静止裂缝。填充完毕后,其表面应做防护层。
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