结构加固Word格式.docx
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2加固结构受力性能不同：
加固结构往往属二次受力结构，加固前原结构已受力，而且往往应力、应变水平一般很高，新加结构如何分担原结构受力，设计和施工必须采取措施，否则原结构达到极限时，新加结构部分应力可能还达不到应有应力状态。
3工程风险大
4加固方案施工的现场监督更为重要：
1、加固设计的效果能否达到，很大程度上在于施工的工艺措施保证程度，如加固设计的组合结构新旧结合面的处理对整体共同受力影响很大，否则设计效果难以达到。
2、补强加固设计是对旧结构的修补，而旧结构的情况往往要在施工剥离，清理后才更多暴露出来，同一结构的不同部位往往受损程度不同，加固补强设计往往需要对症调整，因此加强现场的监督，对症处理十分重要。
建筑结构加固的原则
（一）
1构件的加固与结构体系的加固
对构件加固的同时不能忽视其对结构体系的影响，加固应从整个结构体系的安全来考虑。
2局部加固与整体加固
当个别构件加固后不影响整个结构体系的受力性能时，可以进行局部加固。
当整体不满足要求时，需要整体进行加固。
3临时加固与永久加固
4抗震加固设计时需要特别考虑的问题
结构的刚度和强度的均匀分布；
传力路线明确；
自振特性与场地条件；
减少整个结构的扭转效应；
加强薄弱部位的抗震构造等。
建筑抗震加固
A基本规定B加固技术选择C加固计算要点
抗震加固基本规定：
基本要求
抗震鉴定结果是抗震加固设计的主要依据。
在加固设计前，必须对现有建筑进行抗震鉴定，同时，对建筑物的现状进行深入的调查，查明建筑物是否存在局部损伤并对原有建筑的缺陷损伤进行专门分析，在抗震加固时一并处理。
抗震加固方案应根据抗震鉴定结果综合确定，可包括整体房屋加固、区段加固或构件加固。
当建筑面临维修、或使用布局在近期需要调整、或建筑外观需要改变等，抗震加固宜结合维修改造一并处理，改善使用功能，且注意美观，避免加固后再维修改造，损坏现有建筑。
或为了保持外立面的原有建筑风貌，而尽量采用室内加固的方法。
同时，抗震加固方法应便于施工，并应减少对生产、生活的影响。
抗震加固基本规定
1、减小扭转效应
加固的总体布局，应优先采用增强结构整体抗震性能和有利于消除不利因素的方案，宜尽可能使加固后结构质量和刚度分布较均匀、对称，应避免因局部的加强而导致结构刚度或强度突变。
2、改善构件的受力状况
抗震加固设计时，应注意防止结构的脆性破坏，避免结构的局部加强使结构承载力和刚度发生突然变化；
框架结构经加固后宜尽量消除“强梁弱柱”等不利于抗震的受力状态
3、减少场地反应
加固方案宜考虑建筑场地情况和现有建筑的类型，尽可能选择能减小地震反应的加固结构体系，避免加固后结构的自震周期与场地的卓越周期吻合。
4、加强抗震薄弱部位的抗震构造措施
不同类型结构相接处，可适当采取加强构造的措施，使其承载力或变形能力比一般部位增强。
5、加固方案中宜减少地基基础的加固工程量
6、新增构件与原有构件之间应有可靠连接
抗震加固时，新、旧构件的连接是保证加固后结构整体协同工作的关键，应采取相应措施进行处理。
7、新增的抗震墙、柱等竖向构件的基础
新增的抗震墙、柱等竖向构件应有可靠的基础
8、非结构构件
不符合鉴定要求的女儿墙、门窗、出屋顶烟囱等易到倒塌伤人的非结构构件宜拆除或拆矮；
或改为轻质材料或栅栏；
当需保留时，应进行抗震加固。
加固技术选择
增强自身加固法：
通过加强结构构件自身，恢复或提高构件的承载能力和抗震能力，主要应用于震前结构裂缝缺陷的修补和震后出现裂缝的结构构件的修复加固。
外包加固法：
指在结构构件外面增设加强层，以提高结构构件的抗震承载力，变形能力和整体性，适用于结构构件破坏严重或要求较多地提高抗震承载力。
增设构件加固法指在原有结构构件以外增设构件，是提高结构抗震承载力、变形能力和整体性的有效措施。
在加固设计时，应考虑增设构件对结构计算简图和动力特性的影响。
增强连接加固震害调查表明，构件的连接是薄弱环节。
针对各结构构件间的连接采用下列各种方法进行加固，能够保证各构件之间的抗震承载力，提高变形能力，保障结构的整体稳定性。
适用于结构构件承载力能够满足，但构件之间连接较差的情况。
替换构件加固法：
对原有强度低、韧性差的构件用强度高、韧性好的材料来替换。
替换后须做好与原构件的连接。
加固计算要点
可不作加固后抗震验算的情况
1、6度和符合《建筑抗震加固技术规程》（JGJ116-98）中不需要验算条件的结构。
这些结构的设防目标可以通过构造要求得以保证。
2、按照抗震鉴定标准的要求进行局部抗震加固的结构，当加固后结构刚度和重力荷载的变化分别不超过加固前的10%和5%时，可不再进行抗震验算。
加固验算的基本规定
抗震加固可按现行国家标准《建筑抗震设计规范》规定的方法进行，但与抗震设计比较，可靠性要求有所降低，地震作用、内力调整，承载力验算公式均不变。
但采用抗震加固的承载力调整系数RS以代替抗震设计规范的承载力调整系数RE，并按下式进行结构构件抗震鉴定或抗震加固验算：
加固后结构分析和构件承载力计算要求
1、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；
当加固后结构刚度的变化不超过原有结构刚度的10%，和加固后结构重力荷载代表值的变化不超过原有的5%时，可不计入地震作用变化的影响；
2、结构构件的计算截面积，应采用有效的截面面积；
3、结构构件承载力验算时，应计入实际荷载偏心、结构构件变形等造成的附加内力；
并应计入加固后的实际受力程度、新增部分的应变滞后和新旧部分协同工作的程度对承载力的影响。
结构材料的力学性能检测
A混凝土结构材料1混凝土：
强度缺陷2钢筋：
强度锈蚀程度
B砌体结构材料1直接测定法2间接测定法:
砖强度砂浆强度
C混凝土强度检测
1回弹法评定混凝土抗压强度
2超声一回弹综合法检测混凝土强度
3钻芯法检测混凝土强度
4拔出法检测评定混凝土抗压强度
混凝土强度检测：
回弹法（原理）
回弹法是回弹仪内拉簧驱动的重锤，以一定的弹性势能，通过传力杆，弹击混凝土表面，使局部混凝土发生变形并吸收一部分弹性势能。
剩余的弹性势能则以动能的形式使重锤回弹并带动指针滑块，得到重锤回弹高度的回弹值。
回弹值的大小与混凝土表面的弹、塑性质有关，回弹值大说明表面硬度大、抗压强度愈高，反之愈低。
回弹法：
步骤
（1）回弹仪率定：
使用前后进行
（2）测区及测点布置：
根据需要布置测区，每测区面积约20×
20cm，共弹击16点，16个回弹值中，分别剔除三个最大值和最小值，取余下10个回弹值的平均值为测区代表值，
（3）代表值的修正：
入射角度修正、混凝土浇筑面修正
（4）碳化深度测量及计算：
碳化使混凝土表面强度提高。
a、选择测区：
b、钻洞，除粉末，滴入用1%酚酞酒精溶液，测量碳化深度
c、碳化深度值计算
（5）根据测强曲线计算混凝土强度换算值；
（6）计算结构或构件混凝土强度推定值
回弹仪率定
（1）宜在干燥、室温为5-35℃的条件下进行；
（2）率定时，钢砧应稳固地平放在刚度大的物体上；
（3）测定回弹值时，取连续向下弹击三次的稳定回弹平均值；
（4）弹击杆应分四次旋转，每次旋转宜为90°
；
（5）弹击杆每旋转一次的率定平均值应为80±
2。
回弹法小结
1回弹法是根据混凝土表面硬度确定其强度值，只能反映混凝土表面质量；
2当检测条件与测强曲线的适用条件有较大差异时，可采用同条件试件或钻取混凝土芯样进行修正
超声－回弹综合法
（1）测区布置：
回弹值的测试与计算方法同回弹法，在每个回弹测区的两个相对测试面上，布置3个超声测点，发射和接收换能器的轴线应在同一轴线上；
（2）测区声速计算：
v=s/t
（3）测区混凝土强度换算：
测区混凝土强度应优先采用专用或地区测强曲线推定。
（4）结构或构件混凝土强度评定
本方法不适用于下列情况：
遭受冻害、化学侵蚀、火灾、高温损伤，被测部位有局部缺陷（孔洞、裂缝、分层剥落），表层和内部质量不一致；
被测构件厚度小于100mm；
结构表面温度低于－4℃或高于60℃；
构件钢筋的密集部位，特别是不能用于钢筋沿超声波传播方向布置的部位。
钻芯法
钻芯法是一种局部破损检测结构构件混凝土强度的有效方法。
此方法首先在混凝土结构构件上钻取芯样，然后对芯样进行加工，再放在压力机上试压，根据试压结果，直接得出混凝土芯样的强度，因而具有很高的测试精度。
钻芯法的局限性，主要是费用高、试验不方便、局部破损等。
因此在使用钻芯法时，应当考虑与非破损检测法一起综合应用，在非破损检测结果的基础上，用钻芯法校核非破损法检测强度
拔出法
拔出法是使用拔出仪拉拔埋在混凝土表层内的锚具，将混凝土拔出一锥形体，根据混凝土抗压强度与抗拔力之间存在的线性相关关系，可推求出混凝土抗压强度。
这种关系与混凝土原材料（主要是粗骨料）的品质有关，与混凝土配合比、养护条件有关，测试深度比回弹法深，因而具有较高的测试精度。
拔出法分为预埋法和后装法二种，前者是预先将锚具埋入混凝土构件，后者是在硬化后的混凝土构件长钻孔，装入锚具。
总结
以上混凝土结构强度检测的四种方法中，从原理上看，回弹法测的是混凝土的表面硬度，超声法测的是混凝土密实度，二者均系间接推断混凝土强度、影响因素较多，对旧结构混凝土强度推定误差较大，但系非破损检测，适合进行全面检测。
钻芯法及拉拔法，系直接测定法，能真实反映结构混凝土的实际强度，但对结构有局部损坏，测点数量不能太多，一般可用作非破损法检测的校准。
混凝土缺陷检测：
超声法
利用超声波在混凝土内部传播过程中的声学参量（声速、波幅、波形、频率等）与混凝土缺陷的密切相关关系来判断混凝土内部的缺陷。
通常采用低频绕射法。
超声法判别缺陷依据
（1）当混凝土存在缺陷时，形成了不连续的介质，在缺陷的孔、缝或疏松的空间充满较低阻抗的气体或水，声波透过率极低，超声波遇到缺陷将产生绕射现象，因而声时将会延长。
根据声时或声速的变化，可判断缺陷的存在和估算缺陷的大小。
（2）混凝土存在缺陷时，使超声波在传播过程中发生反射、折射，高频成份比低频成份衰减快，分析接受信号的频谱变化，可作为判断混凝土缺陷的参量。
（3）由于超声波在缺陷的界面上的复杂反射、折射、使声波传播的相位发生差异，叠加的结果导致接受信号的波形发生不同程度的畸变，根据波畸变，可判别缺陷的存在。
砌体结构材料检测
检测方法：
原位轴压法、扁顶法、原位单剪法、原位单砖双剪法、推出法、筒压法、砂浆片剪切法、回弹法、点荷法、射钉法
结构及构件变形及其它方面的检测
A结构构件变形的测量B建筑物的倾斜观测
C建筑物的沉降观测D混凝土构件钢筋配置情况的检测
E砌体结构裂缝的检测F钢结构连接的检测
结构构件变形的测量：
混凝土梁板
混凝土结构梁板挠度
1、现场静载试验法
加载方式：
堆载、水压、千斤顶
量测仪表：
百分表、电测式位移计
测点布置：
最大挠度和支座处
2、水准仪量测
3、弦线量测
钢结构整体变形
钢结构的变形检测
1、梁和桁架的整体变形
梁和桁架的整体变形表现为垂直变形（即挠度）和侧向变形两个方面。
检查时，可先目测是否有异常变形现象，对目测有异常变形的梁、架再进一步用弦线或细铁线在桁架弦杆或梁的翼缘两端拉紧，在有关点量出弦线与弦杆（或梁）中线的垂直矢距（桁架平面内或梁的受弯平面内）或水平矢距（桁架平面外或梁的受弯平面外）。
2、柱的整体变形
柱子的整体变形表现为柱身的倾斜或挠曲。
检查时应分别对横向（受力主平面内）和纵向（垂直于受力主平面）两个方向进行测定，亦先通过目测检查，再对有异常现象的部位，用经纬仪或自柱顶吊挂线锤的方法，量出柱身有关各点偏离垂线的距离，据以绘制柱身轴线变位图。
杆件弯曲和钢板翘曲
杆件弯曲的检查方法与检查整体变形相同，可用弦线或细铁线在杆件的两端选点张拉，加以比较量测。
连接板、腹板、翼缘板等钢板的翘曲，可用直尺靠近，比较量测。
建筑物的沉降观测
1、水准点布置
2、观测点布置
3、沉降数据整理
混凝土结构钢筋配置情况的检测：
方法
1破损检测方法
2非破损检测方法
a电磁感应法：
检测钢筋的位置，保护b电磁波（微波）法:
雷达法、超声法
应用
1雷达法测试速度较快，电磁感应法测试速度相对较慢。
2采用雷达法和电磁法测试钢筋位置，其精度差别不大，两种方法都适用。
3保护层厚度的测定，用超声法其检测精度相对要高些，采用电磁法和雷达法测定时，在钢筋直径小和保护层较厚时误差相对大些。
4对于混凝土中的钢筋探测，先用电磁法和雷达法测定钢筋位置，然后再用超声法测定保护层厚度，这样测试比较合适。
砌体结构裂缝的检测
1、检测工具：
长度采用直尺、钢卷尺等；
宽度采用裂缝对比卡、刻度放大镜、读数显微镜等
2、裂缝的位置、数量、走向、形态可目测，照相、摄影或手工记录
3、应定期观测
钢结构连接的检测：
焊缝
1、焊缝外观检查
外观检查：
检查尺寸和外观质量。
焊缝质量在外观上要求具有细鳞形表面，无折皱间断和未焊满的陷槽，并与基本金属平缓连接。
外形尺寸用焊缝检验尺进行测量。
2、磁粉检测表面质量
3、渗透检测表面质量
4、超声波检查检查焊缝内部缺陷
超声波检查：
目前使用较广泛，其优点是不破坏焊缝、灵活和经济，对厚度较大的焊缝和构件最有效。
检查处钢材表面光滑，焊缝内部缺陷的反映也较灵敏，但缺陷的性质不易识别；
5、射线检测检查焊缝内部缺陷
x射线和射线拍片检查：
这种方法是目前检查焊缝最可靠的方法。
x射线应用比射线广，x射线适用于厚度不大于30mm的焊缝，大于30mm的焊缝可用射线检查。
检查焊缝的质量标准，可参阅相关规范。
螺栓
检测：
对螺栓检查一般用目测结合扳手进行。
正常工作的螺栓、螺帽不应有丝毫松动，螺栓头及螺帽应完全压紧垫板。
对于一些承受较大振动荷载特别重要的螺栓，尚应定期卸开用放大镜检查螺栓上是否有裂纹，必要时采用超声波、磁力探伤等物理方法检查。
处理：
对于断裂的螺栓，应查明原因，必要时校核其承载能力是否满足要求，并予以更换或其它处理。
对于松动的螺栓结合检查工作予以拧紧。
高强度螺栓应采用特制测力扳手，使螺栓达到规定的张拉力，高强度螺栓拧紧后，应抽查5~10%，看其扭矩是否达到规定的数值。
检查方法是先松动螺母1/6转，然后再用扳手转到原来的位置，看其扭矩是否符合要求。
如不足应扭紧到规定的扭矩值。
永久性普通螺栓的螺帽的固定按设计规定，用有防松装置的螺母或弹簧垫圈。
设计无规定时，可焊死螺母或打毛螺纹。
铆接
铆钉连接的检查工具有：
0.3kg的手锤、放大镜、塞尺、样板等。
正常的铆钉在用手锤敲打时，不得有丝毫跳动。
检查时可用一手贴近钉头，另一手用锤自钉头侧面敲击，再从另一侧敲击，如铆钉松动，则手会感到钉头跳动。
在厂房结构检查过程中，一组铆钉在锤击下感到跳动数量大于10%时，应将所有跳动的铆钉换掉。
对松动、掉头、剪断或漏铆的铆钉均需及时更换补铆，修复时可采用高强度螺栓来代替铆钉，其直径按等强度换算决定。
裂缝检查
裂缝位置：
大都出现在承受动力荷载的构件（如吊车梁）上；
其它受冲击的结构；
因为在使用不当、严重超载或地基发生较大不均匀沉降的情况下的结构构件的薄弱部位。
检查方法：
1、用包有橡皮的木棰轻轻敲击构件各部位，如声音不清脆、传音不均、有突然中断等情况，可肯定有裂纹或损伤；
2、用10倍放大镜观察，发现在油漆表面有成直线的黑褐色锈痕，油漆表面有细而直的开裂、锯齿形开裂、油漆小块条形鼓起、里面有锈末等现象时，应将油漆铲去仔细检查；
3、当发现有裂纹症状，但不能肯定时，可采用滴油方法检查。
结构可靠性鉴定评级
A建筑结构可靠性鉴定评级法B建筑物完损鉴定评级法
建筑结构可靠性鉴定评级法：
释义
1以建筑结构可靠性状态来判定建筑结构的可靠性等级，划分三层次四等级的评级方法
2以结构可靠度理论为基础，理论先进，较严密合理，比较简便、实用
3可靠性鉴定可分为安全性鉴定和正常使用性鉴定
适用情况
下列情况需进行可靠性鉴定
1建筑物大修前的全面检查
2重要建筑物的定期检查
3建筑物改变用途或使用条件的鉴定
4建筑物超过设计基准期继续使用的鉴定
5为制订建筑群维修改造规划而进行的普查
下列情况需进行安全性鉴定：
1危房鉴定及各种应急鉴定2房屋改造前的安全检查
3临时性房屋需要延长使用期的检查
4使用性鉴定中发现的安全问题
下列情况需进行正常使用性鉴定
1建筑物日常维护的检查
2建筑物使用功能的鉴定
3建筑物有特殊使用要求的专门鉴定
鉴定程序
1目的、范围、内容2初步调查3详细调查4可靠性鉴定评级
5鉴定报告
混凝土加固设计概述
A混凝土结构的破坏特征B混凝土加固设计基本原则
C混凝土加固设计方法
混凝土结构的破坏特征：
梁、板
梁板承载力不足的原因
1施工原因2设计原因3使用原因
4其它原因：
地基不均匀沉降、采用不成熟的构件、构件形式带来的影响、构件耐久性不足
正截面破坏特征
少筋破坏、适筋破坏、超筋破坏
斜截面破坏特征
斜拉破坏、剪压破坏、斜压破坏
柱
轴压柱、小偏压柱、大偏压柱
屋架
1钢筋：
位置，焊接质量，节点配筋的合理性2施工质量3施工工艺4地基沉降5预应力张拉工艺6预应力锚具
混凝土加固设计基本原则
1、荷载取值要求
对加固混凝土结构上的作用应进行实地调查，其取值应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》规定取值。
国家规范未作规定的永久荷载，应实测抽样（不少于5个）确定，按其效应对结构有利或不利分别考虑。
2、加固结构的承载力验算原则
（1）结构的计算简图应根据结构上的作用或实际受力状况确定。
（2）结构的计算截面积，应采用实际有效截面积，并考虑结构在加固时实际受力程度及加固部分的应变滞后特点，以及加固部分与原结构协同工作程度。
（3）验算时，应考虑实际荷载偏心、结构变形、温度作用等造成的附加力。
（4）加固后使结构重量加大时，尚应对被加固的相关结构及建筑物基础进行验算。
3、混凝土结构加固的注意事项
（1）对于高温、腐蚀、冻融、振动、地基不均匀沉降等原因造成的结构损坏，应在加固设计中提出相应的处理对策后再进行加固。
（2）结构的加固应综合考虑其经济效果。
尽量不损伤原结构，并保留其具有利用价值的结构构件，避免不必要的拆除或更换。
（3）加固施工过程中，若发现原结构或相关工程隐蔽部位构造有严重缺陷时，应立即停止施工，会同加固设计者提出有效措施进行处理后方能继续施工。
（4）对于可能出现倾斜、开裂或倒塌等不安全因素的房屋，在加固施工前，应采取临时措施以防止不安全事故发生。
混凝土结构加固设计方法
1加大截面加固法采取增大混凝土结构或构筑物截面面积，以提高其承载力和满足正常使用
2增补受拉筋加固法
3置换混凝土加固法
4预应力加固法用预应力筋对建筑物的梁或板进行加固的方法
5粘贴钢加固法用胶粘剂将钢板贴在构件外部的一种加固方法
6外包钢加固法在梁柱的四周包以型钢的一种加固方法
7碳纤维加固法用胶粘剂将碳纤维贴在构件外部的一种加固方法
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
加大截面加固法
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。
加固计算方法
1、受力特征分析
2、使用阶段钢筋应力的计算与控制
3、承载力计算
叠合构件受力特征
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。
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
施工要求
增补受拉筋加固法：
截面设计补充书上
概述
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、半焊接法、粘结法
受力特征
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
试验证
升级会员 