1、钢筋混凝土结构常用加固方法钢筋混凝土结构常用加固方法主讲人：董振平（高工）主讲人：董振平（高工） 西安建筑科技大学西安建筑科技大学结构加固方法概述结构加固方法概述增大截面加固法增大截面加固法 这是通过在构件截面外围新浇混凝土，并加配受力钢这是通过在构件截面外围新浇混凝土，并加配受力钢筋或构造钢筋，以达到提高原构件承载力、刚度、稳定性筋或构造钢筋，以达到提高原构件承载力、刚度、稳定性和抗裂性之目的；对受压构件还可降低其长细比和轴压比。和抗裂性之目的；对受压构件还可降低其长细比和轴压比。因此，常用于梁、柱、板和基础等的加固。因此，常用于梁、柱、板和基础等的加固。柱柱 梁梁增大截面加固法的特点及施工
2、要点增大截面加固法的特点及施工要点 这种加固方法具有这种加固方法具有施工工艺简单施工工艺简单、使用经验丰富使用经验丰富、受力可靠受力可靠、加固费用较低加固费用较低等优点，等优点，很易被人们所接受；很易被人们所接受；但其施工时但其施工时湿作业工作量大湿作业工作量大，养护期长养护期长，占用建筑空间占用建筑空间较多较多等缺点，也使其应用受到一定限制。等缺点，也使其应用受到一定限制。 这种加固方法的施工要点，在于如何保证新、旧材这种加固方法的施工要点，在于如何保证新、旧材料的共同工作，料的共同工作，其关键是新旧混凝土界面上的剪应力能其关键是新旧混凝土界面上的剪应力能否有效地传递否有效地传递。为此，在施
3、工工艺上应充分了解和贯彻。为此，在施工工艺上应充分了解和贯彻设计的意图，采取适当的技术措施，以确保新、旧混凝设计的意图，采取适当的技术措施，以确保新、旧混凝土共同工作的可靠性。土共同工作的可靠性。复合截面加固法复合截面加固法1 1）粘钢加固）粘钢加固 粘贴钢板法是在混凝土构件表面用结构胶粘贴钢板，以提粘贴钢板法是在混凝土构件表面用结构胶粘贴钢板，以提高构件承载力的一种加固方法。该方法适用于对钢筋混凝土构高构件承载力的一种加固方法。该方法适用于对钢筋混凝土构件受弯、斜截面受剪、受压和受拉构件的加固，但不适用于素件受弯、斜截面受剪、受压和受拉构件的加固，但不适用于素混凝土构件，包括纵向受力钢筋配筋
4、率低于现行国家标准混凝土构件，包括纵向受力钢筋配筋率低于现行国家标准混混凝土结构设计规范凝土结构设计规范GB 50010GB 50010规定的最小配筋率的构件加固。规定的最小配筋率的构件加固。这这2 2）粘贴纤维复合材加固）粘贴纤维复合材加固 这种加固法是以结构胶为粘料，将纤维织物或纤维板这种加固法是以结构胶为粘料，将纤维织物或纤维板材外贴于被加固构件表面，利用纤维复合材的高抗拉强度材外贴于被加固构件表面，利用纤维复合材的高抗拉强度和受拉弹性模量达到提高结构承载力和延性的目的。目前和受拉弹性模量达到提高结构承载力和延性的目的。目前常用的有三种纤维材料：碳纤维（常用的有三种纤维材料：碳纤维（CF
5、RPCFRP）、玻璃纤维）、玻璃纤维（GFRPGFRP）和芳纶纤维（）和芳纶纤维（AFRPAFRP）。它们的施工方法基本）。它们的施工方法基本一致。一致。碳纤维织物（布）加固混凝土梁碳纤维织物（布）加固混凝土梁板底贴碳纤维布加固板底贴碳纤维布加固 柱顶加贴柱顶加贴L L形钢板及形钢板及UU形钢箍板的锚固构造示例形钢箍板的锚固构造示例 框架结构负弯矩区加固构造框架结构负弯矩区加固构造柱中部加贴柱中部加贴L L形钢板及形钢板及UU形钢箍板的锚固构造示例形钢箍板的锚固构造示例框架中间层梁柱节点框架中间层梁柱节点3 3）外贴型钢加固）外贴型钢加固 这是在混凝土柱的四角包以型钢，并用结构胶粘结成整这是在
6、混凝土柱的四角包以型钢，并用结构胶粘结成整体的一种加固方法。最常用的是在方形或矩形柱的四角粘以体的一种加固方法。最常用的是在方形或矩形柱的四角粘以角钢，并在横向以钢缀板施加约束的做法。这种加固方法可角钢，并在横向以钢缀板施加约束的做法。这种加固方法可以大幅度提高原构件的承载能力，且无上限的控制，又不影以大幅度提高原构件的承载能力，且无上限的控制，又不影响建筑空间，因而为大跨、重型结构加固所首选，但须由熟响建筑空间，因而为大跨、重型结构加固所首选，但须由熟练的钢结构专业人员施工。练的钢结构专业人员施工。外粘型钢加固外粘型钢加固4 4）钢丝绳网）钢丝绳网- -聚合物改性水泥砂浆面层加固法聚合物改性
7、水泥砂浆面层加固法 这是将小直径钢丝绳网片（钢铰线网片）敷设并固定于这是将小直径钢丝绳网片（钢铰线网片）敷设并固定于被加固构件部位，再在其表面喷涂约被加固构件部位，再在其表面喷涂约30mm30mm厚聚合物改性水厚聚合物改性水泥砂浆面层，固化后形成整体受力的加固方法。一般用以替泥砂浆面层，固化后形成整体受力的加固方法。一般用以替代碳纤维复合材加固砼或砌体构件。其优点是原构件表面处代碳纤维复合材加固砼或砌体构件。其优点是原构件表面处理简单，缺点与碳纤维相近。理简单，缺点与碳纤维相近。9090年代开始从韩国引进，但应年代开始从韩国引进，但应用不多。用不多。钢丝绳网钢丝绳网- -聚合物改性水泥砂浆外加
8、层构件示意图聚合物改性水泥砂浆外加层构件示意图节点详图节点详图( (A A) )双面加固穿实心楼板节点双面加固穿实心楼板节点( (B B) )双面加固穿实心楼板节点双面加固穿实心楼板节点( (C C) )双面加固穿空心楼板节点双面加固穿空心楼板节点外加预应力加固法外加预应力加固法 通过施加体外预应力，使原结构、构件的受力得到改通过施加体外预应力，使原结构、构件的受力得到改善或调整的一种间接加固法。近几年来在江浙一带经常用善或调整的一种间接加固法。近几年来在江浙一带经常用来提高混凝土构件的承载力，减小结构变形或增大结构跨来提高混凝土构件的承载力，减小结构变形或增大结构跨度等目的。度等目的。1-1
9、-主梁；主梁；2-2-次梁；次梁；3-3-楼板；楼板；4-4-拉杆；拉杆；5-5-拉紧螺栓；拉紧螺栓；6-6-支撑垫板及钢筋棒；支撑垫板及钢筋棒；7-7-挡板；挡板；8-8-钢套箍；钢套箍；9-9-锚栓锚栓预应力下撑式拉杆构造（次梁加固）预应力下撑式拉杆构造（次梁加固）1-1-主梁；主梁；2-2-次梁；次梁；3-3-楼板；楼板；4-4-拉杆；拉杆；5-5-拉紧螺栓；拉紧螺栓；6-6-支撑垫板支撑垫板及钢筋棒；及钢筋棒；7-7-柱；柱；8-8-钢套箍；钢套箍；9-9-锚栓锚栓预应力下撑式拉杆构造（主梁加固）预应力下撑式拉杆构造（主梁加固）结构材料概述结构材料概述品品 种种等级或代号等级或代号抗拉
10、强度标准值抗拉强度标准值(MPa)单向织物单向织物(布布)条形板条形板碳纤维复合材碳纤维复合材高强度高强度级级34002400高强度高强度级级30002000高强度高强度级级1800芳纶纤维复芳纶纤维复合材合材高强度高强度级级21001200高强度高强度级级1800800玻璃纤维复玻璃纤维复合材合材高强玻璃纤维高强玻璃纤维2200无碱玻璃纤维、无碱玻璃纤维、耐碱玻璃纤维耐碱玻璃纤维1500纤维复合材抗拉强度标准值纤维复合材抗拉强度标准值检检 验验 项项 目目检检 验验 条条 件件鉴 定 合 格 指 标类胶类胶类类胶胶类胶A A级级B B级级胶胶体体性性能能抗拉强度（抗拉强度（MPaMPa）在（
11、在（23232 2）、（50505 5）%RH%RH条件下，以条件下，以2mm/min2mm/min加荷速加荷速度进行测试度进行测试 30302525303035受拉弹性受拉弹性模量模量(MPa)(MPa)涂布胶涂布胶3.23.210103 33.53.510103 3压注胶压注胶2.52.510103 32.02.010103 33.03.010103 3伸长率（伸长率（% %）1.21.21.01.01.51.5抗弯强度（抗弯强度（MPaMPa）45453535454550且不得呈碎裂状破坏且不得呈碎裂状破坏抗压强度（抗压强度（MPaMPa）6565以混凝土为基材，粘贴钢材用结构胶基本性能
12、鉴定标准以混凝土为基材，粘贴钢材用结构胶基本性能鉴定标准检检 验验 项项 目目检检 验验 条条 件件鉴 定 合 格 指 标类胶类胶类类胶胶类类胶胶A A级级B B级级粘接能力钢对钢钢对钢拉伸抗拉伸抗剪强度剪强度(MPa)(MPa)标准值标准值(23(232)2)、(50(505)%RH5)%RH151512121818平均值平均值(60(602)2)、10min10min17171414(95(952)2)、10min10min1717(125(1253)3)、10min10min1414(-45(-452)2)、30min30min171714142020钢对钢对接粘结钢对钢对接粘结抗拉强度
13、抗拉强度(MPa)(MPa)在（在（23232 2）、（50505 5）%RH%RH条件条件下，按所执行试验下，按所执行试验方法标准规定的加方法标准规定的加荷速度测试荷速度测试 3333272733333838钢对钢钢对钢T T冲击剥离冲击剥离长度（长度（mmmm）252540401515检检 验验 项项 目目检检 验验 条条 件件鉴 定 合 格 指 标类胶类胶类胶类胶 类胶类胶A A级级B B级级粘接粘接能力能力钢对钢对C45C45混凝混凝土正拉粘结强土正拉粘结强度（度（MPaMPa）2.52.5，且为混凝土内聚破坏，且为混凝土内聚破坏热变形温度（热变形温度（）固化、养护固化、养护21d21
14、d，到，到期使用期使用0.45MPa0.45MPa弯曲弯曲应力的应力的B B法测定法测定65656060100100130130不挥发物含量不挥发物含量(%)(%)（1051052 2）、（1801805 5）minmin9999注：表中各项性能指标，除标有标准值外，均为平均值。注：表中各项性能指标，除标有标准值外，均为平均值。 检检 验验 项项 目目检检 验验 条条 件件鉴鉴 定定 合合 格格 指指 标标类胶类胶类类胶胶类类胶胶A A级级B B级级胶胶体体性性能能抗拉强度抗拉强度(MPa)(MPa)在（在（23232 2）、（50505 5）%RH%RH条件下，以条件下，以2mm/min2m
15、m/min加荷速加荷速度进行测试度进行测试 3838303038384040受拉弹性模量受拉弹性模量(MPa)(MPa)2.42.410103 31.51.510103 32.02.010103 3伸长率（伸长率（% %）1.51.5抗弯强度抗弯强度(MPa)(MPa)5050404045455050且不得呈碎裂状破坏且不得呈碎裂状破坏抗压强度抗压强度(MPa)(MPa)7070以混凝土为基材，粘贴纤维复合材用结构胶基本性能鉴定标准以混凝土为基材，粘贴纤维复合材用结构胶基本性能鉴定标准检检 验验 项项 目目检检 验验 条条 件件鉴鉴 定定 合合 格格 指指 标标类胶类胶类类胶胶类类胶胶A A级
16、级B B级级粘粘接接能能力力钢对钢钢对钢拉伸抗拉伸抗剪强度剪强度(MPa)(MPa)标准值标准值(23(232)2)、(50(505)%RH5)%RH141410101616平均值平均值(60(602)2)、10min10min16161212(95(952)2)、10min10min1515(125(1253)3)、10min10min1313(-45(-452)2)、30min30min161612121818钢对钢粘结抗拉钢对钢粘结抗拉强度强度(MPa)(MPa)在（在（23232 2）、（50505 5）%RH%RH条件条件下，按所执行试验下，按所执行试验方法标准规定的加方法标准规定的
17、加荷速度测试荷速度测试 4040323240404343钢对钢钢对钢T T冲击剥离冲击剥离长度（长度（mmmm）252540402525检检 验验 项项 目目检检 验验 条条 件件鉴鉴 定定 合合 格格 指指 标标类胶类胶类胶类胶 类胶类胶A A级级B B级级粘接粘接能力能力钢对钢对C45C45混凝混凝土正拉粘结强土正拉粘结强度（度（MPaMPa）2.52.5，且为混凝土内聚破坏，且为混凝土内聚破坏热变形温度（热变形温度（）使用使用0.45MPa0.45MPa弯曲应弯曲应力的力的B B法法65656060100100130130不挥发物含量不挥发物含量(%)(%)（1051052 2）、（18
18、01805 5）minmin9999注：表中各项性能指标，除标有标准值外，均为平均值。注：表中各项性能指标，除标有标准值外，均为平均值。 检检 验验 项项 目目检检 验验 条条 件件鉴鉴 定定 合合 格格 指指 标标类胶类胶类类胶胶类类胶胶A A级级B B级级胶体性能劈裂抗拉强度劈裂抗拉强度( (MPaMPa) )在（在（23232 2）、（50505 5）%RH%RH条件条件下，以下，以2mm/min2mm/min加荷加荷速度进行测试速度进行测试 8.58.57.07.010101212抗弯强度抗弯强度( (MPaMPa) )5050404050505555且不得呈碎裂状破坏且不得呈碎裂状破
19、坏抗压强度抗压强度( (MPaMPa) )6060粘接能力钢对钢钢对钢拉伸抗拉伸抗剪强度剪强度( (MPaMPa) )标准值标准值(23(232)2)、(50(505)%RH5)%RH1010881212平均值平均值(60(602)2)、10min10min111199(95(952)2)、10min10min1111(125(1253)3)、10min10min1010(-45(-452)2)、30min30min121210101313以混凝土为基材，锚固用结构胶基本性能鉴定标准以混凝土为基材，锚固用结构胶基本性能鉴定标准检检 验验 项项 目目检检 验验 条条 件件鉴鉴 定定 合合 格格
20、指指 标标类胶类胶类类胶胶类类胶胶A A级级B B级级粘接能力约束拉拔条件约束拉拔条件下带肋钢筋下带肋钢筋( (或全螺杆或全螺杆) )与与混凝土粘结强混凝土粘结强度度(23(232)2)、(50(505)%RH5)%RHC30C302525l l1501501111 8.58.5 11111212C60C602525l l1251251717 1414 17171818钢对钢钢对钢T T冲击冲击剥离长度剥离长度(mm)(mm)(23(232)2)、(50(505)%RH5)%RH2525 40402020热变形温度热变形温度()() 使用使用0.45MPa0.45MPa弯曲应力的弯曲应力的B
21、B法法 6565 6060 100100 130130不挥发物含量不挥发物含量(%)(%) (105(1052)2)、(180(1805)min5)min9999检验项目检验项目检检 验验 条条 件件鉴鉴 定定 合合 格格 指指 标标类胶类胶类胶类胶 类胶类胶A A级级B B级级耐湿热耐湿热老化能老化能力力在在5050、95%RH95%RH环境中老化环境中老化90d90d（B B级胶为级胶为60d60d）后，冷）后，冷却至室温进行钢对钢拉伸抗却至室温进行钢对钢拉伸抗剪试验剪试验与室温下短期试验结果相比，其与室温下短期试验结果相比，其抗剪强度降低率（抗剪强度降低率（% %）：）：12121818
22、10101212耐热老耐热老化能力化能力在下列温度环境中老化在下列温度环境中老化30d30d后，以同温度进行钢对钢拉后，以同温度进行钢对钢拉伸抗剪试验伸抗剪试验与同温度与同温度10min10min短期试验结果相短期试验结果相比，其抗剪强度降低率：比，其抗剪强度降低率：（80802 2）55不要求不要求（95952 2）55（1251253 3）55以混凝土为基材，结构胶长期使用性能鉴定标准以混凝土为基材，结构胶长期使用性能鉴定标准检检 验验 项项 目目检检 验验 条条 件件鉴鉴 定定 合合 格格 指指 标标类胶类胶类类胶胶类类胶胶A A级级B B级级耐环耐环境作境作用用耐冻融耐冻融能力能力在在
23、-25 35-25 35冻融循环温度冻融循环温度下，每次循环下，每次循环8h8h，经，经5050次循环后，次循环后，在室温下进行钢对钢拉伸抗剪试在室温下进行钢对钢拉伸抗剪试验验与室温下，短期试验结果与室温下，短期试验结果相比，其抗剪强度降低率相比，其抗剪强度降低率不大于不大于5%5%耐应耐应力作力作用的用的能力能力耐长期耐长期应力作应力作用能力用能力在（在（23232 2）、（、（50505 5）%RH%RH环境中承受环境中承受4.0MPa4.0MPa剪应力持续作剪应力持续作用用210d210d钢对钢拉伸抗剪试件不破钢对钢拉伸抗剪试件不破坏，且蠕变的变形值小于坏，且蠕变的变形值小于0.4mm0.4mm耐疲劳耐疲劳应力作应力作用能力用能力在室温下，以频率为在室温下，以频率为10Hz10Hz、应力、应力比为比为5:1.55:1.5、最大应力为、最大应力为4.0MPa4.0MPa的疲劳荷载下进行钢对钢拉伸抗的疲劳荷载下进行钢对钢拉伸抗剪试验剪试验经经2 210106 6次疲劳荷载作用次疲劳荷载作用后，试件不破坏后，试件不破坏
