【正文】 煩的，必須借助于電算程序， 08版 PKPM系列程序已經(jīng)增加了加固設(shè)計(jì)這一部分，但本人還沒(méi)用過(guò)，不知是否好用？而老版的 PKPM軟件根本就沒(méi)有加固設(shè)計(jì)這一部分，所以必須要用簡(jiǎn)單的近似方法。這種方法一要簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，二要近似度不能太大，滿足工程設(shè)計(jì)的要求。以前我用了一種近似方法：仍然用 PKPM系列軟件來(lái)計(jì)算，就是計(jì)算時(shí)新加砼與舊砼等級(jí)相同，設(shè)計(jì)圖是新比舊的高一級(jí)，這樣就部分或全部沖減了砼強(qiáng)度的折 減，由于新加的截面在總截面中占的份額一般不大，所以斜截面受剪時(shí)一般將計(jì)算出的需要加固的箍筋面積適當(dāng)放大，以彌補(bǔ)砼強(qiáng)度沖減不夠的部分，另外由于軸心受壓的構(gòu)件在工程中碰到得不多，遇到時(shí)再特殊處理；鋼筋強(qiáng)度按受彎、受剪、偏心受壓時(shí)折減 ，另外受彎時(shí)用平截面假定將舊鋼筋的強(qiáng)度或截面進(jìn)行折減，從而確定新增鋼筋截面面積。這種方法可能有一定的誤差，但對(duì)于工程設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)精度是夠了，不知這個(gè)觀點(diǎn)是否正確？?jī)H供大家參考。 （三）構(gòu)造規(guī)定 新增砼層的最小厚度：板不應(yīng)小于 40；梁、柱人工澆筑時(shí)不小于 60，噴射砼時(shí)不小于 50。 鋼筋要采用熱軋鋼筋，板受力鋼筋直徑不 小于 8；梁受力鋼筋直徑不小于 12；柱受力鋼筋直徑不小于 14；加錨式箍筋直徑不小于 8， U形箍直徑與原箍筋相同；分布筋直徑不小于 6。 梁的新增縱向鋼筋在兩端應(yīng)可靠錨固，應(yīng)視梁的性質(zhì)和支座的不同選用不同而簡(jiǎn)單可靠的錨固方法；柱的新增縱向鋼筋伸入基礎(chǔ)并滿足錨固要求，上端穿過(guò)樓板與上層柱腳連接或在屋面板處封頂錨固。加固鋼筋的可靠錨固是很重要的，如果錨固不好，新加鋼筋的作用就不能充分發(fā)揮，因而可能會(huì)導(dǎo)致加固失敗。這是加固設(shè)計(jì)和施工中容易犯的錯(cuò)誤，比如加固設(shè)計(jì)錨固不牢或交代不清或施工難以做到等。 新增縱筋與原縱筋的連接可以采用短鋼筋焊接，短鋼筋直徑不應(yīng)小于 20mm，長(zhǎng)度不應(yīng)小于 其直徑的 5倍，各短筋的中心距不應(yīng)大于 500mm。 新增箍筋為 U形箍時(shí)， U形箍應(yīng)焊在原有箍筋上，也可采用植筋方式；當(dāng)用圍套加固時(shí)，應(yīng)設(shè)置環(huán)形箍或膠錨式箍筋。 （四）施工要求 加大截面加固法是按整體截面計(jì)算，那么新舊砼就要像同一種砼一樣能夠共同工作，要達(dá)到這個(gè)要求新舊砼界面處的粘結(jié)質(zhì)量要保證，因而對(duì)原有砼構(gòu)件的表面處理就要有一定的要求。要求把構(gòu)件表面的抹灰層鏟除，對(duì)砼表面存在的缺陷清理至密實(shí)部位，并將表面鑿毛，要求打成麻溝或溝槽，坑和槽深度不宜小于 6mm，麻坑每 100mmX100mm的面積內(nèi)不宜少于 5個(gè)，溝槽間距不宜大于箍筋間距或 200mm，并用壓力水將構(gòu)件表 面沖洗干凈，再涂刷一層高粘結(jié)性能的截面結(jié)合劑。當(dāng)新舊砼界面處的粘結(jié)質(zhì)量要求比較高時(shí)，可以在結(jié)合面鑿小坑，埋入 φ10短鋼筋，其長(zhǎng)度為100~150，伸進(jìn)和出坑各一半，間距宜為 200~300，呈梅花狀布置。新舊砼界面處也可以錨入膨脹型錨栓。 加固鋼筋與原有鋼筋之間的連接：采用短鋼筋焊接時(shí)，應(yīng)鑿除砼保護(hù)層并至少裸露出鋼筋截面的一半，將加固鋼筋、短鋼筋和原鋼筋焊在一起，施焊時(shí)應(yīng)逐根分區(qū)、分段、分層和從中部向兩端進(jìn)行焊接，焊縫要飽滿。施焊前應(yīng)視被加固構(gòu)件的受力情況，需要時(shí)可以采取卸荷或臨時(shí)支撐措施。 水泥砂漿保護(hù)層：當(dāng)縱筋采用短鋼筋連接時(shí)，一般采用水泥砂漿做保護(hù)層，其施工要求如下： 基層處理后用 1： 1水泥砂漿摻 10%的建筑膠薄抹一層，約 3mm， 24h后在進(jìn)行抹灰，抹灰前對(duì)基層澆水濕潤(rùn)，分層、多遍成活，一般分為底層、中層和面層，每層厚度為 6~10mm之間，抹灰的砂漿中可以摻入乳膠等材料，一般養(yǎng)護(hù)不少于 3天。 砼中粗骨料最大粒徑不宜大于 20mm，對(duì)于厚度小于 100mm的砼宜采用細(xì)石砼。 二、外粘型鋼加固法 外粘型鋼加固法一般是在構(gòu)件四角或兩角包上角鋼，角鋼之間焊有扁鋼箍（綴板）相連成整體，在型鋼構(gòu)架與原構(gòu)件之間通過(guò)壓力灌注改性環(huán)氧樹(shù)脂膠結(jié)劑，使之達(dá)到型鋼與原構(gòu)件能夠整體工作，共同受力。它的特點(diǎn)是先焊后灌注高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu) 膠，形成飽滿而高強(qiáng)的膠結(jié)層。 外粘型鋼加固法適用于需要大幅度提高截面承載力和抗震能力的鋼筋砼梁（受彎）、柱 (軸壓、大小偏壓 )、剪力墻 (軸壓、大小偏壓 )構(gòu)件，這種方法的適用面很廣，但加固費(fèi)用較高，當(dāng)然采用這種加固方法的前題是構(gòu)件截面不超筋。 （一）設(shè)計(jì)規(guī)定 從受力角度來(lái)講，該方法適用于受壓和受彎構(gòu)件。 可按整截面一次計(jì)算。 符合平截面假定，用于正截面計(jì)算。 在達(dá)到承載能力極限狀態(tài)前，外粘型鋼與砼之間不致出現(xiàn)粘結(jié)破壞。 （二）加固計(jì)算 計(jì)算原則 當(dāng)加固軸心受壓或偏心受壓構(gòu)件時(shí)，加固規(guī)范給出了正截面的計(jì)算公式，公式類(lèi)似于砼規(guī)范的計(jì)算公式，只是新增了鋼筋強(qiáng)度折減系數(shù)，該系數(shù)抗震時(shí)取 1，其他情況下取 ，這個(gè)系數(shù)就是考慮二次受力的影響和工作條件的因素。受彎時(shí)的計(jì)算方法同粘貼鋼板加固法。 實(shí)用計(jì)算法 仍然用 PKPM系列軟件來(lái)計(jì)算，鋼筋強(qiáng)度按受拉或受壓時(shí)折減 ，從而確定新增鋼筋截面面積，鋼筋的面積就是型鋼的面積，這里要注意型鋼強(qiáng)度與計(jì)算鋼筋強(qiáng)度不同時(shí)的截面換算。 （三）構(gòu)造規(guī)定 應(yīng)優(yōu)先選用角鋼，角鋼的厚度不應(yīng)小于 5， 角鋼的邊長(zhǎng)對(duì)于梁和桁架不應(yīng)小于 50，對(duì)于柱不應(yīng)小于 75。沿梁柱軸線方向應(yīng)每隔一定距離用扁鋼制作的箍板或綴板與角鋼焊接，箍板或綴板截面不應(yīng)小于 40X4，間距不應(yīng)大于 20r（ r為單根角鋼截面的最小回轉(zhuǎn)半徑），且不應(yīng)大于 500，在節(jié)點(diǎn)區(qū)還應(yīng)適當(dāng)加密，箍板或綴板應(yīng)在膠粘前與加固角鋼焊接。 外粘型鋼的兩端應(yīng)有可靠的連接和錨固。這是結(jié)構(gòu)加固的重點(diǎn)和難點(diǎn)，梁板柱的中間部位很好辦，型鋼與扁鋼焊接即可，但是到了端部節(jié)點(diǎn)怎么辦？如何連接和錨固？原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接是各式各樣，構(gòu)件截面尺寸、相對(duì)位置、鋼筋直徑和數(shù)量、節(jié)點(diǎn)受力的大小等都不同，如果在節(jié)點(diǎn)部位的連接和錨固失效，就有可能導(dǎo)致構(gòu)件的加固失效，特別是在地震作用下，節(jié)點(diǎn)受的力可能是構(gòu)件中的 最大，更要保證節(jié)點(diǎn)部位的連接或錨固的可靠。對(duì)柱子的加固，底層柱或地下室柱角鋼的下端應(yīng)錨固于基礎(chǔ)中，基礎(chǔ)有獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、片筏基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等，有的有地下室有的沒(méi)有，有的基礎(chǔ)上有覆土有的沒(méi)有等等，不同的基礎(chǔ)要用不同的連接方法，具體問(wèn)題具體分析，可以參考一些例圖來(lái)設(shè)計(jì)，比如有條件時(shí)可以采用植筋的方法，再采用增大截面加固法將植筋與加固的角鋼連接；中間層柱的角鋼應(yīng)穿過(guò)各層樓板，上端應(yīng)伸至加固層的上一層樓板底或屋面板底，這句話說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單做起來(lái)卻有一定的難度，比如穿過(guò)樓層時(shí)不光會(huì)碰到樓板有時(shí)會(huì)碰到框架梁，不可能把梁局部打斷，這時(shí)看能否采用連接鋼板“過(guò)度”一下，或者采用錨固措施。對(duì)于梁的加固，梁角鋼應(yīng)與柱角鋼相互焊接，當(dāng)沒(méi) 有柱角鋼時(shí)可加扁鋼帶或鋼筋條使柱兩側(cè)的梁相互連接。 外粘型鋼的注膠應(yīng)在型鋼構(gòu)架焊接完成后進(jìn)行。外粘型鋼的膠縫厚度宜控制在 3~5mm，局部允許有長(zhǎng)度不大于 300mm、厚度不大于 8mm的膠縫，但不得出現(xiàn)在角鋼端部 600mm的范圍內(nèi)。 加固后型鋼表面必須進(jìn)行防護(hù)處理?？梢栽谛弯摫砻纥c(diǎn)焊一層鋼絲網(wǎng)，然后用 1： 3的水泥砂漿抹 25mm厚作為保護(hù)層。當(dāng)被加固構(gòu)件的表面有防火要求時(shí)，應(yīng)按防火規(guī)范規(guī)定的耐火等級(jí)及耐火極限要求對(duì)膠結(jié)劑和鋼板進(jìn)行保護(hù)。 （四）施工要求 表面處理：表面處理包括砼構(gòu)件表面處理和型鋼貼合面處理。首先應(yīng)打掉構(gòu)件的抹灰層，如局 部有破損，應(yīng)鑿毛后用高強(qiáng)度水泥砂漿修補(bǔ)后在進(jìn)行處理，總之要完全露出堅(jiān)實(shí)的基層，砼表面還應(yīng)打磨和清洗干凈，原構(gòu)件截面的棱角打磨成半徑r≥7mm的圓角；型鋼貼合面要除銹、打磨，并用丙酮或二甲苯擦洗干凈。 型鋼肢在綴板焊接前，應(yīng)先用工具式卡具勒緊，使角鋼肢緊貼于砼表面，以消除過(guò)大間隙引起的變形。 三、粘貼鋼板加固法 粘貼鋼板加固法，是在砼構(gòu)件表面用結(jié)構(gòu)膠粘貼上鋼板，相當(dāng)于增加了構(gòu)件的鋼筋，因而承載力提高。它適用于梁、板、柱、墻、屋架等，一般適用于受靜力作用的受彎和受拉構(gòu)件。這種加固法的 優(yōu)點(diǎn)是（與加大截面法相比）施工簡(jiǎn)單、速度快，對(duì)生產(chǎn)和生活影響小；缺點(diǎn)是（與加大截面法相比）加固后構(gòu)件的耐濕、耐火性差，要求構(gòu)件的工作環(huán)境溫度不超過(guò) 60℃ 、相對(duì)濕度不超過(guò) 70%及無(wú)化學(xué)腐蝕，否則應(yīng)采取有效的防護(hù)措施，另外砼不宜低于 C15，這主要是由于膠的原因，超過(guò)這種限定的環(huán)境膠的性能就會(huì)嚴(yán)重下降。 外粘型鋼加固法與粘貼鋼板加固法有相同點(diǎn)也有不同點(diǎn)。相同點(diǎn)是都在砼構(gòu)件表面用結(jié)構(gòu)膠粘貼，粘貼的材料都是鋼材，都能加固梁和柱，構(gòu)件截面都不能超筋。不同點(diǎn)是：（ 1）二者施工工藝不同，前者是先焊“骨架”后注漿，后者是先涂抹膠再粘貼；（ 2）用膠量不同，前者是后者的 2~3倍，因而經(jīng)濟(jì)效益也不同；（ 3）適應(yīng)范圍不完全相同，前者適用于大幅 度提高承載力的梁和柱，后者則適用于一般的需要提高鋼筋砼梁（受彎）、板（受彎）、柱（僅限大偏壓）、剪力墻（僅限大偏壓，一般剪力墻多為大偏壓）和受拉構(gòu)件（軸拉、大小偏拉）、屋架（軸拉、軸壓），后者還要求其正截面受彎承載力的提高幅度不應(yīng)超過(guò) 40%。 （一）設(shè)計(jì)規(guī)定 從受力角度來(lái)講，該方法適用于受彎、大偏心受壓和受拉構(gòu)件的加固。 可按整截面一次計(jì)算。 符合平截面假定，用于正截面計(jì)算。 在達(dá)到承載能力極限狀態(tài)前，外粘鋼板與砼之間不致出現(xiàn)粘結(jié)破壞。 （二）加固計(jì)算 計(jì)算原則 當(dāng)受彎構(gòu)件正截面加固計(jì)算時(shí)，加固后構(gòu)件的最大承載力，對(duì)于一般構(gòu)件不超過(guò)原構(gòu)件的極限承載力，對(duì)于重要構(gòu)件不超過(guò)原構(gòu)件的極限承載力的。加固規(guī)范給出了正截面的計(jì)算公式，公式類(lèi)似于砼規(guī)范關(guān)于受彎構(gòu)件正截面的計(jì)算公式，只是新增了鋼板強(qiáng)度折減系數(shù) ψsp，該系數(shù)是考慮二次受力影響時(shí)受拉鋼板強(qiáng)度有可能達(dá)不到設(shè)計(jì)值而引用的折減系數(shù)，當(dāng)計(jì)算的 ψsp＞ 1時(shí)取 ψsp=1 。這個(gè)系數(shù)不像加大截面加固法那樣給出了一個(gè)固定值，而是要通過(guò)加固前后的彎矩大小等幾個(gè)因素來(lái)計(jì)算，所以比較復(fù)雜，手算是難以實(shí)現(xiàn)的， 08版 PKPM不知是否加進(jìn)了這個(gè)計(jì)算功能？沒(méi)有用過(guò)，詳細(xì)情況還不太清楚。 當(dāng)受彎構(gòu)件斜截面加固計(jì)算時(shí)，加固后斜截面的最大承載力與原截面相同。加固規(guī)范也給出了斜截面的計(jì)算公式，公式類(lèi)似于砼規(guī)范關(guān)于受彎構(gòu)件斜截面的計(jì)算公式，只是新增了鋼板強(qiáng)度折減系數(shù)ψvb，該系數(shù)是與鋼板的粘貼方式及受力條件有關(guān)的抗剪強(qiáng)度折減系數(shù)，該系數(shù)在 ~，查表確定，在砼規(guī)范中該系數(shù)等于 。 大偏心受壓構(gòu)件正截面加固計(jì)算公式與砼規(guī)范給出的大偏壓計(jì)算公式基本相同，加固鋼板的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值，只是計(jì)算偏心距時(shí)要考慮一個(gè) ~（對(duì)稱(chēng)加固）的修正系數(shù)。 軸心受拉和矩形截面大偏心受拉構(gòu)件正截面加固計(jì)算公式與砼規(guī)范給出的計(jì)算公式基本相同，加固鋼板的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值。 實(shí)用計(jì)算法 從前面的分析可以看出，受彎構(gòu)件正截面加固計(jì)算，由于引進(jìn)了折減系數(shù) ψsp，使計(jì)算變得很復(fù)雜。工程設(shè)計(jì)中大家都希望采用簡(jiǎn)單的近似方法，仍然用 PKPM系列軟件來(lái)計(jì)算，將鋼板的受拉強(qiáng)度乘以適當(dāng)?shù)恼蹨p系數(shù)，從而確定新增鋼板的截面面積，這個(gè)系數(shù)取多少呢？沒(méi)有一個(gè)明確的結(jié)論，參考加大截面加固法等計(jì)算方法，在先加固后加載或加固前適當(dāng)卸載的條件下，取折減系數(shù)為 ~合適？大家可以探討。 當(dāng)進(jìn)行抗剪加固計(jì)算時(shí)，可以用 PKPM系列軟件的計(jì)算結(jié)果，計(jì)算出抗剪箍筋的不足量，再乘以 ψvb，即可得出需要的箍板面積。 當(dāng)進(jìn)行大偏心受壓構(gòu)件正截面加固計(jì)算時(shí)，也可以用 PKPM系列軟件的計(jì)算結(jié)果，計(jì)算出正截面鋼板的不足量，然后乘以 ~出需要的鋼板面積。 當(dāng)進(jìn)行軸心受拉和矩形截面大偏心受拉構(gòu)件正截面加固計(jì)算時(shí)，用 PKPM系列軟件的計(jì)算結(jié)果，計(jì)算出正截面鋼板的不足量即就是需要的鋼板面積。 （三）構(gòu)造規(guī)定 采用手工涂膠時(shí)，鋼板宜裁成多條粘貼，以防粘貼空鼓現(xiàn)象。單層鋼板厚度不應(yīng)大于 5mm，一般正截面受彎鋼板厚度以 4~5mm為宜，斜截面受剪以 3~4mm為宜，對(duì)受拉區(qū)不應(yīng)超過(guò) 3層，對(duì)受壓區(qū)不應(yīng)超過(guò) 2層，總厚度不應(yīng)大于 10mm。當(dāng)粘貼多層時(shí)，相鄰兩層鋼板的截?cái)辔恢脩?yīng)錯(cuò)開(kāi)不小于 300mm，并應(yīng)在截?cái)嗵幖釉O(shè) U形箍（對(duì)梁）或橫向壓條（對(duì)板）進(jìn)行錨固（加固）。 受彎構(gòu)件正彎矩區(qū)的正截面加固，受拉鋼板的截?cái)辔恢镁嗥涑浞掷媒孛娴木嚯x稱(chēng)為“延伸長(zhǎng)度”，用符號(hào) lsp表示， lsp=fsptsp /fbd≥170tsp