【正文】 ? 卸載要求 ? 加固梁式構(gòu)件，加固時(shí)應(yīng)采取有效支頂； ? 對于柱和墻，應(yīng)進(jìn)行原構(gòu)件全過程承載力狀態(tài)驗(yàn)算、觀測和控制，置換截面不應(yīng)出現(xiàn)拉應(yīng)力，否則應(yīng)采取有效支頂措施。 ? 原砼要求 ：不低于建造時(shí)的混凝土強(qiáng)度 (現(xiàn)場檢測結(jié)果 ) ? 界面處理和粘結(jié)質(zhì)量要求 ：符合規(guī)定其結(jié)合面可按整體工作 軸壓構(gòu)件加固計(jì)算 ）cccsyccu AfAfAfN ?? ??? 39。 039。 000(無支頂時(shí)取 ，有有效支頂時(shí)取 。 39。0sA原柱截面扣除置換部分后剩余截面面積 縱向受力鋼筋 0cA置換部分截面面積 偏壓構(gòu)件加固計(jì)算 壓區(qū)砼置換深度 hnxn 置換混凝土法加固偏壓構(gòu)件 壓區(qū)砼置換深度 hn≥x n 按新砼強(qiáng)度和現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算 按下式方法計(jì)算 偏壓構(gòu)件加固計(jì)算 yscunsssynnncsssynncfExhahAfhhxbfhbhfNeAAfhxbfbhfN????????????????????????????1)()()(039。039。39。00010139。39。0110hhsAnxcf1?ssA?39。39。 syAf39。sA39。sasabeie?Nnh01 cf? 00hnh0)(01 nnc hxbf ??ncbhf1?受彎構(gòu)件加固計(jì)算 壓區(qū)砼置換深度 hnxn 置換混凝土法加固受彎構(gòu)件 壓區(qū)砼置換深度 hn≥x n 按新砼強(qiáng)度和現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算 按下式方法計(jì)算 受彎構(gòu)件加固計(jì)算 039。039。39。00010139。39。011)()()(hxahAfhhxbfhbhfMAfAfhxbfbhfbnssynnncsysynnc???????????????問題：相對受壓區(qū)高度與混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范是否相同？ 0hhsAnxcf1?ssA?39。39。 syAf39。sA39。sasabnh01 cf? 00hnh0Mncbhf1?)(01 nnc hxbf ??上述計(jì)算相當(dāng)于現(xiàn)行規(guī)范的 T型截面的計(jì)算 相關(guān)構(gòu)造要求 ? 置換砼強(qiáng)度等級 ：應(yīng)比原構(gòu)件砼強(qiáng)度等級提高一級，且不低于 C25 (不宜過高，以免產(chǎn)生銷栓效應(yīng) ) ； ? 置換砼層最小深度： 板 ≥40mm，梁柱采用人工澆注時(shí) ≥60mm，采用噴射砼施工時(shí) ≥50mm（確保置換混凝土的密實(shí)性）； ? 置換長度 ：應(yīng)按混凝土強(qiáng)度和缺陷的檢測及驗(yàn)算結(jié)果確定，但對于非全長置換情況，其兩端應(yīng)分別延伸 ≥100mm； ? 置換位置： 置換部分應(yīng)位于受壓區(qū)內(nèi)，且應(yīng)根據(jù)受力方向，將有缺陷的砼剔除；剔除位置應(yīng)在沿構(gòu)件整個寬度的一側(cè)或?qū)ΨQ的兩側(cè)；不得剔除截面的一隅 (避免不對稱剔除，造成截面受力不均勻或傳力偏心 )。 外加預(yù)應(yīng)力加固法 一般規(guī)定 ? 適用范圍 ：梁板柱和桁架的加固（適用范圍很廣，加固方法多） ? 原構(gòu)件截面偏小或需要增加其使用荷載 ? 原構(gòu)件需要改善其使用性能 ? 原構(gòu)件處于高應(yīng)力、高應(yīng)變狀態(tài)，且難以直接卸除結(jié)構(gòu)上的荷載 ? 原砼強(qiáng)度要求 ：符合規(guī)范對預(yù)應(yīng)力砼強(qiáng)度的要求 ? 防銹蝕處理 ：新增的預(yù)應(yīng)力拉桿、綴板、緊固件和錨固件應(yīng)進(jìn)行可靠的防銹處理。 ? 環(huán)境溫度要求 ：長期使用的環(huán)境溫度不應(yīng)高于 60℃ ? 防火要求 ：符合 《 建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范 》 對預(yù)應(yīng)力構(gòu)件及其連接防護(hù) 一般規(guī)定 預(yù)應(yīng)力加固法 預(yù)應(yīng)力拉桿加固 預(yù)應(yīng)力撐桿加固 直線式 下?lián)问? 混合式 雙側(cè)撐桿 單側(cè)撐桿 梁板構(gòu)件 (受彎承載力不足 ) 桁架軸心受拉構(gòu)件 桁架偏心受拉構(gòu)件 (受拉承載力不足 ) 大偏壓構(gòu)件 (受拉鋼筋不足 ) 梁式構(gòu)件 (受彎承載力不足 ) (受剪承載力不足 ) 軸壓構(gòu)件 小偏壓構(gòu)件 彎矩變號大偏壓構(gòu)件 (受壓承載力不足 ) 彎矩不變號大偏壓構(gòu)件 (受壓承載力不足 ) 一般規(guī)定 cPNcPN39。PN 39。PN直線式拉桿 下?lián)问嚼瓧U 雙側(cè)撐桿 預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固法 1 估算預(yù)應(yīng)力水平拉桿的總截面面積 2 計(jì)算新增荷載作用下拉桿的作用效應(yīng)增量 3 確定并驗(yàn)算水平拉桿施加的預(yù)應(yīng)力值 4 承載力驗(yàn)算 正截面受壓承載力驗(yàn)算 斜截面抗剪承載力驗(yàn)算 5 水平拉桿的預(yù)應(yīng)力施加方法 滿足？ NY結(jié)束 適用條件 ：梁受彎承載力的增加值不應(yīng)超過原梁承載力的 50％，且梁受拉鋼筋與預(yù)應(yīng)力拉桿的截面面積之和不超過砼面積的 % 驗(yàn)算適 用條件 N用其他加固方法 Y1 估算預(yù)應(yīng)力水平拉桿的總截面面積 011, hfMApye s tp ???由被加固梁上緣到水平 拉桿截面形心的距離 加固梁的驗(yàn)算點(diǎn)處受彎承載力須有的增量 預(yù)估預(yù)應(yīng)力水平拉桿總截面面積 預(yù)應(yīng)力鋼拉桿 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 內(nèi)力臂系數(shù)取(試驗(yàn)研究確定 ) 01hPN2 新增外載作用下拉桿作用效應(yīng)增量計(jì)算 產(chǎn)生原因 ：構(gòu)件加固后，外荷載增加。由于水平拉桿與原構(gòu)件形成超靜定結(jié)構(gòu)，故水平拉桿應(yīng)力將隨外荷載的增加而增大。這種在新增荷載作用下水平拉桿軸力增加量稱為 水平拉桿產(chǎn)生的作用效應(yīng)增量 。 計(jì)算方法 ：將預(yù)應(yīng)力拉桿和梁視為組合結(jié)構(gòu)，利用結(jié)構(gòu)力學(xué)分析方法，計(jì)算加固后新增外荷載在預(yù)應(yīng)力拉桿中產(chǎn)生的作用效應(yīng)增量△ N。 2 新增外載作用下拉桿作用效應(yīng)增量計(jì)算 A BqA?? qB??新增外荷載下的變形 AN??BN拉桿反作用軸力的變形 AcBAM?? BM??拉桿反作用彎矩的變形 = AcB超靜定體系示意圖 q水平拉桿新增軸力引起的軸向變形 (1) 新增外載引起的水平拉桿變形增量 ? 新增荷載作用下，構(gòu)件產(chǎn)生撓曲變形，構(gòu)件端部產(chǎn)生轉(zhuǎn)角，由此引起水平拉桿的軸向變形增量△ δq ????????cccqBqAqBqAqBqAq??????????)()s in( s inA BqA?? qB??ccqA? qB?θ為新增荷載產(chǎn)生的梁端轉(zhuǎn)角之和，可通過材料力學(xué)計(jì)算得到。 cqlcBql123??(2) 偏心反作用 (彎矩 )引起的水平拉桿變形增量 ? 新增荷載作用下，水平拉桿將產(chǎn)生軸向力變化△ N，由于該值偏心作用于構(gòu)件端部，將產(chǎn)生彎矩 c△ N，由此將產(chǎn)生水平拉桿的軸向變形增量△ δM。 AcBAM?? BM??ccMccBMAMBMAMBMAMBMAMMIElNcIEN c lcc22),()s i n( s i n????????????????????????????EcIc為原構(gòu)件的抗彎剛度， l為構(gòu)件的計(jì)算長度。 clccBMAM IEN cl2??? ??NcM ??ccIE(3) 構(gòu)件反作用壓力引起的水平拉桿變形增量 ? 新增荷載作用下，水平拉桿將產(chǎn)生軸向力變化△ N，該力反作用于構(gòu)件，產(chǎn)生軸向壓力△ N，由此將產(chǎn)生水平拉桿的軸向變形增量△ δN。 EcAc為原構(gòu)件的拉壓剛度， l為構(gòu)件的計(jì)算長度。 ccN AENl?????AN??BN?lccAE新增軸力引起水平拉桿的總軸向拉伸變形 ? 新增荷載作用下，水平拉桿將產(chǎn)生軸向拉力△ N，該力產(chǎn)生水平拉桿的軸向拉伸變形增量△ δ。 EpAp為水平拉桿的彈性模量和截面面積。 pp AENl????利用變形協(xié)調(diào)條件確定拉桿作用效應(yīng)增量 pp AENl????ccN AENl?????cM BlNc 2??????? cq ??NMq ???? ???????cccpp AElBlcAElcN???? 2?A BqA?? qB??新增外載下的變形 AN??BN拉桿反作用軸力的變形 AcBAM?? BM??拉桿反作用彎矩的變形 = 水平拉桿新增軸力引 起的軸向變形 AcB超靜定體系示意圖 q3 確定并驗(yàn)算水平拉桿施加的預(yù)應(yīng)力值 pypp fAN1?? ???水平拉桿施加的預(yù)應(yīng)力值 實(shí)際選用的預(yù)應(yīng)力 水平拉桿總截面面積 拉桿內(nèi)的作用效應(yīng)增量 為水平拉桿的協(xié)同 工作系數(shù)，取 (1) 按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定控制張拉應(yīng)力并計(jì)入預(yù)應(yīng)力損失。 (2) 按下式計(jì)算確定水平拉桿施加的預(yù)應(yīng)力值 4 承載力驗(yàn)算 (1)鋼筋砼受彎構(gòu)件采用預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固后，由原來的受彎構(gòu)件，變?yōu)?偏心受壓構(gòu)件 。按現(xiàn)行砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范驗(yàn)算被加固梁在跨中和支座截面的 偏心受壓承載力 ，以及支座附近的 斜截面受剪承載力 。其中應(yīng)將水平拉桿的內(nèi)力作為外力施加到梁上。如果加固后梁的承載力不能滿足要求，可增加拉桿的面積或采用其他加固措施。 (2)注意 ：采用預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固，降低跨中截面彎矩效應(yīng)的同時(shí)，增加了其他截面負(fù)彎矩效應(yīng)。故在設(shè)計(jì)時(shí)，尚應(yīng)根據(jù)構(gòu)件支撐情況和受力特點(diǎn)驗(yàn)算支座等截面承載力 (1) 正截面承載力驗(yàn)算 (按偏壓構(gòu)件進(jìn)行 ) sa39。sa39。sApAsAh0hbc39。39。 syAfssA?bxfc1?N0e39。39。 syAfssA?bxfc1?NeMsssyc AAfbxfN ?? ??? 39。39。1)()2( 39。039。39。01 ssyc ahAfxhbxfNe ???? ? ???????? ??? 101 ???? hxfbyssi ahee ??? 2/? ai eee ?? 0 cNMe ?? /0NAN lpp ???? )( ??(1) 斜截面承載力驗(yàn)算 (按偏壓構(gòu)件進(jìn)行 ) (1) 由于水平拉桿對構(gòu)件產(chǎn)生的壓力作用，抗剪承載力將會提高。加固后構(gòu)件抗剪承載力由原構(gòu)件的抗剪承載力及水平拉桿的壓力作用對斜截面抗剪的提高之和。 pNVV ??原構(gòu)件的斜截面抗剪承載力設(shè)計(jì)值 不計(jì)預(yù)應(yīng)力損失和拉桿作用效應(yīng)增量時(shí)水平拉桿的軸向力 ppp AN ??5 水平拉桿的預(yù)應(yīng)力施加方法 機(jī)張法 電熱法 橫向收緊法 張拉力 Apσ p或張拉應(yīng)力 σ p控制 預(yù)應(yīng)力較大時(shí) 預(yù)應(yīng)力較小時(shí) 伸長量控制 ?????? alEll csp?被加固梁偏心受壓的縮短量 水平拉桿的全長 電熱張拉后各縫隙壓縮量之和 lIE cAlAEAlccppccppc2?????伸長量 (1) 水平拉桿無撐棍橫向一點(diǎn)收緊的橫向張拉量△ H 1l 1lH?H?水平拉桿無撐棍橫向 一點(diǎn) 收緊 spspspspElEElllElH???? 22)(12121211 ???????????????(2) 水平拉桿有撐棍橫向一點(diǎn)收緊的橫向張拉量△ H 水平拉桿有撐棍橫向 一點(diǎn) 收緊 1l 1lH?H?a aspp EallHl ?? ??????11221spspElallalElH?????????? ??????????? ????112111 1211(3) 水平拉桿橫向有撐棍兩點(diǎn)收緊的橫向張拉量△ H 水平拉桿有撐棍橫向兩點(diǎn)收緊 1l 1lH?H?1l1lH?H?spspsppElElHEllHl????21)1(12111221??????????對于水平拉桿橫向有撐棍多點(diǎn)收緊的橫向張拉量也可以通過上式計(jì)算得到。 預(yù)應(yīng)力下?lián)问嚼瓧U加固法 擋板 梁負(fù)筋 鋼板托套 支承墊板 鋼墊棒 拉緊螺栓 拉桿 a a a aL預(yù)應(yīng)力下?lián)问嚼瓧U構(gòu)造示意圖 預(yù)應(yīng)力下?lián)问嚼瓧U加固法的計(jì)算步驟與水平拉桿相同 1 估算預(yù)應(yīng)力下?lián)问嚼瓧U的截面面積 012, hfMApye s tp ???由下?lián)问嚼瓧U中部水平段的截面形心到被加固梁上緣的垂直距離 加固梁的驗(yàn)算點(diǎn)處受彎承載力須有的增量 預(yù)應(yīng)力下?lián)问嚼瓧U 總截面面積 下?lián)问戒摾瓧U 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 內(nèi)力臂系數(shù)取 2 新增外載作用下拉桿中部水平段作用效應(yīng)增量 ΔN 1??NN M1計(jì)算簡圖 MP計(jì)算簡圖 計(jì)算簡圖 1111111