【正文】 ? 卸載要求 ? 加固梁式構件，加固時應采取有效支頂； ? 對于柱和墻，應進行原構件全過程承載力狀態(tài)驗算、觀測和控制，置換截面不應出現(xiàn)拉應力，否則應采取有效支頂措施。 ? 原砼要求 ：不低于建造時的混凝土強度 (現(xiàn)場檢測結果 ) ? 界面處理和粘結質量要求 ：符合規(guī)定其結合面可按整體工作 軸壓構件加固計算 ）cccsyccu AfAfAfN ?? ??? 39。 039。 000(無支頂時取 ，有有效支頂時取 。 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 偏壓構件加固計算 壓區(qū)砼置換深度 hnxn 置換混凝土法加固偏壓構件 壓區(qū)砼置換深度 hn≥x n 按新砼強度和現(xiàn)行混凝土結構設計規(guī)范計算 按下式方法計算 偏壓構件加固計算 yscunsssynnncsssynncfExhahAfhhxbfhbhfNeAAfhxbfbhfN????????????????????????????1)()()(039。039。39。00010139。39。0110hhsAnxcf1?ssA?39。39。 syAf39。sA39。sasabeie?Nnh01 cf? 00hnh0)(01 nnc hxbf ??ncbhf1?受彎構件加固計算 壓區(qū)砼置換深度 hnxn 置換混凝土法加固受彎構件 壓區(qū)砼置換深度 hn≥x n 按新砼強度和現(xiàn)行混凝土結構設計規(guī)范計算 按下式方法計算 受彎構件加固計算 039。039。39。00010139。39。011)()()(hxahAfhhxbfhbhfMAfAfhxbfbhfbnssynnncsysynnc???????????????問題：相對受壓區(qū)高度與混凝土設計規(guī)范是否相同？ 0hhsAnxcf1?ssA?39。39。 syAf39。sA39。sasabnh01 cf? 00hnh0Mncbhf1?)(01 nnc hxbf ??上述計算相當于現(xiàn)行規(guī)范的 T型截面的計算 相關構造要求 ? 置換砼強度等級 ：應比原構件砼強度等級提高一級，且不低于 C25 (不宜過高，以免產(chǎn)生銷栓效應 ) ； ? 置換砼層最小深度： 板 ≥40mm，梁柱采用人工澆注時 ≥60mm，采用噴射砼施工時 ≥50mm（確保置換混凝土的密實性）； ? 置換長度 ：應按混凝土強度和缺陷的檢測及驗算結果確定，但對于非全長置換情況，其兩端應分別延伸 ≥100mm； ? 置換位置： 置換部分應位于受壓區(qū)內，且應根據(jù)受力方向，將有缺陷的砼剔除；剔除位置應在沿構件整個寬度的一側或對稱的兩側；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 )。 外加預應力加固法 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） ? 原構件截面偏小或需要增加其使用荷載 ? 原構件需要改善其使用性能 ? 原構件處于高應力、高應變狀態(tài)，且難以直接卸除結構上的荷載 ? 原砼強度要求 ：符合規(guī)范對預應力砼強度的要求 ? 防銹蝕處理 ：新增的預應力拉桿、綴板、緊固件和錨固件應進行可靠的防銹處理。 ? 環(huán)境溫度要求 ：長期使用的環(huán)境溫度不應高于 60℃ ? 防火要求 ：符合 《 建筑防火設計規(guī)范 》 對預應力構件及其連接防護 一般規(guī)定 預應力加固法 預應力拉桿加固 預應力撐桿加固 直線式 下?lián)问? 混合式 雙側撐桿 單側撐桿 梁板構件 (受彎承載力不足 ) 桁架軸心受拉構件 桁架偏心受拉構件 (受拉承載力不足 ) 大偏壓構件 (受拉鋼筋不足 ) 梁式構件 (受彎承載力不足 ) (受剪承載力不足 ) 軸壓構件 小偏壓構件 彎矩變號大偏壓構件 (受壓承載力不足 ) 彎矩不變號大偏壓構件 (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 雙側撐桿 預應力水平拉桿加固法 1 估算預應力水平拉桿的總截面面積 2 計算新增荷載作用下拉桿的作用效應增量 3 確定并驗算水平拉桿施加的預應力值 4 承載力驗算 正截面受壓承載力驗算 斜截面抗剪承載力驗算 5 水平拉桿的預應力施加方法 滿足？ NY結束 適用條件 ：梁受彎承載力的增加值不應超過原梁承載力的 50％，且梁受拉鋼筋與預應力拉桿的截面面積之和不超過砼面積的 % 驗算適 用條件 N用其他加固方法 Y1 估算預應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 加固梁的驗算點處受彎承載力須有的增量 預估預應力水平拉桿總截面面積 預應力鋼拉桿 抗拉強度設計值 內力臂系數(shù)取(試驗研究確定 ) 01hPN2 新增外載作用下拉桿作用效應增量計算 產(chǎn)生原因 ：構件加固后，外荷載增加。由于水平拉桿與原構件形成超靜定結構，故水平拉桿應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)生的作用效應增量 。 計算方法 ：將預應力拉桿和梁視為組合結構，利用結構力學分析方法，計算加固后新增外荷載在預應力拉桿中產(chǎn)生的作用效應增量△ N。 2 新增外載作用下拉桿作用效應增量計算 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，構件產(chǎn)生撓曲變形，構件端部產(chǎn)生轉角，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)生的梁端轉角之和，可通過材料力學計算得到。 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為原構件的抗彎剛度， l為構件的計算長度。 clccBMAM IEN cl2??? ??NcM ??ccIE(3) 構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為原構件的拉壓剛度， l為構件的計算長度。 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)調條件確定拉桿作用效應增量 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 確定并驗算水平拉桿施加的預應力值 pypp fAN1?? ???水平拉桿施加的預應力值 實際選用的預應力 水平拉桿總截面面積 拉桿內的作用效應增量 為水平拉桿的協(xié)同 工作系數(shù)，取 (1) 按混凝土結構設計規(guī)范規(guī)定控制張拉應力并計入預應力損失。 (2) 按下式計算確定水平拉桿施加的預應力值 4 承載力驗算 (1)鋼筋砼受彎構件采用預應力水平拉桿加固后，由原來的受彎構件，變?yōu)?偏心受壓構件 。按現(xiàn)行砼結構設計規(guī)范驗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 。其中應將水平拉桿的內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 ：采用預應力水平拉桿加固，降低跨中截面彎矩效應的同時，增加了其他截面負彎矩效應。故在設計時，尚應根據(jù)構件支撐情況和受力特點驗算支座等截面承載力 (1) 正截面承載力驗算 (按偏壓構件進行 ) 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) 斜截面承載力驗算 (按偏壓構件進行 ) (1) 由于水平拉桿對構件產(chǎn)生的壓力作用，抗剪承載力將會提高。加固后構件抗剪承載力由原構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 ??原構件的斜截面抗剪承載力設計值 不計預應力損失和拉桿作用效應增量時水平拉桿的軸向力 ppp AN ??5 水平拉桿的預應力施加方法 機張法 電熱法 橫向收緊法 張拉力 Apσ p或張拉應力 σ p控制 預應力較大時 預應力較小時 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收緊的橫向張拉量△ H 1l 1lH?H?水平拉桿無撐棍橫向 一點 收緊 spspspspElEElllElH???? 22)(12121211 ???????????????(2) 水平拉桿有撐棍橫向一點收緊的橫向張拉量△ H 水平拉桿有撐棍橫向 一點 收緊 1l 1lH?H?a aspp EallHl ?? ??????11221spspElallalElH?????????? ??????????? ????112111 1211(3) 水平拉桿橫向有撐棍兩點收緊的橫向張拉量△ H 水平拉桿有撐棍橫向兩點收緊 1l 1lH?H?1l1lH?H?spspsppElElHEllHl????21)1(12111221??????????對于水平拉桿橫向有撐棍多點收緊的橫向張拉量也可以通過上式計算得到。 預應力下?lián)问嚼瓧U加固法 擋板 梁負筋 鋼板托套 支承墊板 鋼墊棒 拉緊螺栓 拉桿 a a a aL預應力下?lián)问嚼瓧U構造示意圖 預應力下?lián)问嚼瓧U加固法的計算步驟與水平拉桿相同 1 估算預應力下?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 加固梁的驗算點處受彎承載力須有的增量 預應力下?lián)问嚼瓧U 總截面面積 下?lián)问戒摾瓧U 抗拉強度設計值 內力臂系數(shù)取 2 新增外載作用下拉桿中部水平段作用效應增量 ΔN 1??NN M1計算簡圖 MP計算簡圖 計算簡圖 1111111