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1、建筑物增加荷载时的加固评述一、引言在建筑工程施工过程中 , 建筑使用功能改变、 施工质量缺陷等问题会造成混凝土结构承载力不足或刚度不满足正常使用要求。如果返工或重建会造成很大的浪费与污染，随着新材料、新技术的发展, 催生了加固方法的发展。 近些年来 , 加固技术的应用领域不断拓展, 使得加固的方法和手段更加成熟，也越来越多样化 , 经济效益、技术进步等多种因素也催生了建筑结构加固改造技术的迅速发展。二、荷载增加原因及影响随着建筑技术的发展， 人们对建筑物的要求越来越高， 建筑用途的改变、结构使用功能的变化、室内装修装饰要求的提高、生产技术工艺的改革， 都可能使得结构实际使用荷载工况与原设计方案
2、不符，会造成建筑物荷载的增加。建筑物荷载的增加可能会引起结构的内力重分布， 导致原结构的某些构件的强度不能满足承载力要求或刚度不能满足正常使用要求。建筑物增荷后，应首先进行验算，若原结构仍有富余度，则应充分利用原结构的富余，若不满足要求，应对相应构件进行加固处理。三、常用混凝土结构加固方法1. 增大截面法通过增大原结构截面尺寸满足增荷后结构要求。适用于梁、板、柱、墙、基础等一般受弯或受压构件，且原构件混凝土强度不应低于C10。增大截面法能改善轴压比超限、截面超筋问题，提高延性。加大截面面积可以增加截面有效高度， 通过新旧部分的协同工作提高构件正截面抗弯、斜截面抗剪能力，增加刚度，改善工作性能。
3、增大截面法加固效果好， 较为经济且适用范围广， 也有了较成熟的设计与施工经验，但同时存在施工复杂、湿作业量大、工期长等缺点，且可能对净空和美观有影响。2. 外粘型钢加固法外粘型钢法一般在构件四角或两角包角钢， 并在角钢间焊接缀板使角钢连为一体。根据是否在角钢与原构件间缝隙中灌浆，分为湿式与干式两种。 干式做法是角钢与原构件间无任何水泥砂浆； 湿式做法是在角钢与原结构的缝隙中压力灌注胶合剂或浇筑混凝土， 使型钢与原结构成为整体共同受力。 外粘型钢法适用于受弯、受压的梁、柱、剪力墙等构件，要求原构件不超筋。由于增加了截面面积， 可以大幅度提高构件的承载力， 相比于粘贴钢板法可以提高构件刚度，但应保
4、证达到极限承载力前，型钢与混凝土之间不会出现粘结破坏。外包型钢施工方便简单、受力可靠、现场作业量小、承载力提高幅度大且不会明显增大截面尺寸， 但是用钢量也大， 加固费用较高且不适于温度较高的场所使用。3. 粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法是在混凝土构件表面用结构胶粘贴钢板， 适用于受静力作用的梁、板、柱、墙、屋架等一般受弯、受压和受拉构件，超筋、少筋或素混凝土构件不适用。增加钢板相当于增加构件的配筋， 从而提高承载力。 但应保证钢板与原结构的锚固质量，不至发生粘结破坏。粘贴钢板法施工简单、速度快，对生活和生产影响小，不会明显改变原结构外观， 对净空影响也较小， 但是加固后构件的耐火、耐湿、耐腐蚀性
5、较差，对防护措施要求严格。相比于外粘型钢方法，粘结钢板法用胶量较少，产生费用少，但承载力的提高幅度远不如前者。4. 粘贴纤维复合材加固法粘贴纤维复合材料加固法是利用树脂胶结材料将纤维复合材料贴于加固构件的受拉区或受剪区， 使其与原截面共同工作从而提高承载力。该方法适用于受弯、轴心受压、大偏心受压及受拉构件的加固，不适于素混凝土或配筋率小于最小配筋率的构件。粘贴纤维复合材料加固法材料轻质高强、 几乎不增加结构自重、施工方便、耐用、维护费用较低、耐腐蚀，但是对环境要求较严格，易老化，环境不能高于 60 , 否则应采取有效地防护措施，不得直接暴露于阳光或有害介质中。5. 增设支点法增设支点包括弹性支
6、点与刚性支点。 弹性支点通过支撑的变形作用间接传递荷载， 支撑与被加固的梁变形一致； 刚性支点是通过支撑将荷载直接传递给基础或其他支撑构件。通过加设支点，减小了计算跨度，降低了荷载效应，达到提高承载力的目的。 该法简单可靠， 但易损害建筑物的原貌和使用功能， 并可能减小使用空间， 适用于具体条件许可的混凝土结构加固。6. 预应力加固法预应力加固法是采用体外预应力技术， 对构件体外的钢拉杆施加预应力， 迫使原结构内力重分布， 可以减小原结构的应力水平， 并可以使后加部分与原结构较好协同工作。 可以改善应变应力滞后现象，使结构总体承载力水平显著提高。同时，预应力的施加可以减小原结构的裂缝并控制其发
7、展。采用预应力加固法能够大幅度提高构件的承载力， 但是不适用于高温环境， 也不适合混凝土收缩徐变大地结构， 同时对外观有一定影响。7. 其他新型加固方法聚合物浸渍混凝土法， 使有机浸渍液与混凝土聚合为一种有机- 无机复合材料，提高混凝土的强度及耐久性，施工过程不损坏、削弱原构件，且共同工作不存在滞后问题，不改变原构件形状尺寸。四、 加固技术中的关键问题加固技术属于在原结构上新加一部分， 与一次整体浇筑在受力特性、 工作状态上存在较大差异， 这种差异正是影响加固效果大小的关键所在， 主要存在二次受力问题与新旧结合面共同工作问题。1. 二次受力问题在加固前，原结构已经承受荷载，存在较大的应力、应变
8、，加固处理后， 新增加部分存在滞后现象， 并不能马上分担原结构的应力、 应变， 可能发生失效时原结构已破坏但新增部分达不到极限状态现象。新增部分只有在结构上新增荷载时才能与原构件一起受力变形，解决这种问题可以在加固前对原结构进行卸荷处理。可对原结构直接卸荷或者施加反力，再进行加固，由此可以使得原结构内的应力、应变大大降低甚至达到完全消除的效果，能够解决新增部分应力应变滞后问题。 在结构加固设计中为了充分发挥新增部分的承载力潜力 , 应该采用比例极限变形比较小的低强度钢筋。2新旧结合面共同工作问题加固后构件新旧两部分的结合程度关键在于结合面的处理。在加固时应采取合理的构造措施及施工方法， 一般采取对结合面进行凿毛、清洗、刷涂胶质界面剂处理，同时可在结合面贯穿配置一定数量的连接钢筋，此外还可对加固区采取封闭围套处理。对于灌浆材料、粘结剂等也要满足结合要求。五、 结语随着建筑业的蓬勃发展, 建筑物的加固、 维修的应用领域和范围也将越来越广 , 各种新的加固技术必将不断涌现, 结构的加固技术也将取得更长足的发展。
建筑物增加荷载时的加固评述
