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    增大截面加固技術

    增大截面加固法,就是加大構件的截面尺寸,由于截面的加大承載力自然就會提高。它適用于梁、板、柱、墻、基礎等一般構件。優點是加固效果好、經濟、適應面廣;缺點是施工復雜,濕作業工作量大,工期長,對凈空和美觀有影響。比如構件超筋和墻柱軸壓比超限時一般采用此方法。

    一、南京加固公司設計規定

    從受力角度來講,該方法適用于受壓和受彎構件;原構件的砼強度不應低于C10;可按整截面一次計算;符合平截面假定,用于正截面計算。

    二、加固計算

    1、計算原則:加固受彎構件時,分為受拉區增大截面和受壓區增大截面。當增大受壓區截面時,變成了疊合式受彎構件,因而就采用現行砼規范關于疊合式受彎構件的計算方法。當增大受拉區截面時,加固規范給出了正截面和斜截面的計算公式,公式類似于砼規范的計算公式,只是新增的鋼筋和砼強度給了一個折減系數,正截面受彎時鋼筋的折減系數為0.9;斜截面受剪時鋼筋的折減系數為0.9,砼的折減系數為0.7;軸心受壓正截面計算時鋼筋和砼的折減系數都為0.8;偏心受壓正截面計算時鋼筋和砼的折減系數都為0.9。從理論分析可以看出,加固構件的受力特征與加固施工是否卸載有關,當不卸載或部分卸載時,加固后的構件工作屬于二次受力性質,存在著應變滯后問題,當完全卸載時(實際工程中完全卸載很難做到)加固后的構件工作雖屬一次受力,但由于受二次施工的影響,其截面仍然不如一次施工的新構件,新增主筋在連接構造和受力狀態上不可避免地要受到種種影響因素的綜合作用,從而有可能導致其強度難以充分發揮。由于加固設計是按整截面計算的(一次受力),所以考慮這些折減系數是很有必要的。

    2、實用計算法:由于加固規范給出的計算公式對于設計人員來說是比較煩的,必須借助于電算程序,08版PKPM系列程序已經增加了加固設計這一部分,而PKPM軟件根本就沒有加固設計這一部分,所以必須要用簡單的近似方法。這種方法一要簡單,可操作性強,二要近似度不能太大,滿足工程設計的要求。近似方法:仍然用PKPM系列軟件來計算,就是計算時新加砼與舊砼等級相同,設計圖是新比舊的高一級,這樣就部分或全部沖減了砼強度的折減,由于新加的截面在總截面中占的份額一般不大,所以斜截面受剪時一般將計算出的需要加固的箍筋面積適當放大,以彌補砼強度沖剪不夠的部分,另外鋼筋強度按受彎、受剪、偏心受壓時折減0.9考慮,另外受彎時用平截面假定將舊鋼筋的強度或截面進行折減,從而確定新增鋼筋截面面積。

    三、構造規定

    1、新增砼層的最小厚度:板不應小于40;梁、柱人工澆筑時不小于60,噴射砼時不小于50。

    2、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。

    3、梁的新增縱向鋼筋在兩端應可靠錨固,應視梁的性質和支座的不同選用不同而簡單可靠的錨固方法;柱的新增縱向鋼筋伸入基礎并滿足錨固要求,上端穿過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揮。

    4、新增縱筋與原縱筋的連接可以采用短鋼筋焊接,短鋼筋直徑不應小于20mm,長度不應小于其直徑的5倍,各短筋的中心距不應大于500mm。規范P28頁5.5.3.

    5、新增箍筋為U形箍時,U形箍應焊在原有箍筋上,也可采用植筋方式;當用圍套加固時,應設置環形箍或膠錨式箍筋。

    四、施工要求

    1、加大截面加固法是按整體截面計算,那么新舊砼就要像同一種砼一樣能夠共同工作,要達到這個要求新舊砼界面處的粘結質量要保證,因而對原有砼構件的表面處理就要有一定的要求。要求把構件表面的抹灰層鏟除,對砼表面存在的缺陷清理至密實部位,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的面積內不宜少于5個,溝槽間距不宜大于箍筋間距或200mm,并用壓力水將構件表面沖洗干凈,再涂刷一層高粘結性能的截面結合劑。當新舊砼界面處的粘結質量要求比較高時,可以在結合面鑿小坑,埋入φ10短鋼筋,其長度為100~150,伸進和出坑各一半,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。

    2、加固鋼筋與原有鋼筋之間的連接:采用短鋼筋焊接時,應鑿除砼保護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,施焊時應逐根分區、分段、分層和從中部向兩端進行焊接,焊縫要飽滿。施焊前應視被加固構件的受力情況,需要時可以采取卸荷或臨時支撐措施。

    3、水泥砂漿保護層:當縱筋采用短鋼筋連接時,一般采用水泥砂漿做保護層,其施工要求: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后在進行抹灰,抹灰前對基層澆水濕潤,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,一般養護不少于3天。

    4、砼中粗骨料最大粒徑不宜大于20mm,對于厚度小于100mm的砼宜采用細石砼。

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