加固改造方法及其選擇
1-1 增大截面法
增大截面法是用增大結(jié)構(gòu)構(gòu)件或建筑物截面面積進(jìn)行加固的一種方法。它不僅可以提高被加固構(gòu)件的承載能力,而且還可加大其截面強(qiáng)度,改變其字振頻率,使正常使用階段的性能在種程度上得到改善。這種加固方法廣泛用于加固混凝土結(jié)構(gòu)中的梁、板、柱和鋼結(jié)構(gòu)中的柱屋架(補(bǔ)焊型鋼)以及磚墻、磚柱(增設(shè)磚或扶壁柱或混凝土圍套)等。但采用這種方法會(huì)減小使用空間,當(dāng)在梁板上搗混凝土后澆層時(shí),還會(huì)增加結(jié)構(gòu)自重。
1-2 外包鋼加固法
外包鋼加固法是一種在結(jié)構(gòu)構(gòu)件(或桿件)四周包以型鋼進(jìn)行加固的方法,分干式外包鋼和濕式外包鋼兩種形式。這種方法可以在基本不增大構(gòu)件截面尺寸的情況下提高構(gòu)件承載力,增大延性和強(qiáng)度,適用于混凝土柱、梁、屋架和磚窗網(wǎng)墻以及煙囪等結(jié)構(gòu)構(gòu)件和構(gòu)筑物的加固。但這種方法用鋼量較大,加固維修費(fèi)用較高。
1-3 預(yù)應(yīng)力加固法
預(yù)應(yīng)力加固法是一種采用外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿(分水平拉桿、下?lián)问嚼瓧U和組合式拉桿)或撐桿,對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的方法。這種方法可在幾乎不改變使用空間的條件下,提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的正截面及斜截面承載力。預(yù)應(yīng)力能消除或減緩后加桿件的應(yīng)力滯后現(xiàn)象,使后加桿件有效地工作。預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的負(fù)彎矩可以抵消部分荷載彎矩,減少原構(gòu)件的撓度,縮小原構(gòu)件的裂縫寬度,甚至可使裂縫完全閉合。因此,預(yù)應(yīng)力加固法廣泛用于混凝土梁、板等受彎構(gòu)件以及混凝土柱(用預(yù)應(yīng)力頂撐加固)的加固。此外,還可用于鋼梁及鋼屋架的加固。預(yù)應(yīng)力加固法是一種加固效果好而且費(fèi)用低的加固方法,具有廣闊的應(yīng)用前景,其缺點(diǎn)是增加了施加預(yù)應(yīng)力的工序和設(shè)備。
1-4 改變受力體系加固法
改變加固體系加固法是一種通過增設(shè)支點(diǎn)(柱或托架)或采用托梁拔柱的辦法以改變結(jié)構(gòu)的受力體系(計(jì)算簡圖)的加固方法。增設(shè)支點(diǎn)可以減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算跨度,降低計(jì)算彎矩,大幅度地提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力,減小撓度,縮小裂縫寬度。當(dāng)對(duì)增設(shè)的支點(diǎn)施加預(yù)應(yīng)力時(shí),效果更佳。增設(shè)支點(diǎn)多用于大跨度結(jié)構(gòu),但采用這種方法會(huì)減小使用空間。
托梁拔柱是在不拆或少拆上部結(jié)構(gòu)的情況下,拆除、更換或接長柱子的一種處理方法。它適用于要求改變使用功能或增大空間的老廠改造。
對(duì)于原由多跨簡支梁構(gòu)成的公路或鐵路橋梁及吊車梁等結(jié)構(gòu),也常采用在梁上增配負(fù)彎矩鋼筋,補(bǔ)搗混凝土后澆層的加固方法加固。即把原來的單跨簡支梁變?yōu)槎嗫邕B續(xù)梁,改變梁的受力狀態(tài),提高其承載力。
在鋼結(jié)構(gòu)中,也常采用改變受力體系的加固方法,使部分桿件的內(nèi)力降低,提高結(jié)構(gòu)的承載力。例如,在鋼屋架平面外采用增設(shè)支撐型架、連桿、支點(diǎn)變?yōu)榭臻g結(jié)構(gòu)等辦法,使屋架由平面結(jié)構(gòu);又如,把梁柱的連接由鉸接改為剛接等。
增大截面法是用增大結(jié)構(gòu)構(gòu)件或建筑物截面面積進(jìn)行加固的一種方法。它不僅可以提高被加固構(gòu)件的承載能力,而且還可加大其截面強(qiáng)度,改變其字振頻率,使正常使用階段的性能在種程度上得到改善。這種加固方法廣泛用于加固混凝土結(jié)構(gòu)中的梁、板、柱和鋼結(jié)構(gòu)中的柱屋架(補(bǔ)焊型鋼)以及磚墻、磚柱(增設(shè)磚或扶壁柱或混凝土圍套)等。但采用這種方法會(huì)減小使用空間,當(dāng)在梁板上搗混凝土后澆層時(shí),還會(huì)增加結(jié)構(gòu)自重。
1-2 外包鋼加固法
外包鋼加固法是一種在結(jié)構(gòu)構(gòu)件(或桿件)四周包以型鋼進(jìn)行加固的方法,分干式外包鋼和濕式外包鋼兩種形式。這種方法可以在基本不增大構(gòu)件截面尺寸的情況下提高構(gòu)件承載力,增大延性和強(qiáng)度,適用于混凝土柱、梁、屋架和磚窗網(wǎng)墻以及煙囪等結(jié)構(gòu)構(gòu)件和構(gòu)筑物的加固。但這種方法用鋼量較大,加固維修費(fèi)用較高。
1-3 預(yù)應(yīng)力加固法
預(yù)應(yīng)力加固法是一種采用外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿(分水平拉桿、下?lián)问嚼瓧U和組合式拉桿)或撐桿,對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的方法。這種方法可在幾乎不改變使用空間的條件下,提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的正截面及斜截面承載力。預(yù)應(yīng)力能消除或減緩后加桿件的應(yīng)力滯后現(xiàn)象,使后加桿件有效地工作。預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的負(fù)彎矩可以抵消部分荷載彎矩,減少原構(gòu)件的撓度,縮小原構(gòu)件的裂縫寬度,甚至可使裂縫完全閉合。因此,預(yù)應(yīng)力加固法廣泛用于混凝土梁、板等受彎構(gòu)件以及混凝土柱(用預(yù)應(yīng)力頂撐加固)的加固。此外,還可用于鋼梁及鋼屋架的加固。預(yù)應(yīng)力加固法是一種加固效果好而且費(fèi)用低的加固方法,具有廣闊的應(yīng)用前景,其缺點(diǎn)是增加了施加預(yù)應(yīng)力的工序和設(shè)備。
1-4 改變受力體系加固法
改變加固體系加固法是一種通過增設(shè)支點(diǎn)(柱或托架)或采用托梁拔柱的辦法以改變結(jié)構(gòu)的受力體系(計(jì)算簡圖)的加固方法。增設(shè)支點(diǎn)可以減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算跨度,降低計(jì)算彎矩,大幅度地提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力,減小撓度,縮小裂縫寬度。當(dāng)對(duì)增設(shè)的支點(diǎn)施加預(yù)應(yīng)力時(shí),效果更佳。增設(shè)支點(diǎn)多用于大跨度結(jié)構(gòu),但采用這種方法會(huì)減小使用空間。
托梁拔柱是在不拆或少拆上部結(jié)構(gòu)的情況下,拆除、更換或接長柱子的一種處理方法。它適用于要求改變使用功能或增大空間的老廠改造。
對(duì)于原由多跨簡支梁構(gòu)成的公路或鐵路橋梁及吊車梁等結(jié)構(gòu),也常采用在梁上增配負(fù)彎矩鋼筋,補(bǔ)搗混凝土后澆層的加固方法加固。即把原來的單跨簡支梁變?yōu)槎嗫邕B續(xù)梁,改變梁的受力狀態(tài),提高其承載力。
在鋼結(jié)構(gòu)中,也常采用改變受力體系的加固方法,使部分桿件的內(nèi)力降低,提高結(jié)構(gòu)的承載力。例如,在鋼屋架平面外采用增設(shè)支撐型架、連桿、支點(diǎn)變?yōu)榭臻g結(jié)構(gòu)等辦法,使屋架由平面結(jié)構(gòu);又如,把梁柱的連接由鉸接改為剛接等。
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