房屋加固

房屋安全鉴定与加固第4章房屋加固房屋安全鉴定与加固第4章房屋加固章节导读4.1加固原则4.2加固的常用方法4.3房屋结构加固类型4.4思考题共100页第1页房屋安全鉴定与加固4.1加固原则4.1加固原则1.方案制定的总体效应原则2.材料的选用和强度取值原则3.荷载计算原则4.承载力验算原则5.与抗震设防结合的原则6.其他原则共100页第2页房屋安全鉴定与加固4.1加固原则共100页第3页方案制定的总体效应原则制定建筑物的加固方案时，除考虑可靠性鉴定结论和委托方提出的加固内容及项目外，还应考虑加固后建筑物的总体效应。制定加固方案时，应全面详细分析整个建筑结构的受力情况。房屋安全鉴定与加固4.1加固原则共100页第4页材料的选用和强度取值原则(1)加固设计时，原结构的材料强度按如下规定取用；如原结构材料种类和性能与原设计一致，按原设计（或规范）值使用；当原设计无材料强度资料时，可通过实测评定材料强度等级，再按现行规范取值。(2)加固材料的要求，加固用钢材一般选用Ⅰ级或Ⅱ级钢；加固用水泥宜选用普通硅酸盐水泥，标号不应低于425号。加固所用的粘结材料及化学灌浆材料的粘结强度，应高于被粘结结构混凝土的抗拉强度和抗剪强度，一般宜采用成品。房屋安全鉴定与加固4.1加固原则共100页第5页荷载计算原则加固构件承受的荷载，应作实地调查后取值。一般情况下，当原结构是按《工业与民用建筑结构荷载规范》取值时，鉴定阶段对结构的验算仍按原规范取值；一经确定需要加固时，加固验算应按《建筑结构荷载规范》的规定取值，其中未作规定的永久荷载，可根据情况进行抽样实测后确定，抽样数不得少于5个，以其平均值的1.1倍作为荷载标准值。工艺荷载和吊车荷载等，应根据使用单位提供的数据取值。房屋安全鉴定与加固4.1加固原则共100页第6页承载力验算原则进行承载力验算时，结构的计算简图应根据结构的实际受力状况和结构的实际尺寸确定，构件的截面面积应采用实际有效截面面积，即应考虑结构的损伤、缺陷、锈蚀等不利影响。验算时，应考虑结构在加固时的实际受力程度及加固部分的受力滞后特点以及加固部分与原结构协同工作的程度。房屋安全鉴定与加固4.1加固原则共100页第7页与抗震设防结合的原则我国是一个多地震的国家，6度以上的地震区几乎遍及全国各地。1976年以前建造的建筑物，大多没有考虑抗震设防，1989年以前的抗震规范也只规定了7度以上的地震区才设防，为了使这些建筑物遇地震时具有相应的安全储备，制定承载能力和耐久性加固、处理方案时，应与抗震加固方案结合提出。房屋安全鉴定与加固4.1加固原则共100页第8页其他原则对于由高温、腐蚀、冻融、振动、地基不均匀沉降等原因造成的结构损坏，应在加固设计中提出相应的处理对策，随后再进行加固。结构的加固应综合考虑其经济性，尽量不损伤原结构，并保留有利用价值的结构构件，避免不必要的结构拆除或更换。房屋安全鉴定与加固4.2加固的常用方法4.2加固的常用方法1.增大截面法2.外包钢加固法3.预应力加固法4.改变受力体系加固法5.外部粘钢加固法6.化学灌浆法7.水泥灌浆或喷射修补法8.地基基础的加固方法共100页第9页房屋安全鉴定与加固4.2加固的常用方法增大截面法增大截面法是用增大结构构件或构筑物截面面积进行加固的一种方法。它不仅可以提高被加固构件的承载能力，而且还可加大其截面刚度，改变其自振频率，使正常使用阶段的性能在某种程度上得到改善。共100页第10页房屋安全鉴定与加固4.2加固的常用方法共100页第11页优缺点：优点：广泛用于加固混凝土结构中的梁、板、柱和钢结构中柱及屋架（补焊型钢）以及砖墙、砖柱（增设砖或混凝土扶壁柱或混凝土围套）等。缺点：该方法会减少使用空间。当在梁板上作混凝土后浇层时，还会增加结构自重。房屋安全鉴定与加固4.2加固的常用方法外包钢加固法外包钢加固法是一种在结构构件（或杆件）四周包以型钢进行加固的方法，分干式外包钢和湿式外包钢两种形式。共100页第12页房屋安全鉴定与加固4.2加固的常用方法共100页第13页优缺点：优点：可以在基本不增大构件截面尺寸情况下提高构件承载力，增大延性和刚度，适用于混凝土柱、梁、屋架和砖窗间墙以及烟囱等结构构件和构筑物的加固。缺点：该方法方法用钢量较大，加固维修费用较高。房屋安全鉴定与加固4.2加固的常用方法预应力加固法预应力加固法是一种采用外加预应力钢拉杆（分水平拉杆、下撑式拉杆和组合式拉杆或撑杆）对结构进行加固的方法。共100页第14页房屋安全鉴定与加固4.2加固的常用方法共100页第15页优缺点：优点：这种方法可在几乎不改变使用空间的条件下，提高结构构件的正截面及斜截面承载力。预应力能消除或减缓后加杆件的应力滞后现象，使后加杆件有效地参与工作。预应力产生的负弯矩可以抵消部分荷载弯矩，减小原构件的挠度，缩小原构件的裂缝宽度，甚至可以使裂缝完全闭合。缺点：其缺点是增加了施加与盈利的工序和设备。房屋安全鉴定与加固4.2加固的常用方法改变受力体系加固法改变受力体系加固法是通过增设支点（柱或托架）或采用托梁拔柱的办法去改变结构的受力体系（计算简图）的一种加固方法。共100页第16页房屋安全鉴定与加固4.2加固的常用方法共100页第18页优缺点：优点：受力明确，简单可靠。且易拆卸、复原、具有文物和历史建筑加固要求的可逆性。缺点：显著影响使用空间；原结构构件存在二次受力的影响房屋安全鉴定与加固4.2加固的常用方法外部粘钢加固法外部粘钢加固法是一种用胶粘剂把钢板粘贴在构件外部进行加固的方法。常用的胶粘剂以环氧树脂为主配成。共100页第19页房屋安全鉴定与加固4.2加固的常用方法共100页第20页优缺点：优点：这种加固方法的优点是施工工期短，施工时可以不动火，加固后几乎不改变构件的外形和使用空间，却能大大提高结构构件的承载力和正常使用阶段的性能。缺点：但它要求环境温度不高于60℃，相对湿度不大于70%，并要求无化学腐蚀影响。粘贴钢板对施工工艺要求较高，一般应由专业队伍施工。房屋安全鉴定与加固4.2加固的常用方法化学灌浆法化学灌浆法是用压送设备将用化学材料配置的浆液灌入混凝土构件裂缝的一种修补方法。因灌入的浆液砖与混凝土较好地粘接并增强构件的整体性，所以它可恢复构件使用功能，提高耐久性，达到防锈补强的目的。共100页第21页房屋安全鉴定与加固4.2加固的常用方法共100页第22页优缺点：优点：灌浆液技术成熟，品种齐全，基本上都已实现了单组份成品化生产，不需现场调配，质量稳定。施工不受季节、天气限制。施工综合费用低，经济效益显著。施工工艺简单，工人劳动强度小。缺点：但它要求环境温度不高于60℃，相对湿度不大于70%，并要求无化学腐蚀影响。粘贴钢板对施工工艺要求较高，一般应由专业队伍施工。房屋安全鉴定与加固4.2加固的常用方法水泥灌浆或喷射修补法水泥灌浆法是用压力设备把水泥浆液压入砖墙裂缝，使其结合的一种修补方法。喷射修补法是用压缩气体将水泥砂浆或细石混凝土喷射到受喷面上并凝固成新的喷射层的加固方法。共100页第23页房屋安全鉴定与加固4.2加固的常用方法共100页第24页优缺点：优点：用于水泥浆液的浆液的强度远大于砌筑砖墙的砂浆强度，所以用灌浆法修补的砌体承载力可以恢复如初，且较为经济。缺点：需要专门的设备，这种方法主要用于因地震、温度、沉降等原因引起的砖墙裂缝的修补。房屋安全鉴定与加固4.2加固的常用方法地基基础的加固方法地基基础的加固方法可分为基础加宽、加深及加固，桩式托换，地基处理等。加宽基础的方法有直接加宽、抬墙梁加大基底面积和增设筏板基础等。共100页第25页房屋安全鉴定与加固4.2加固的常用方法地基基础的加固方法当地基中有膨胀土或局部软弱土层等情况时，可分段挖去原地基土，新做混凝土墩或砖墩以加深基础。如果基础出现开裂，刚度或强度不足，可采用化学灌浆法、混凝土围套加固法或加厚基础法加固基础。共100页第26页桩式托换是用增设桩的办法来托换原基础。托换桩的承载力一般都较大，可用于承载力严重不足以及外套框架增设层法的基础。地基处理的方法有石灰桩挤密地基和灌浆法加固地基土两种，后者由于灌浆材料价格较高，因此通常用于加固3～5mm的地基处理。房屋安全鉴定与加固4.3房屋结构加固4.3房屋结构加固共100页第27页1.砌体结构加固2.钢结构加固3.混凝土结构加固4.古建筑加固5.火灾后建筑结构加固6.钢屋架加固房屋安全鉴定与加固4.3房屋结构加固砌体结构加固通常砌体结构是由混凝土砌块、黏土砖等构成的墙体结构。因为砌体是脆性材料，它的抗剪、抗拉强度都比较低，因此抗震性能很差，历次国内外强地震中，其结构的破坏率非常高。共100页第28页因其延性较差、材料脆弱，如果为Ⅵ度的地震烈度，砌体结构会开始产生破坏，对于施工质量差或设计不合理的房屋，会产生裂缝。如果Ⅶ~Ⅷ度地震发生的时候，该结构墙体会出现很多裂缝，一些砌体房屋甚至还会倒塌，因而砌体结构是加固的主体结构。房屋安全鉴定与加固4.3房屋结构加固共100页第29页1.扩大砌体的截面加固这种方法适用于砌体承载力不足但裂缝比较轻微，要求扩大面积不是很大的情况。一般的墙体、砖柱均可以采用此法。加大截面的砖砌体中砖的强度等级与原砌体相同，砂浆的等级要比原砌体中的等级提高一级，且最低不低于M2.5.砌体结构常用的加固方法房屋安全鉴定与加固4.3房屋结构加固共100页第30页扩大砌体的截面加固①新旧砌体咬槎结合：如下图所示，在旧砌体上每隔4～5皮砖，剔去旧砖成120mm深的槽，砌筑扩大砌体时应将新砌体与之仔细连接，新旧砌体成锯齿形咬槎，可保共同工作。②钢筋连接：在原有砌体上每隔5～6皮砖在灰缝内打入Φ6钢筋，也有用冲击钻在砖上打洞，然后用M5砂浆裹着插入Φ6钢筋，砌新砌体时，钢筋嵌于灰缝之中，如下图所示。扩大砌体加固房屋安全鉴定与加固4.3房屋结构加固共100页第31页2.外加钢筋混凝土加固该法属于复合截面加固法的一种。其优点是施工工艺简单、适应性强，砌体加固后承载力有较大提高，并具有成熟的设计和施工经验；适用于柱、带壁墙的加固；其缺点是现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。砌体结构常用的加固方法房屋安全鉴定与加固4.3房屋结构加固共100页第32页外加钢筋混凝土加固墙体外贴混凝土加固(a)单面加混凝土(开口箍)；(b)单面加混凝土(闭口箍)；(c)双面加混凝土用钢筋混凝土加固砖壁柱(a)单面加固；(b)双面加固外包混凝土加固砖柱(a)单侧加固(b)双侧加固(c)四周外包加固房屋安全鉴定与加固4.3房屋结构加固共100页第33页3.水泥灌浆法水泥灌浆主要分为两种：重力灌浆法和压力灌浆法。砌体结构常用的加固方法（1）重力灌浆法利用浆液自重灌入砌体裂缝中以达到补强的目的。重力灌浆法的施工要点：①清理裂缝，形成灌浆通路；②表面封缝，用1：2水泥砂浆（内加促凝剂）将墙面裂缝封闭，形成灌浆空间；③设置灌浆口，在灌浆入口处凿去半块砖，埋设灌浆口；④冲洗裂缝，用灰水比为1：10的纯水泥浆冲洗并检查裂缝内浆液流动情况；⑤灌浆，在灌浆口灌入灰水比为3:7或2:8的纯水泥浆，灌满并养护一段时间后拆除灌浆口再继续对补强处局部养护。房屋安全鉴定与加固4.3房屋结构加固共100页第34页3.水泥灌浆法（2）压力灌浆法应用灰浆泵把浆液压入裂缝中以达到补强的目的。这种方法已在北京、天津、上海等地使用，并通过试验证明修补效果良好。砌体结构常用的加固方法房屋安全鉴定与加固4.3房屋结构加固共100页第35页4.外包钢加固法外包钢常用来加固砖柱和窗间墙。具体做法是首先用水泥砂浆把角钢粘贴于被加固砌体的四角，并用卡具临时夹紧固定，然后焊上缀板而形成整体。经外包钢加固后，砌体变为组合砖砌体，由于缀板和角钢对砖柱的横向变形起到了一定的约束作用，使砖柱的抗压强度有所提高。砌体结构常用的加固方法房屋安全鉴定与加固4.3房屋结构加固共100页第36页4.外包钢加固法外包钢加固具有快捷、高强的优点。用外包钢加固施工快，且不需要养护期，可立即发挥作用。