零基础学习强化技术
1. 加固概述
加固类型
建筑结构加固工程加固类型
建筑结构加固工程可分为建筑结构的整体抗震加固（即系统加固）和构件加固。当建筑结构整体抗震性能不足以满足现行抗震鉴定标准时，进行系统加固；构件加固是当局部构件承载力不足时，对局部构件进行的加固。
强化原则
既有建筑抗震加固设计原则应符合以下要求：
1.应根据抗震鉴定结果，综合分析后确定加固方案，采取建筑整体加固、分段加固或构件加固等措施，增强整体性，改善构件受力状况，增强综合抗震能力；
2.加固或新增构件的布置，应消除或减少不利因素，防止局部加固引起结构刚度或强度的突然变化；
3.新建构件与既有构件之间应有可靠的连接；新建抗震墙、柱等竖向构件应有可靠的基础；
4 当加固所用材料种类与原结构相同时，其强度等级不应低于原结构材料的实际强度等级；
5、加固设计应重点做好节点连接结构设计。
加固内容及方法
系统强化
砌体加固
对可靠性缺乏或业主要求提高可靠性的砌体结构及其相关部件，应采取加固、局部更换或调整内力等措施，确保其具有现行设计规范和业主要求所要求的安全性、耐久性和适用性。
当抗震承载力不满足要求时，应采用加固方法
1）拆除或增加抗震墙
2）修补及灌浆
3）面层或板墙加强筋
4）外柱加固
5) 角部或边缘加固
6）支撑或支架加固
当完整性不满足要求时，应采用加固方法
1)当墙体在平面内未封闭时，可在洞口处增设墙体段或增设现浇钢筋混凝土框架，形成封闭。
2)当纵、横向强度连接较差时，可采用钢拉杆、长锚杆、附加柱、附加圈梁等加固。
3)当楼、屋盖构件支撑长度不符合要求时，可增设托梁或采取加强楼、屋盖整体性等措施；对腐蚀、劣化的构件应予以更换；无下弦的山墙屋架应增加下弦拉杆。
4) 当构造柱或核心柱的设置不符合评定要求时，应增设柱；当墙体采用双面钢丝网砂浆面层或钢筋混凝土板墙体加固，且在墙体接缝处增设相互可靠绑扎的钢筋加强带时，无需增设构造柱。
5)当圈梁设置不符合评定要求时，应增设圈梁；外墙圈梁宜采用现浇钢筋混凝土，内墙圈梁可用深端钢拉杆或锚杆代替；双面钢丝网砂浆面层或钢筋混凝土板墙体加固且上下端增设加强带时，无需增设圈梁。
6）装配式建筑、房屋不满足抗震评估要求时，可增加现浇钢筋混凝土层或增设支撑梁，对建筑物及屋面进行加固。
适合薄弱部位的加固方法
1）当窗间墙宽度太小或抗震性能达不到要求时，可增设钢筋混凝土窗框，或采用钢丝网砂浆面层、板墙等方法加固。
2)当支撑梁的墙体截面抗震性能不满足要求时，可采用砌体柱、组合柱、钢筋混凝土柱附加或加固钢丝网砂浆面层、板墙等方法。
3)当支撑悬挑构件的墙体不满足评定要求时，宜在悬挑构件端部增设钢筋混凝土柱或砌体组合柱进行加固。
4）隔墙无拉紧装置或拉紧装置不牢固时，可采用包边、预埋钢套、锚杆或钢拉杆加固。当隔墙过长或过高时，可采用钢丝网砂浆面层加固。
5)屋面的楼梯间、电梯间、水箱间等不符合鉴定要求时，可采用面层或外接柱加固，上部应与屋面构件可靠连接，下部应与主体结构加固措施连接。
6) 烟囱、未系紧的女儿墙、门面等伸出屋面超过规定高度时，应予以拆除、降低高度或采用型钢、钢拉杆加固。
7)当悬臂构件锚固长度不满足要求时，可增设拉杆或采取减少悬臂长度的措施。
钢筋混凝土结构加固
当钢筋混凝土房屋的结构体系和抗震承载力不符合要求时，应采用下列加固方法：
1)单向框架应加固或改为双向框架，或采取措施加强楼面、屋盖的整体性，并增设抗震墙、抗震支撑等抗侧力构件。
2)当单跨框架不能满足鉴定要求时,应在大于框架-抗震墙结构抗震墙最大间距、且不大于24m的间距内增设抗震墙、翼墙、抗震支撑等附加抗侧力构件,或将相应轴线的单跨框架改为多跨框架。
3)框架梁、柱配筋或承载力达不到评定要求时，可采用外敷钢筋、增加截面、粘钢板或碳布等方式加固。
4)当框架柱轴压比不满足鉴定要求时，可采用增大截面的方法进行加固。
5)当建筑刚度较弱、明显不均匀或有明显扭转效应时，可增设钢筋混凝土抗震墙或翼墙加固，或设置支撑钢筋。
6)钢筋混凝土抗震墙配筋不满足鉴定要求时，可对原墙体进行加厚或增设端柱、墙体。
7)当楼梯构件不满足评定要求时，可采用粘钢板、碳布或增大截面等方式加固。
部件加固
地基加固
增加基面积
适用范围：增加基础底部面积法适用于现有建筑物地基承载力或基础底部面积大小达不到设计要求时的加固。
基础扩大示意图
施工要求：
a.当基础受偏心压力时，可采用非对称加宽；当基础受中心压力时，可采用对称加宽；
b.浇筑混凝土前应将原基础打毛、清理干净，再抹一层高强度水泥浆或混凝土界面剂，以增加新、旧混凝土基础间的粘结强度；
c.加宽部分的主筋应与原基础内的主筋采用焊接连接，并设置梅花排列的拉结筋（如要求抗剪时，应经计算确定配筋量）。
深化基础知识
适用范围：加深基础法适用于浅基础层中有较好的土层可以作为持力层，且地下水位较低的情况，此方法是加深原有基础埋深，使基础支撑在较好的持力层上，以满足设计对基础承载力和变形的要求。
施工要求：
a.加深基础加固既有房屋基础时，需分批、分段、间隔进行。间隔开挖长度约1.2m、宽度约0.9m的垂直坑；
b.基础下的竖坑应采用现浇混凝土浇筑，距原基础底面80mm处停止浇筑，养护一天后加掺有膨胀剂、速凝剂的干稠水泥砂浆填塞基底缝隙，保证密实度。
锚固静压桩
适用范围：锚杆静压桩法适用于粉土、淤泥质土、粘土、粉土、人工填土等地基土。
锚杆静压桩工作原理示意图
原基础结构要求：原基础台座除应满足相应的承载力要求外，还应符合下列规定：
基座周边至边桩的净距不宜小于200mm；作为基座基础的原基础桩孔厚度不宜小于350mm，否则应采取附加封桩锚固措施；桩顶嵌入基座的长度宜为50~100mm；桩孔宜采用C30微膨胀早强混凝土密实浇注。
桩身混凝土强度等级不宜低于C30；当原基础厚度小于350mm时，桩孔应采用2根φ16钢筋交叉焊接于锚杆进行封堵，桩帽应在灌注桩孔混凝土的同时在桩孔顶面以上浇注，厚度不应小于150mm。
桩基结构要求：
桩身材料可采用钢筋混凝土或钢材；钢筋混凝土桩宜为方形，桩边长宜为200~300mm；桩身混凝土强度等级不宜低于C30；桩内主筋应经计算确定。
方形桩段边长为200mm时，配筋不应小于4φ10；边长为250mm时，配筋不应小于4φ12；边长为300mm时，配筋不应小于4φ16；每根桩段长度宜为1.0~2.5m，桩段之间应有可靠的连接，宜采用焊接。
锚栓施工要求：锚栓可采用光滑直杆镦粗螺栓或焊接箍筋螺栓，并应满足以下要求：
当打桩力小于400kN时，可采用M24锚杆；当打桩力为400~500kN时，可采用M27锚杆；锚杆的锚固深度可为锚杆直径的10~12倍，且不宜小于300mm。锚杆露出底座顶面的长度应满足打桩机的要求，一般不宜小于120mm；锚杆与打桩孔、周边结构及底座边缘的距离不宜小于200mm。
砖墙加固
钢丝网水泥砂浆表面加固方法
适用范围：钢丝网水泥砂浆面加固是在面层砂浆中添加钢丝网、钢板网或焊接钢丝网，以提高墙体的承载力和延性的一种加固方法。其优点是平面外抗弯刚度大大提高，平面内抗剪强度和延性大大提高，抗塔裂性能大大提高。此方法适用于静力加固和中高强度抗震加固。
钢丝网水泥砂浆面层加固砖墙示意图
构造要求：当基础受偏心受压时，可采用非对称加宽；当基础受中心受压时，可采用对称加宽；浇筑混凝土前应对原基础进行打毛、刷干净，并铺一层高强等级水泥浆或打抹混凝土界面剂钢结构人字梁计算公式，增加新、旧混凝土基础的粘结强度；加宽部位的主筋应与原基础内主筋采用焊接连接，并设置梅花排列的拉结筋（若要求抗剪，配筋应经计算确定）。
2.混凝土柱加固方法及注意事项
方法应用场景
具体加固方法
增加截面配筋法
适用范围
增加截面配筋的方法是增加原构件的受力钢筋，并在外侧重新浇筑混凝土，以增加构件的截面尺寸，从而提高承载能力。其优点是可以同时增加构件的刚度、承载能力和变形能力，在某些情况下还可以增强连接的可靠性；其缺点是湿作业工作量大、维护周期长、占用较多的建筑空间。混凝土柱增加截面配筋示意图如下图所示。
增加截面配筋法加固混凝土柱示意图
施工要求
a.构件混凝土强度等级不宜低于C13；
b.新增部分可采用现浇混凝土、自密实混凝土或喷射混凝土就地浇筑，也可用水泥基灌浆材料掺细石混凝土浇筑。
c.混凝土厚度新增要求：手工浇注：≥60mm；喷射：≥50mm。
d.采用增大截面加固方法时，应对原构件混凝土表面进行处理，设计文件应对截面处理方法及质量提出要求。一般除对混凝土表面进行毛化处理外，还应采取涂抹结构界面胶、植剪力销或增设剪力键等措施。
e.柱的受力钢筋直径不宜小于14mm，锚固箍筋直径不宜小于8mm；U型箍筋直径宜与原箍筋直径相同；分布钢筋直径不宜小于6mm。
经验教训
a.通过增加四边的横截面积来增强混凝土柱的强度，并确保新增加的箍筋是封闭的。
b.采用单侧、两侧或三侧增加截面加固混凝土柱时，如新增箍筋无法闭合，可将新增箍筋与原箍筋焊接在一起，以达到闭合作用。
外部钢筋加固方法
适用范围
外钢筋加固法根据与原结构的连接方式分为外粘钢筋加固法和无粘钢筋加固法，均适用于需显著提高截面承载力和抗震能力的钢筋混凝土柱的加固。外钢筋混凝土柱示意图如下图所示。
外加固法钢筋混凝土柱示意图
施工要求
a.加固角钢不应小于L75×5；
b.扁钢箍板或拉板不应小于40mm×4mm，其间距不宜大于20r(r为单个角钢截面的最小转弯半径)，且不宜大于500mm；在节点区域，间距应适当增大。
c.外角钢两端应可靠连接锚固，角钢下端应锚固于基础上，中部应穿过各楼板，上端应延伸至加强层上层楼板底部或屋面板底部。
d.采用外粘钢加固柱时，应将原构件截面的边角打磨成半径r大于或等于7mm的圆角，外粘钢注胶应在钢架焊接完成后进行。
e.外粘型钢型材的胶缝厚度应控制在3mm~5mm;允许有长度不超过300mm、厚度不超过8mm的局部胶缝，但不得出现在角钢端部600mm范围内。
经验教训
a.新增加的角钢必须沿柱高全穿，如角钢无法穿过楼板梁时，可用同代钢筋穿过楼板与上下层楼板焊接加固角钢；
b.梁柱节点处，当扁钢无法穿过混凝土梁时，可将等效钢筋穿过混凝土梁并焊接在加固角钢的左右两侧进行加固锚固；
c.底柱加固时，加固角钢端部必须锚固于原结构基础顶面，埋入地基土内的加固角钢应浇筑混凝土套管防锈，如上图中3-3截面所示；
d.如有特殊要求，混凝土柱采用外加型钢加固后，仍需进行防火处理。由于目前国家尚无相关标准和要求，通常的做法与钢结构的防火方法相同，如涂刷薄层或厚层防火涂料等。
碳布环形闭环加固法
适用范围
它适用于加固钢筋混凝土柱，需要提高截面的剪切承载力和构件的整体延展性。
施工要求
a.现场测量的钢筋混凝土结构构件混凝土强度等级不应低于C15，混凝土表面拉拉粘结强度不应低于1.5MPa；
b.混凝土构件表面粘贴的碳纤维复合材料不得受到阳光或有害介质的直接照射，并对其表面进行保护。
c.用该方法加固的混凝土结构长期环境温度不宜高于60℃。
经验教训
a.必要时可对碳纤维片材及配套树脂粘结材料进行现场取样检验。
b.碳纤维布实际粘贴面积不应小于设计面积，位置偏差不应大于10mm。
c.碳纤维布与混凝土的粘结质量可用小锤轻敲或用手按压碳纤维布表面来检查，总有效粘结面积不应小于95%。
3.混凝土梁加固方法及注意事项
方法应用场景
具体加固方法
外贴碳布加固方法
施工要求
a.构件混凝土强度等级不宜低于C15；
b.阳截面弯曲承载力的增加不宜超过40%；
c.纤维复合材料加固：预制板不宜超过2层；纤维布不宜超过4层。
经验教训
a.粘贴延伸长度问题。对于梁底部的受弯加固，当碳布粘贴延伸长度不满足要求时，可采用附加锚固形式，如端部钢筋U型箍筋；对于梁支座的受弯加固，当粘贴延伸长度不满足要求时，可采用钢带+钉子的形式进行端部锚固。粘贴延伸长度的确定可参考《混凝土结构钢筋设计规范》GB50367-2013第10.2.5条。
b.碳布与钢板粘贴问题。当梁支座采用受弯加固时，若采用钢板向另一方向加固，应将碳布放在下面，将钢板放在上面。
c.防火。由于采用碳布加固，材料包括胶粘剂和碳布两种材料。胶粘剂使用的环境温度不应高于60℃。因此，采用此方法加固高温环境下的混凝土结构时，应采取相应的防护措施。目前国家尚无相关规定和要求，通常的做法是用水泥砂浆抹面。
外粘碳布U型箍
施工要求
a.构件混凝土强度等级不宜低于C15；
b.锚固U型箍宽度：端箍应≥梁底碳布宽度的2/3，且≥200mm；中箍应≥梁底碳布宽度的1/2，且≥100mm。
c.抗剪加固U型箍：U型箍上端应设置纵向带，用于锚固。当梁高h≥600mm时，应在梁腰部增设纵向腰带。
外贴钢板加固方法
施工要求
a.构件混凝土强度等级不宜低于C15；
b.阳截面弯曲承载力的增加不宜超过40%；
c.粘贴钢板厚度要求：手工涂胶≤5mm；压力注胶≤10mm；
d.粘贴钢板加固量：受拉区≤3层；受压区≤2层；钢板总厚度≤10mm。
经验教训
同样的混凝土梁，通过弯曲加固，外面粘碳布。
外粘钢板U型箍
施工要求
a.构件混凝土强度等级不宜低于C15；
b.锚固U型箍：端箍应≥梁底钢板宽度的2/3，且应≥80mm；中箍应≥梁底钢板宽度的1/2，且应≥40mm；U型箍厚度应≥梁底钢板厚度的1/2，且应≥4mm；
c.抗剪加固U型箍：U型箍上端应设置纵向带，用于锚固。当梁高h≥600mm时，应在梁腰部增设纵向腰带。
外粘钢
施工要求
a.角钢厚度≥5mm，角钢边缘≥50mm；
b.节点板截面应≥40mmx4mm，间距应≥20r（r为单根角钢截面的最小转弯半径），且应≤500mm。
经验教训
a.加固方案选择。由于此加固方法要求扁钢箍全部穿过原有楼板，这种做法对原有楼板的破坏太大，所以一般不建议采用。如确需采用此方法，可用钢筋代替扁钢箍，以减少对原有楼板的破坏。
b. 出于防火考虑，与混凝土柱一样采用外粘型钢加固，具体请参见混凝土柱加固。
4.常用加固材料技术要求
具体的
1.结构加固所用混凝土的强度等级应比原结构及构件的强度等级提高一级，且不得低于C20级；其性能和质量应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。
2.《混凝土结构钢筋设计规范》GB50367-2013第4.1条。
钢材及焊接材料
《混凝土结构钢筋设计规范》GB50367-2013第4.2条
纤维和纤维复合材料
1、纤维复合材料的纤维必须为连续纤维，其品种和质量须符合下列要求：
（1）用于承重结构加固的碳纤维应为聚丙烯腈基小丝束纤维，丝束长度不大于15K
（2）在承重结构加固工程中，严禁使用预浸渍法生产的纤维织物。
（3）纤维复合材料的抗拉强度应满足《混凝土结构钢筋设计规范》GB50367-2013第4.3条的要求。
2、其他事项参见《混凝土结构钢筋设计规范》GB50367-2013第4.1条的规定。
结构加固用胶粘剂
1.承重结构用胶粘剂按其基本性能分为A类胶粘剂和B类胶粘剂，重要结构、悬臂构件、受动态力作用的结构、部件应采用A类胶粘剂，一般结构可采用A类胶粘剂或B类胶粘剂。
2、承重结构所用胶粘剂必须进行粘结剪切强度试验，试验时应按置信水平0.90、保证率95%的要求确定粘结剪切强度标准值。
3、承重结构加固工程中严禁使用不饱和聚酯树脂、醇酸树脂作胶粘剂。
4、其他事项参见《混凝土结构钢筋设计规范》GB50367-2013第4.4条的规定。
5.系统抗震加固验证
多层砖混结构房屋抗震加固
对于多层砖混房屋抗震加固总体计算，可以采用加固后的综合抗震指标作为衡量多层砖混房屋抗震性能的指标，也可以按照设计规定的方法，对加固墙段截面进行抗剪承载力校核。
综合抗震能力指标法
钢筋混凝土楼板及墙体截面的综合抗震能力指标，应按下式计算:
公式中各参数含义请参考《建筑抗震加固技术规范》JGJ116-2009第5.1.4条。（PS：获取代码请在公众号回复“加固代码”）
与鉴定不同的是，根据不同的加固方法，应考虑相应的加固增强系数，并根据加固后的情况取系统影响系数ψ1和局部影响系数ψ2。
1.墙面层的增强系数是A级和B级砌体座的相同，用于表面层增强，基于原始壁的厚度为1.1〜3.1评估不需要结构柱，根据外部列和开口的条件，系数为1.1〜1.3。
2. A类和B级砌体房屋的结构影响系数略有不同钢结构人字梁计算公式，主要反映在结构柱的影响系数中：
a。
b。当评估不需要结构柱时，在添加其他柱，拉杆和环梁之后，将整体连接的系数（支撑板的支撑长度，屋顶的布置和结构等）为ψ1= 1.0。
c。用表面层或板墙加固的窗墙或其他窗框和柱，局部尺寸的影响系数为ψ2= 1.0；
d。使用表面层，板壁加固或添加柱子，梁支撑长度的影响系数为ψ2= 1.0。
剪切轴承能力验证方法
根据当前的规定加固墙后：对于墙壁，只能选择具有较大下属区域或较小垂直应力的壁截面以进行地震轴承能力验证，并且该部分的地震剪切轴承能力可以根据以下公司进行验证：
不考虑结构影响：v≤ηvro
当考虑结构影响时：v≤ηψ1ψ2Vro
有关公式中参数的含义，请参阅《技术代码》第5.1.5条，以进行建筑物的地震改造JGJ116-2009。
多层和高层钢筋混凝土建筑的地震加固
当加强抗震的混凝土房屋时，应根据房屋的实际情况选择加固计划，主要提高结构成员的地震轴承能力，主要提高结构的变形能力，或者更改框架结构的能力。应根据加固后的结构条件以及其地震作用的值，地板屈服强度系数，系统影响系数和局部影响系数确定。
A类住房
当A级钢筋混凝土房屋使用飞机结构的地板综合地震能力指数进行次级评估时，系统影响系数和局部影响系数应满足以下要求。
1.系统影响系数可以根据结构系统的程度和位置，梁柱马rup，轴向压缩比等确定，以下如下：
A。
b。
c。
d。
e。
2.局部影响系数可以是根据以下三个系数选择的最低值，该局部结构在“地震评估和加强现有建筑物的地震评估和加强”第6.2节中不符合地震措施的要求。
a。
b。
c。地震壁之间的地板和屋顶的长度宽度超过第6.2.1条的要求，“现有建筑物的地震评估和强化代码”的第4款DGJ08-81-2015，它可以根据多余的程度将其视为0.6〜0.9。
B类住房
可以根据以下条件确定B级增强混凝土房屋的系统，根据结构系统的程度和位置，梁柱搅拌，轴向压缩比，壁边成分等。
a。
b。
C。
d。结构损坏或倾斜，但已修复和纠正时，上述值应乘以0.8〜1.0。
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