增设新构件及扩大截面法加固.docx

增设新构件和扩大截面法加固
严重超载的钢筋混凝土梁采用增设新构件加固比较经济。报据板的承载力，新增的构件可以设在现有的梁之间，也可以与现有梁平行靠在一起。在跨中设置新梁的优点在于缩小板跨.同时提髙了板和梁的承载力（图4.6）。紧靠原梁设置新梁并相互连接，这样做的好处在于能用新后增荷载。

图4.6 板跨中部位增设钢梁
采用被动法加固法， 新梁仅仅承受后增荷载， 而既有梁板仍承受原来的恒载。采用主动法加固，要将原有梁和板在恒载作用下引起的变形顶升回去，这种操作很刺手，经常是不必要的。也可以让新梁产生向上的荷载，这种荷载通常是由于支顶或加楔产生。
通常情况下，增设钢梁比增设混凝土梁要容易、快捷，这是由于混凝土梁需要支模板，并且由于加固部位上方的板而难以浇筑。为了使后增的钢梁起作用，它必须与被加固的梁变形协调。荷载将按构件的相对刚度(EI)进行分配,通常采用在原梁两侧增设槽钢的方法，这样能使槽钢与原有混凝土柱相联。为了分担荷载,3根梁可用贯通的螺栓相互连接(如图4.7a)。施工时，被加固梁区域内的活荷载应卸掉。
为了使荷载传至钢梁上，需要用垫板或楔块使新梁与板紧密接触。对于离开原混凝土梁增设的钢梁.应当使梁和板可靠连接，使梁的脷向约束有保障.可以采用交错布置的膨胀螺栓。紧貼原梁设置的钢梁侧向有约束，可以不用螺栓。
图4.7b所示，是另一种方法，采用柔性钢梁加固既有混凝土梁，仅在梁端锚固，其目的是通过引人向上的荷载，使原有混凝土梁部分卸载。采用这种方法时，通过千斤顶或是将楔块楔入板底和钢梁顶面之间，使新梁产生一个预定的向下挠度，支顶原有混凝土梁(测量槽钢实际挠度的一个简便办法是使用琴弦八支顶或加楔使荷载作用在槽钢上，相应减轻了原有混凝土梁的荷载，因而避免结构（无论是现在还是加固后结构）出现超载。这个方法与图4.7a所示的方法相比有一个很大的优越之处，是新老结构不必一定应变协调。槽钢的刚度不一定与原混凝土梁相匹。因此可以使用轻而柔的槽钢，而不是别的加间方法中要求的重而刚的槽钢。

图4.7 在已有混凝土梁的两侧增设钢梁
（a）为了受拉协调设计的刚性槽钢；（b）帮助已有梁体承担部分荷载的柔性槽钢，设置位置稍向下移
在某些情况下，增设钢梁并不是最好的方法。比如当加固后构件冇防火要求，或者美学上要求仍保持原有的混凝土外现，或者不允许使用钢结构加固时，可以采用扩大截面法加固混凝土梁，加固过程包括：（1)尽可能地卸载；(2)凿毛混凝土表面以去除表面污物，提高粘结力；（3）浇筑或喷射新增的混凝土，正确的表面处理和良好的粘结是防止在荷载作用下后增混凝土从原有结构上脱离，保证体系共同工作的关键。增强新老混凝土之间的粘结可以采用在梁腹板内水平打洞增设箍筋（图4.8b）或设置短的锚筋（图4.8c）、或是结合板面叠合层，增设闭合箍筋（图4.8c），完全包住原有混凝土梁。
扩大截面法是一种相对简单、比较流行的梁的加固法，但并不是没有缺点。一个潜在的问题是新增混凝土的收缩，当心混凝土硬化收缩时，老的结构混凝土截面尺寸不变。由于两部分之间通过粘结或机械连接，新混凝土的收缩将受阻而产生拉应力，如果拉应力积聚到足够严重的程度，新混凝土就会产生开裂或是剥离。这个问题可以使用无收缩混凝土或是特种抗拉混凝土来防止。另一个解决的办法是采用灌浆料。
扩大截面法的另一个潜在问题是新增钢筋的锈蚀，以及植入原有混凝土结构里的锚筋的锈蚀。