钢骨混凝土范文
时间：2023-04-02 01:21:50
导语：如何才能写好一篇钢骨混凝土，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
【关键词】型钢混凝土；钢结构；深化设计
一、型钢混凝土结构的概念
型钢混凝土结构也可称为劲性钢筋混凝土结构或者包钢混凝土结构，是一种非常坚固的建筑结构。所谓型钢混凝土结构就是指在混凝土中配置型钢，使之形成了一种非常实用有效的建筑结构。
型钢混凝土结构的强度非常高，抗压性能非常强，也正因为如此，型钢如今被广泛地应用到了建筑领域。
二、型钢混凝土结构的优点
型钢混凝土结构是如今建筑工程中较为常见的建筑结构，其自身有很多的优点，因此深受建筑业的青睐，更得到了很多业主的认可。具体说来型钢混凝土结构的优点主要有以下几点：
（一）型钢混凝土的强度非常大，承载能力高
型钢混凝土是在混凝土中配制了型钢。两者都是非常坚固的建筑材料，结合起来自然更加坚固。一般来说，型钢混凝土结构比外形相同的钢筋混凝土结构承载能力要高出数倍。也正因为如此，型钢被广泛使用在各个建筑领域。此外，型钢混凝土因为强度大，使得其可以很好地减小构件的截面尺寸，这样一来，建筑物的使用面积就会相应增加并降低建筑物的层高，这对节省建筑物的建设费用有非常大的作用。
（二）型钢混凝土结构相比传统的混凝土结构更为简单，也更为方便施工人员进行施工
型钢在混凝土结构虽然也是通过浇筑的方式来制成的，但是它却是在浇筑之前就已经形成了坚固的钢结构，这使得型钢结构在保证质量的同时结构更加简单，大大减少了模板的支撑。这不但大大节省了建筑成本，更方便了施工，提高了建筑工程的施工效率。
（三）型钢混凝土结构的耐火性和抗腐蚀性较强
由于型钢混凝土结构自身的特点，使其具备了良好的耐火性和抗腐蚀性，加之外层设立的混凝土同样也能够有效地防火、抗腐蚀。大大节省了建筑材料也使建筑物更加的坚固，保证了居住人员的安全。
三、型钢混凝土结构存在的施工难题
虽然型钢混凝土结构有很多的优点，但是它仍然存在着一些不足：
（一）钢结构需要进行复杂的前期设计
型钢混凝土结构需要在浇筑之前进行样式设计，因此拥有很大的设计量。在设计时往往会因为一点小的差错就会造成施工时的巨大问题。这对施工来说是个非常大的难题，也对设计人员提出了非常严格的要求。
（二）型钢混凝土结构内部钢筋量较大，造成了不方便
由于型钢混凝土结构较为简便，因此想要承受力度大就只能在其结构内部设置非常多的钢筋，这些钢筋的规格通常都很大。并且在承受重量极大的钢骨上设有十分多的栓钉，这就使得箍筋加工复杂，更让施工人员在绑扎时非常不便，这无疑给施工带来了很大的麻烦。
除此之外，型钢混凝土结构的组合结构的组合方式较为复杂，让施工人员很难处理。
（三）型钢混凝土结构仍存在一些不规范的地方
型钢混凝土结构是需要在浇筑前进行设计的，这使得其组合结构无法形成标准的规范。而其钢骨以及其他梁柱等部位的尺寸往往是不合比例的，给施工带来了很多的不便。
四、型钢混凝土的深钢结构化设计的探讨
（一）深化型钢混凝土钢结构的设计规范
在对型钢混凝土结构进行设计时一定要有一个明确实用的规范，要结合工程的实际要求以及钢筋和混凝土的特点进行科学合理地设置。而对于承受重要力量的钢骨结构更应该对其设计工作有着高度的重视，要做到设计符合钢骨结构自身的特点，更要可以满足建设施工的特点。比如说，型钢混凝土柱的含钢率是多少，这一定要有非常严格规范的标准。一些人认为型钢混凝土柱合理含钢率为4%～ 8%，很多设计者也是按照这一标准进行设计的，但是这是不合理的，因为型钢与混凝土的粘合强度是与含钢率呈反比例的，当型钢的含钢率过高时，型钢混凝土结构的承载力就会相应降低，这对建筑物的质量带来了很大地阻碍。而如果想提高型钢混凝土结构的承载力，就要相应降低其含钢率，只有按照合理科学的规范进行设计，型钢混凝土的承载力才会达到最大值，进而保证工程的质量。
（二）对型钢混凝土结构的节点位置要更为严格
型钢混凝土结构的节点对结构的影响是非常大的，如果节点设计不合理的话，整个型钢混凝土结构就无法发挥最大的作用。一般来说，节点连接的承载力要高于构件截面的承载力。在对节点进行设计时，应该充分考虑到施工现场的实际情况，也要考虑到施工人员的施工情况，设计出满足施工需要同时也方便施工人员进行施工。一般说来，型钢混凝土结构柱要设计在主梁上端的1～1.3米位置。关于梁的设计要考虑多个方面，不仅要考虑到施工设备的所在位置也要注意建筑物的具体情况。对于构件焊接时等强连接的对接接头，应该重视其拼料的长度，其长度应该要大于300mm，纵横方向的对接焊缝要错开大于200mm。
（三）对型钢混凝土结构深化设计一定要对其质量进行有效地控制
对型钢混凝土结构深化设计一定要对其质量进行有效地控制，只有控制其质量才能保证建筑物的质量，进而保证人们的人身安全。设计人员在进行深化设计时，一定要从全方位对型钢混凝土结构进行有效地控制。不但要重视其外部的设计，更要重视其内部的质量，内部质量更能左右整个结构的质量。因此，设计人员一定要在设计过程中更加重视每一个环节和每一个细节。
不仅如此，设计人员也要提高自己的素质，只有不断提高自身的专业素质，才能够更好地对型钢混凝土结构进行设计并保证其质量。而在设计中和设计好后，设计人员和监管人员一定要对设计文件进行全方位、严格地检查，以减少和避免一些设计错误的设计文件会带来更大的错误，将错误扼杀在初始阶段。只有这样才能够真正保证钢筋混凝土结构的质量，才可以为工程设计出最好的材料，进而保证工程的质量。
五、结论
型钢混凝土结构中钢结构的深化设计，对型钢混凝土结构的提高有着非常重要的作用，可以促进我国建筑行业的发展，更可以保证我国建筑物的质量。
然而，深化型钢混凝土结构是一项很复杂的工作，需要大量的高素质、高水平专业人才，更需要专业的知识和技能。也正因为如此，我们应该更加重视对型钢混凝土结构的更新改革，并加大对其深化的投入力度。只有这样，型钢混凝土结构才能更好地为我国建筑物所使用。
参考文献：
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[4]薛建阳；赵鸿铁；杨勇；李俊华；王彦宏；型钢混凝土柱粘结滑移性能及ANSYS数值模拟方法研究[J]；建筑钢结构进展；2006年05期.
[5]杨勇，郭子雄，黄秋来，聂建国；核芯型钢混凝土（CSRC）结构应用前景及抗震性能分析[J]；工程抗震与加固改造；2005年05期.
篇2
随着社会经济的快速发展，城镇人口越来越多，可用建设用地越来越少，同时多功能综合性建筑也趋于增长。为此，从土地使用率及多功能发展，钢骨混凝土结构便从经济及安全方面凸显了其优势，解决了房屋建设高度及大跨度结构。但就目前而言，钢骨混凝土构造设计与施工方面的有待进一步提高。现，就厦门某一工程在钢骨混凝土结构设计与施工面存在的问题进行一次梳理，做到抛砖引玉，以供大家在今后的设计与施工中能想的更全面、做的更好。
2工程概况
该工程地处厦门，为综合性商住楼，其总建筑面积为:232068.081㎡，为地下三层为停车场，地上为37～45层，一到五层为商场，其余为住宅，建筑高度为150.75米。本工程设计有“十”字形钢骨柱44根，钢骨柱截面尺寸为BH1100*600*32*32mm;另在五层转换层设计有工字型钢骨梁32根，钢骨梁尺寸为BH1400*600*25*25mm。
3钢骨结构施工及设计探讨
3．1钢骨柱柱脚定位
本工程设计为埋入式柱脚，基础为人工挖孔灌注桩基，在浇筑混凝土前柱脚的螺栓必须先安装至孔桩内。如此一来，柱脚螺栓的定位加固就不易得到保障。一是，孔内悬空，人于孔内操作不方便;二是，孔桩核心范围内通常未设置钢筋，对螺栓定位加固容易跑位;三是，砼浇筑过程中不易对中线进行复核。则在浇筑砼后二次复核线，时常会有偏差情况产生时，否则必将产生偏心，则必须采取修整措施，导致施工至上部结构时保护层不足，也不可在后期施工中通过调整垂直度偏差的方法进行定位归中。故此，就我个人施工经验，除在施工过程发现问题时应及时的处理外，但针对那些已施工成形的，最好的办法是经设计通过调整加大柱脚预埋板的尺寸，再在调整后的柱脚板上按施工预埋好的锚栓开孔，并在其上按设计轴线焊接钢骨柱钢构。
3．2钢骨柱与混凝土梁钢筋的连接
通常钢骨柱与混凝土梁筋连接有三种情况。一是，混凝土梁筋绕开钢骨柱钢构;二是，在钢骨柱腹板上根据结构施工图定位开孔，混凝土梁筋穿钢骨柱腹板而过;三是，混凝土梁筋与钢骨柱在翼缘板处通过牛腿采用焊接连接。对比以上情况，前两种做法较容易得到解决，并保证质量，但第三种做法却不易得到保障，易出现问题。本工程根据设计图纸及相应规范要求，混凝土梁筋与钢骨柱翼缘板相遇时采用的是在钢骨柱翼缘板上于厂内焊接好牛腿，再在现场通过牛腿与钢筋混凝土梁筋进行搭接焊。另钢骨柱翼缘板到柱外边的距离为200mm，且该牛腿必须考虑柱主筋的正常通过(考虑柱主筋为C25，保护层为30mm)，则混凝土梁筋与牛腿的搭接焊长度为不大于140mm。则，钢筋与牛腿板焊接主要存在问题有:一是，焊接长度不够，二是焊接质量不到位。焊接长度不够的情况主要存在于钢筋混凝土梁的两端为型钢柱情况。因为梁钢筋是在型钢柱安装之前业已制作好，如果按图纸长度实际下料的话，考虑型钢柱的垂直度偏差则有可能梁钢筋安放不下，故此现场基本上是缩短3cm左右进行下料，如此一来则梁筋与牛腿的焊接长度就达不到设计要求。针对此种情况则应与设计沟通考虑梁筋分两段下料，做到两端先与钢牛腿进行焊接，以保与钢牛腿的焊接长度，焊接完后再在切断处进行搭接焊。而针对一端型性钢柱的，梁钢筋下料长度必须略大于图纸尺寸，以确保两端的锚固长度，且必须先施作与钢牛腿的焊接。现场焊接质量不到位，究其原因是因为焊接方式不对，在施工现场采用的是手工电弧焊。而钢板和钢筋的材质不一样，如果电流调低了，则钢板没办法烧透，调高了，则钢筋又会烧伤。故此现场经常是以烧伤钢筋来进行焊接的，且只能进行点焊。为此，针对这种情况应该由型钢班组进行低坡填塞焊，这样既能确保焊缝质量又能确保梁筋不被破坏，做到真正保障设计与施工质量。
3．3钢骨柱与钢骨梁连接
钢骨柱与钢骨梁的连接设计主要有螺栓连接和焊接。针对螺栓连接，开孔定位不易得到保证，且出现问题不易调整，故一般不使用此种方法，而是采用焊接。钢骨混凝土梁除了有钢骨工字钢梁与钢骨钢柱的连接外，还有钢骨梁梁筋与钢骨柱的连接。故此，其施工及存在问题与混凝土梁连接对比更值得引起注意。此种情况，必须先施作钢骨柱翼缘与钢骨梁翼缘和腹板的焊接，与钢骨混凝土梁面筋焊接的牛腿板必须留待钢骨梁与钢骨柱焊接完后才能施作，如果梁面筋焊接的牛腿先时作话，则一是现场吊装存在问题，但主要的还是在焊接质量的不到保证。常规设计钢骨梁工字钢到两边的距离只有200mm，扣除梁筋及保护层与牛腿板的厚度，钢骨梁上翼缘板到牛腿板的净距离只有130mm，这样的话，焊枪够不到焊缝处，焊接质量得不到保证。同时此处的钢筋连接也是一个至关重要的问题，如果设计有双排钢筋的话，二排钢筋与型钢钢柱无法形成有效的焊接。根据11G101－1可知，钢筋锚固水平段不得小于0.3L0，但由于钢骨柱到柱外边的距离只有200mm，根本无法保证规范要求的直段锚固长度，同时又无法与型钢柱焊接。故此，在设计配筋时，考虑施工的可行性，必须注意设计为一排钢筋。
3．4钢骨柱收头
钢骨柱收头，钢骨柱收头通常有两种情况，一是由钢骨柱变混凝土柱的收头，一种是钢骨柱到顶收头。但不管是那种收头，在钢构的顶部都设计有封顶板，封顶板设计标高与相应楼层或柱顶同标高。钢骨柱到顶收头时，本人觉得钢骨柱不应按设计要求到相应楼层面，应该设计到框架梁底比较合理，这样梁筋能做到有效拉通。钢骨柱变混凝土柱的收头，即不到顶。该种情况下，通常会有柱截面变小及柱插筋。为此建议钢骨柱钢构顶标高应在相应楼层的梁底，以利于该楼层梁能形成有效拉通。但封顶板则应按柱插筋锚固长度来确定，以避开在封顶板上开孔位置不正确导致柱插筋锚入下柱长度不够。
3．5钢骨柱、钢骨梁的钢筋设计与绑扎
钢骨柱钢筋需在钢骨钢构焊接并验收验合格后才能进行。因为钢骨柱考虑一层一段，则每段最少也有3吨重，如先施工钢骨柱钢筋的话，则钢构吊装不等到位，同时也无法保证焊接和焊缝检验。故此只有先施作钢构后，再进行型钢柱钢筋绑扎。但钢骨混凝土柱在设计时箍筋通常为外面一大箍加一八角箍，周边各一小箍。钢骨柱四周翼缘板外边设计有长为90mm，间距为200mm双排栓钉，且周边小的内箍宽度只有150mm。如此一来，则箍筋必将无法进行绑扎到位。因柱箍筋的施工流程是先把整层柱箍筋一次性套在柱根部，待竖向钢筋施工完后才把柱箍筋自根部往上挪，按设计间距要求自上而下进行绑扎。但因型钢柱设有栓钉，则必将导致周边小箍与八角箍无法往上提而不能绑扎到位。故此在设计时就因注意，建议型钢柱菱形箍沿对角线对称一剖为二，做成两个拉钩并各自拉结柱筋，小的内箍则改成单个拉钩，紧靠型钢柱翼缘板或穿牛腿的腹板拉结柱筋。针对与型钢梁相交的外箍、菱形箍及小的内箍，则做成两个U型开口箍，绑扎好后进行单面搭接焊10d。钢骨梁钢筋的绑扎及存在问题与处理。钢骨混凝土梁箍筋除设计一大的外箍筋外，在钢构的两侧和上下也会各设有一道小箍。则在施工型钢梁的箍筋时，必须先搭设支撑架体，但最上一道的水平拉杆和支撑木方与模板不得安装。该做法的目的有二，一是，支撑架体起到了施工操作平台用途;二是，最上一道的水平拉杆和支撑木方与模板不得安装，是为了钢骨梁的大箍筋能够顺利的套到位。因钢骨梁在钢筋绑扎前，钢构已先安装完成。针对钢骨梁上下的小箍，考虑到栓钉影响，则必须按设计要求先绑扎成小梁后按设计要求安装到位，否则按常规施工会因栓钉影响而不能安装绑扎到位。
4结束语
篇3
[关键词]钢骨再生粗骨料混凝土；梁；抗剪性能； 试验研究；
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
0 引言
在钢骨混凝土组合结构中引入再生粗骨料混凝土，可以实现资源的节约利用，达到组合结构的可持续发展。目前，国内外关于普通钢骨混凝土组合梁力学性能有了一些研究，但对钢骨再生粗骨料混凝土组合梁的受力性能研究尚属空白。同时钢骨混凝土组合结构的有些问题仍需进行研究，如对钢骨混凝土组合梁的抗剪性能的研究。基于上述分析，需进行钢骨再生粗骨料混凝土组合梁的试验研究，了解其抗剪性能和特点，以便确保组合梁的合理设计。
1 试验方案
本次试验共设计了10根钢骨再生粗骨料混凝土组合梁，同时为作对比，设计了2根普通钢骨混凝土梁。梁长有1300mm、1600mm两种。各试件的纵筋均通长布置，所有纵筋均选用HRB335级 18钢筋，拉压纵筋配筋率分别为1.2%。箍筋沿梁全长等间距布置，间距100mm，选用HPB235级6钢筋，配箍率0.32%。型钢为热轧普通工字钢I14,Q345钢，截面配钢率5%，沿截面对称布置。
试件纵筋的混凝土保护层厚度20mm，型钢的混凝土保护层厚度为50mm。在试件的浇注时同时制作寸为150mm ×150mm × 150mm混凝土立方体试块，和试件在同条件下进行养护。28天后测试混凝土的立方体抗压强度。试件的基本设计参数及混凝土强度等级见表 1，试件配筋见图 1。
图 1试件配筋
表 1试验梁的设计参数
图 2现场加载图
试验在广西大学结构工程国家重点试验室进行。加载装置采用100 t级液压千斤顶。试验为单调加载的静力试验，采用两点集中加载。试件屈服前按力控制加载，屈服后按力一位移双控。
试验过程中主要采集各测试点的应变、挠度以及裂缝宽度。挠度通过布置在支座的2个百分表及梁底的1个百分表测量，应变通过DH3819静态应变测试系统采集。梁开裂后，裂缝宽度用裂缝仪测试。在加载过程中，肉眼观察试验梁的受力过程及受力性能，记录破坏形态和破坏特征。
2.试验现象
钢骨再生粗骨料混凝土组合梁斜截面受剪破坏的全过程可划分为弹性、弹塑性和破坏三个阶段。在加载初期，由于应力和应变都很小，型钢、纵筋及再生粗骨料混凝土均处于弹性工作阶段，型钢和再生粗骨料混凝土完全共同工作。由于再生粗骨料混凝土的脆性较明显，加载至约20.0%极限荷载时，在构件加载点的正下方出现第一条微小的正裂缝，随后出现数条类似裂缝。
随着荷载增大，构件两加载点之间出现新的正裂缝，并延伸到腹板中部，在构件下部支座附近(型钢下翼缘)出现加载点与支座连线方向的斜裂缝；继续加载时，已出现的斜裂缝开展至受压钢筋处，并且加载点与支座连线方向上的斜向裂缝增多，已出正裂缝开展缓慢，支座处新增几条指向加载点的斜裂缝；荷载继续增加时，正裂缝缓慢延伸，裂缝宽度变化不大，而斜裂缝宽度加大，梁型钢上翼缘处新增几条斜裂缝。这时特点是梁带裂缝工作，型钢和混凝土能够协同工作。
当荷载达到75%-84%极限荷载时，加载点下方的混凝土出现脱落现象，裂缝基本出齐；加载点下已出的平行斜裂缝向支座方向延伸，梁型钢上翼缘的部位出现数条水平裂缝，各裂缝的宽度变大。
随着继续加载，各级裂缝宽度明显加宽；纵向受拉钢筋及型钢受拉翼缘应变增加迅速，梁挠度增长加快，加载点附近受压区混凝土大面积外鼓，并伴有剥落现象，呈现出明显的剪切破坏状态，但由于型钢的存在，钢骨再生粗骨料混凝土组合梁仍表现出较好的变形性能与耗能能力。之后还能增加一些荷载，直至受压区混凝土大面积剥落压碎，斜裂缝贯通，梁构件斜截面达到受剪承载力而破坏。
3.试验结果
对于梁的受剪试验而言，其特征荷载是极限荷载。试验测得的12根试验梁的特征荷载及对应的位移见表 3。
表 3试验主要结果
4 结论
在抗剪试验的基础上，通过对试验数据及试验现象的归纳总结，得到以下结论:
（1）钢骨再生粗骨料混凝土组合梁的斜裂缝发生和发展过程以及形态与普通钢骨混凝土组合梁类似。在混凝土强度差不多其他条件相同的条件下，承载力没有明显下降，可见再生粗骨料混凝土具有广阔的发展空间。
（2）在钢骨再生粗骨料混凝土组合梁中配置一定数量的箍筋可避免发生剪切粘结破坏。本次试验的12根构件中有8根发生剪切斜压破坏，4根发生弯剪破坏，没有构件发生剪切粘结破坏。
（3）由于钢骨再生粗骨料混凝土组合梁中的型钢具有较大的抗剪刚度,对斜裂缝的开展有较强的约束作用, 因而试验梁达到极限承载力以后，仍具有相当的承载力和一定的变形能力。
（4）钢骨再生粗骨料混凝土组合梁的破坏是以压区粗骨料混凝土在局部区段的压碎为标志,同普通钢骨混凝土组合梁相比,破坏后承载力下降较快。
参考文献
[1] 薛建阳. 钢与混凝土组合结构[M].武汉：华中科技大学出版社，2007
[2] 张俊杰，刘书贤等.型钢轻骨料混凝土梁斜截面承载力的试验研究[J]．混凝土，2005，2(5)：63—69．
篇4
【关键词】钢骨混凝土；施工技术；混凝土结构；建筑设计
前 言：钢骨混凝土有延展性好，承载力高的特点，应用在转化层结构中，也具有明显的优势，钢骨混凝土结构具有抗震的作用，像一些经常发生地震的地区通过采用钢骨混凝土框架-剪力墙结构体系，使建筑的延展性增强，避免结构发生脆性破坏。
1.钢骨混凝土特点分析
钢骨混凝土构件是对钢筋混凝土构件的升级，弥补了钢筋混凝土的不足，在承载力方面也有很大的提高，钢骨混凝土结构以其坚固的优势，提高了结构的安全性、适用性和耐久性，是高层建筑的首选。钢骨混凝土构件和其他混凝土构件相比，横截面小，重量轻，让建筑面积的使用率更为提高，对于高层建筑的经济效益更加明显。钢骨架设的钢结构具有很强大的承载力，在浇筑混凝土时能够承受构件自重和施工荷载，所以，不用设置支架作支撑，就能够把模板悬挂在型钢上，大大降低了模板的施工费用，并且不用繁琐的施工工序，加快了施工速度，缩短了施工工期。在耐火性、耐久性能方面来看，钢骨混凝土结构比其他钢结构有优势，并且，外包混凝土参与受力，这样极大的节约了材料。钢骨混凝土比其他混凝土结构更具延展性，具有良好的抗震性能，在一些地震频繁的地区，钢骨结构建筑也非常常见。
2.钢骨混凝土组合结构的种类
钢骨混凝土结构根据所用钢骨形式的不同，主要分为实腹式（solid-webbed）和空腹式（latticed）两大类。实腹式钢骨主要采用轧制H钢骨、交叉工字钢、钢管、槽钢，等，常用的截面形式有I、 H、 T、十字形、矩形以及圆形等。实腹式钢骨，经济适用，简便易制作，延性及抗震性能良好，承载能力大，目前实腹式构件被广泛使用。空腹式钢骨一般是采用缀板或缀条连接角钢或槽钢组成的，常用的有平腹杆和斜腹杆。空腹式钢骨比较节省钢材，但加工量大，制作工序多，费用高，抗震性能比普通钢筋混凝土构件稍好，但比实腹式构件较差，因此运用相对较少。在高层建筑设计及建设中，抗震设防时宜采用实腹式钢骨，非抗震设防时，亦可采用带斜腹杆的格构式焊接钢骨。
3.钢骨混凝土结构的组成
3.1钢骨混凝土的构件
钢筋混凝土主要采用型钢加上纵向钢筋和箍筋浇筑混凝土形成的构件，根据组成形式可以分为钢骨混凝土柱和钢骨混凝土梁。构建中的型钢可以分为两大类，分别是实腹式和空腹式。实腹式型钢是通过型钢和钢板焊接而成，通过缀板和缀条连接角钢组成进行空腹式型钢。
3.2混凝土梁柱连接节点构造分析
钢筋混凝土梁柱，目前最常用的连接形式总共有五种。第一种是钢筋混凝土梁和型钢混凝土柱连接。这种方法在钢筋混凝土架构中造价比较低廉，到现在为止我国混凝土柱和混凝土梁连接的使用越来越广泛，这种结构也有施工困难的地方，就是在梁中纵筋在节点区的锚固连接，梁筋在柱形的处理方面非常困难。通常就解决方法有三种，第一种是在型钢柱的腹板和翼缘板上开个孔，孔洞的直径要让钢筋正好穿过，又不能增加型钢腹板的压力，一般孔洞直径为4毫米到6毫米，并且要让梁的纵钢筋穿过钢柱两侧后保持贯通，如果开孔的腹板强度出现不足的情况就要在开孔区域添加钢板进行对强度的补充，并计算出补充墙板的厚度。第二种是让型钢柱在相应的标高下焊接牛腿，焊接的牛腿的方式有两种，一种是横向一种竖向，焊接要求单面的不小于10d（d为钢筋直径）双面不得小于5d。第三种是在相应的标高下焊接牛腿，然后在牛腿上再进行螺纹套筒的焊接，纵筋和套筒必须相互紧扣，并通过丝扣连接。第二种是用焊接和螺栓连接型钢混凝土柱，这种方法是让型钢的连接节点处的型钢两侧断开，再用柱形的翼缘板进行焊接或螺栓连接，通过梁型钢上下翼缘板水平处各设足够的柱进行加固，保证翼缘的拉力能够传递给型钢的节点处，这样才能够防止翼缘板局部发生弯曲的情况。加劲肋一般不是通长的，这是因为便于浇灌节点区域的混凝土，这种方法只能在柱型钢翼缘处局部使用。第三种是型钢梁和型钢混凝土连接，这种连接方式是钢梁在型钢混凝土柱两侧断开，柱内型钢和型钢梁通过刚性连接，翼缘处与柱内型钢翼缘采用全熔透焊式连接，梁腹板与柱需要通过摩擦性高的强螺栓进行连接。第四种是型钢混凝土梁和钢筋混凝土柱连接，这种方法运用的比较少，一般是在梁中的型钢在节点贯通的时候并且梁筋也能正常通过的时候，通过梁型钢翼缘两侧和翼缘开孔的方式让柱筋穿过。第五种是型钢混凝土梁和型钢柱连接，这种方法主要是运用型钢在节点通过时让柱两侧断开，并于翼缘进行加固连接，连接方式采用焊接和螺栓连接，或者使用两种方式结合的方法进行连接。
4.钢骨混凝土结构的实践
4.1骨架与钢筋的使用方法
现今国家颁布了《钢结构施工质量验收规范》，在钢骨架施工时要符合国家的规定。施工时首先上下型钢柱处要进行临时的连接，并且通过观察测量来纠正垂直偏差，在运用焊接和螺栓方法进行连接，最后再次观察测量钢骨架的整体结构，进行再次调节。钢骨混凝土的中柱的纵筋常常设置在柱截面的四角和没有梁的部位，以便于对钢筋混凝土的施工。柱的箍筋的型钢梁腹板上应该留好孔让箍筋穿过，由于箍筋没有办法整根穿过，只能把箍筋进行分段，再进行有效的焊接。最好不要让箍筋焊在梁的腹板上，因为节点处的受力非常复杂，所以要避免对结构的影响，减少焊接。
4.2混凝土与模板浇筑实践
钢骨混凝土结构在混凝土没有凝固之前，型钢骨架是主要承受力的钢结构，所以施工时必须利用这个有效方法进行对模板材料和支模方法的选择。在高层的建筑施工时，通过现浇钢筋混凝土结构施工，可以让整个施工工程节约成本并且通过型钢骨架让整个建筑更加坚固，在施工的时候也提供了便利。混凝土浇筑应该符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》的相关准则。梁柱的接头处和型钢翼缘下部不能进行充分填满的部位要特别注意，仔细进行对其部位的捣实后再进行浇筑。钢骨混凝土的结构必须满足受力和耐火这两个基本需求，浇筑时才能让建筑没有开裂的情况，保证其密实度。
5.结语
由此得知，钢骨混凝土结构在现今建筑行业的使用越来越广泛，尤其是高层建筑和对受力特性有要求的建筑使用这种方式越来越多，为了保证施工的质量提高施工的效率在施工过程中，要做好节点构造和相应的配套施工措施和相应的施工技术，并且合理的使用混凝土材料和钢板材料，使施工的成本降低并造成不必要的浪费，有利于对工期的缩短，增强施工人员的积极性，使施工更加专业化，有利于给施工单位创造更大的利润空间，使施工单位更有利于未来的发展，使施工单位在激烈的竞争中能够保有更大更强的竞争力。
虽然钢骨结构的承载力和延展性比较好，但在钢骨结构中也会出现其他结构形式的困难，因此在设计时也需要对问题进行分析采取最有效的措施减小施工难度，提高施工的质量。
参考文献
[1]孔丹丹，丁洁民，何志军，张弦.网壳结构的静力分析与施工过程优化分析[J].工业建筑，2008，38（6）.
[2]丁洁民，孔丹丹，何志军，张弦.空间结构的弹塑性极限承载性分析[J].土木工程学报，2008，41（8）.
篇5
关键词：钢骨混凝土(SRC)构件；抗震性能；非线性有限元分析；参数；优化设计
中图分类号：TV331文献标识码： A
1 构件的设计及分组
为了改善钢骨混凝土构件的抗震性能，以耗能能力和延性作为改善提高的对象对构件的设计参数进行优化，依据以上设计参数设计了四组共14个柱构件，并对每组柱构件进行有限元模拟，对所得数据分析计算并得到其变化规律。
柱构件分组情况如下所示：
第一组以轴压比为设计参数，轴压比分别为0.15、0.25、0.35、0.4、0.6、0.8。
第二组以混凝土强度等级为设计参数，混凝土强度等级分别为C20、C30、C40、C50、C60。
第三组以剪跨比为设计参数，剪跨比分别为2、2.25、2.5、3、4。
所有构件的截面尺寸均为240mm×310mm，构件长度均为1140mm，构件内均配置4根直径为16mm的HRB335级钢筋，箍筋直径为10mm，箍筋间距为100mm，型钢为Q235级的碳素结构钢。所有构件的设计信息汇总于表1。
表1 构件设计信息汇总表
通过对四组构件进行有限元模拟，得到了各组构件的数据，由于所得计算数据繁多，在此没有列出。分析数据得到了改善钢骨混凝土复合受扭构件耗能能力和延性的设计参数优化组合。
2 改善钢骨混凝土构件耗能能力的设计参数优化组合
分析数据可以得到每组构件的等效粘滞阻尼系数，并对其变化规律进行分析总结，以此得到了改善耗能能力的设计参数优化组合为：
（1）根据第一组构件的等效粘滞阻尼系数变化规律可知，等效粘滞阻尼系数随着轴压比的增大而减小，轴压比为0.15的构件其等效粘滞阻尼系数最大，且从荷载―位移滞回曲线和骨架曲线可以看出，此构件的水平极限承载力较大，达到的极限位移较大。但是柱构件的截面尺寸是根据轴压比来确定的，轴压比过小，会造成柱构件的截面尺寸过大，导致其自重过大，引起的地震反应过大，也更容易形成短柱，这些都不利于改善柱的耗能能力。因此在进行耗能能力改善时应综合以上的情况进行考虑，选择最优的轴压比为0.4。
（2）根据第二组构件的等效粘滞阻尼系数变化规律可知，等效粘滞阻尼系数随着混凝土强度等级的提高而减小，虽然混凝土强度等级为C20的构件其等效粘滞阻尼系数最大，但是从荷载―位移滞回曲线和骨架曲线可以看出，其水平极限承载力过低，达到的极限位移过小，极限变形能力过差。因此在进行耗能能力改善时应综合以上的情况进行考虑，选择最优的混凝土强度等级为C30。
（3）根据第三组构件的等效粘滞阻尼系数变化规律可知，等效粘滞阻尼系数随着剪跨比的增大而增大，剪跨比为4的构件其等效粘滞阻尼系数最大，且从荷载―位移滞回曲线和骨架曲线可以看出，此构件的水平极限承载力较大，达到的极限位移较大，塑性转动能力较强，但剪跨比越大，构件的刚度越小。因此在进行耗能能力改善时应综合以上的情况进行考虑，选择最优的剪跨比为3。
综上所述，改善钢骨混凝土构件耗能能力的设计参数优化组合为：轴压比为0.4，混凝土强度等级为C30，剪跨比为3。
3 改善钢骨混凝土构件延性的设计参数优化组合
分析数据可以得到每组构件的延性系数，并对其变化规律进行分析总结，以此得到了改善延性的设计参数优化组合为：
（1）根据第一组构件的延性系数变化规律可知，延性系数随着轴压比的增大而减小，轴压比为0.15的构件其延性系数最大，且从荷载―位移滞回曲线和骨架曲线可以看出，此构件的水平极限承载力较大，达到的极限位移较大。但是柱构件的截面尺寸是根据轴压比来确定的，轴压比过小，会造成柱构件的截面尺寸过大，导致其自重过大，引起的地震反应过大，也更容易形成短柱，这些都会降低柱的延性。因此在进行延性改善时应综合以上的情况进行考虑，选择最优的轴压比为0.4。
（2）根据第二组构件的延性系数变化规律可知，延性系数随着混凝土强度等级的提高而减小，虽然混凝土强度等级为C20的构件其延性系数最大，但是从荷载―位移滞回曲线和骨架曲线可以看出，其水平极限承载力过低，达到的极限位移过小，极限变形能力过差。因此在进行延性改善时应综合以上的情况进行考虑，选择最优的混凝土强度等级为C30。
（3）根据第三组构件的延性系数变化规律可知，延性系数随着剪跨比的增大而增大，剪跨比为4的构件其延性系数最大，且从荷载―位移滞回曲线和骨架曲线可以看出，此构件的水平极限承载力较大，达到的极限位移较大，塑性转动能力较强，但是剪跨比越大，构件的刚度越小。因此在进行延性改善时应综合以上的情况进行考虑，选择最优的剪跨比为3。
综上所述，改善钢骨混凝土构件延性的设计参数优化组合为：轴压比为0.4，混凝土强度等级为C30，剪跨比为3。
4 结束语
本文研究并选取轴压比、混凝土强度等级以及剪跨比这些设计参数的优化组合，以此来改善并提高钢骨混凝土构件的抗震性能，选取耗能能力和延性作为改善提高的对象进行设计参数的优化选取。通过以上的研究，为将来钢骨混凝土复合受扭构件抗震性能的优化设计提供依据与参考。得出的结论如下：
（1）改善钢骨混凝土构件耗能能力的设计参数优化组合为：轴压比为0.4，混凝土强度等级为C30，剪跨比为3。
（2）改善钢骨混凝土构件延性的设计参数优化组合为：轴压比为0.4，混凝土强度等级为C30，剪跨比为3。
参 考 文 献(References)：
[1] 沈聚敏，王传志，江见鲸．钢筋混凝土有限元与板壳极限分析．北京：清华大学出版社，1993.11
[2] 赵世春，黄雄军，路湛沁．劲性钢筋混凝土柱基本抗震行为的试验研究[J]．建筑结构学报．1996年03期
[3] 薛建阳，赵鸿铁．利用ANSYS SOLID65单元分析复杂应力条件下的混凝土结构，ANSYS土木年会，2002
[4] 刘坚，周东华，王文达．钢与混凝土组合结构设计原理．北京：科学出版社，2007.6
篇6
粘钢加固混凝土构件是用钢板加固结构的常用方法之一，但粘钢加固对混凝土表面和钢板表面的清理要求严格，且粘贴效果在动荷载作用下难以保证。铆粘钢加固在粘钢的基础上加以特制异形铆钉锚固的一项新技术，尤其适用于混凝土表面难清理、构件表面弯曲及经常承受动荷载的构件，应用前景十分广泛。
本文在各文献研究的基础上，进一步讨论了适合工程应用的特制异性铆钉、设计计算公式、施工方法以及加固效果，表明了铆粘钢加固的优越性和可行性。
1 特制异形铆钉
铆粘钢板加固法是将传统的粘钢加固法和铆钢加固法相结合，通过在砼构件表面用专用异形铆钉将粘贴于砼构件表面的钢板再铆接于砼构件表面，从而将钢板与砼构件结合成一个牢固的整体，使其协同作用共同承载以达到加固原构件的目的。铆钉的性能对于铆粘钢加固的效果起着重要作用，需要专用特制，本文所讨论的专用异形铆钉的型号见表1。
表1 专用异形铆钉属性
型号 材质 锚固抗拔力/kN 锚固抗剪力/kN 钉体对角线/mm 铆钉长度/mm 钢板钻孔直径/mm 砼孔直径/mm 适应钢板厚/mm
D-12 45#钢 ≥18 ≥18 11 55 12 10 3-4
D-14 45#钢 ≥35 ≥35 13 75 14 12 4-6
2 计算方法
2.1 受弯计算
铆粘钢板加固钢筋混凝土梁的受弯承载力计算类似钢筋混凝土适筋梁 的计算，当保证异形铆钉的数量相对于钢板横截面积足够且混凝土相对受压区高度不超过界限受压区高度时，铆粘钢板加固梁的受弯承载力可以按以下计算公式计算：
〔1〕
〔2〕
〔3〕
〔4〕
〔5〕
——铆粘钢板上锚固区段铆钉的数量；
——铆粘钢板的抗拉强度设计值；
——铆粘钢板净横截面面积；
——单个异形铆钉的抗剪强度设计值；
——单个铆钉的横截面面积；
、 ——被加固梁混凝土的轴心抗压强度设计值和弹性模量；被加固梁的混凝土强度等级要求不低于C20，否则应对钢板的承载力进行折减，必要时应通过试验确定；
——铆粘钢板的厚度；
〔1〕、〔2〕式保证了铆钉数量的足够；〔4〕式使得混凝土区受压高度不超限；〔3〕、〔5〕可得出铆粘钢板梁的受弯承载力，考虑到实际工程中被加固的梁已承受一定荷载，存在铆粘钢板应力相比梁内钢筋应力滞后的状况，对铆粘钢板拉力乘以0.9的折减系数；
2.2 受剪计算
铆粘钢板箍加固钢筋混凝土梁的受剪承载力可按下列公式计算：
（6）
——按现行混凝土结构设计规范 计算的被加固钢筋混凝土梁的原受剪承载力；
——配置在同一截面面处U形钢箍板的全部截面面积；
——U形钢箍板的抗拉强度设计值；考虑到临近破坏时U形钢箍板可能未达到屈服强度，对其乘以0.8的折减系数；
——U形钢箍板的间距；
3 施工工艺
铆粘钢板施工简单快捷，工艺流程有以下六步：钢板条的制作钢板条表面处理和钻孔混凝土表面处理和划线配胶涂于处理好的混凝土表面并粘贴钢板对钢板打孔入混凝土内并注胶上钉加固面的防护处理。
4 加固效果验证试验
4.1 试验方法
为了验证上述铆粘钢设计公式与施工方法的可行性，现设计如下对比试验：三根试验梁均为强剪弱弯适筋型、三分点加载的简支梁，梁长l=3200mm，宽b=160mm，高h=300mm，计算跨度 =3000mm， =33.2MPa,梁底受力纵筋为2根直径14mm的HRB235钢筋，架立筋为2根直径8mm的HPB235mm钢筋，弯剪段配直径8mm间距120mm的双肢箍筋，纯弯段不配箍筋，如图2所示。按照本文提供的计算方法进行加固设计计算，三根梁的加固方式如表2所示。加固施工操作按照本文提供的施工流程及注意事项进行，加固后的构件制作完成后，放置于试验机上进行加载试验。
图2 试验梁布置图
Fig.2 Structural drawing of experimental beam
表2 试验梁的加固方式及参数
Tab.2 strengthening type and parameters of experimental beam
4.2 试验结果
通过同步千斤顶及反力梁施加荷载，利用压力传感器配合YD-88应变仪控制加载，试验数据为自动采集，试验结果如表3。梁1在荷载作用下发生典型的适筋破坏，当受拉边缘出现裂缝，挠度发生突变，钢筋发生屈服后挠度增加很快，最后受压区混凝土被压碎而破坏；梁2在受拉区边缘开裂后，由于梁底钢板的约束作用挠度改变不明显，钢筋和钢板都屈服，最后粘贴钢板从粱端剥离，受压区混凝土被压碎，破坏时梁的变形较小，预兆不明显；梁3前期受力状况与梁2基本相同，后期破坏时，钢板并未从梁上剥离，异形铆钉的嵌固作用使得钢板能与梁一起承受较大的变形，破坏时的变形较梁2大，有明显的预兆，延性较好。通过效果对比试验易发现，铆粘钢加固混凝土梁的破坏荷载相比未加固的梁大幅提高，相比粘钢加固的梁，破坏荷载提高16%，钢板在破坏时不剥离，延性调高，按文中公式计算得的破坏弯矩为实际破坏弯矩的81%，具有较大的安全储备。
表3 试验结果
Tab.3 The results of experiment
5 结论
应用铆粘钢加固混凝土梁时采用专用特制铆钉，铆钉头锥面拉紧钢板提高了高板的承载，设计计算可采用与现行规范中混凝土梁计算方法类似的公式(1)-(6),简单易行,施工步骤共六个，方便快捷，效果验证试验证明了铆粘钢加固梁破坏服荷载相比粘钢加固梁提高16%，并保证了构件的延性，公式计算的破坏弯矩为试验值的81%，有较大的安全储备，具有优越性和可行性。
参考文献
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[6]GB50367-2006,混凝土结构加固设计规范[S].
篇7
关键词：型钢；混凝土；组合梁；加固；粘钢
近代以来的建筑行业的发展被人们普遍的分为三个阶段，第一个阶段是大规模发展时期，这一个阶段的建筑结构主要是由新建建筑为主；第二个阶段为发展时期，是以建筑结构新建与维修改造并重的一个发展阶段；第三个阶段是现代化改造与科学维护、加固并重的一个时期。混凝土结构自开始使用至今共有两百年历史，以普通五十年的设计基准进行分析，大多数的混凝土结构都已经达到了寿命终结点。为此，在工程项目中做好工程加固技术分析至关重要，也是目前建筑业内人士研究的焦点课题。
一、混凝土加固分析
在现代社会发展中，就建筑工程的现代化改造、维修和加固已经成为建筑行业的热点之一，结构维修加固对于经济、社会和企业发展都有着极为重要的意义。在混凝土工程中，对于承载力不足的工程结构必然需要进行加固，这样不仅可以使得人民的生活、财产得到有效的保障，还可以发挥现有建筑结构的作用，缓解人力、物力以及资源紧张情况，使得资金得到充分的应用，且发挥出拥有的作用。在目前的混凝土结构加固工作中需要加固的结构主要包含有已经产生问题的钢筋混凝土结构和相对完美好的混凝土加固工作。
1、对具有先天性缺陷的混凝土结构加固
在进行建筑结构设计的时候，设计工作人员要尽可能的站在建筑安全、使用功能、耐久性的角度进行分析，在结构上采取各种各样的处理措施和管理方式。但是由于当时的技术水平有限，且施工结构各自特点以及环境的复杂性，在工程项目中必然存在着一定的质量问题和先天性缺陷，这就需要在工程使用中进行加固处理。
2、对于后天损伤的结构问题
恶劣的使用环境是引起结构缺陷和损伤的一个主要原因，按照恶劣的作用性质来区分，外部环境对工程的侵蚀主要包含了物理作用、化学作用以及生物作用三个方面。其中也存在着许许多多的其他问题，为此在这些工程中必须要提前做好混凝土结构的加强与加固，从而保证工程施工质量要求。
二、型钢组合梁加固和粘钢加固比较分析
在当前的建筑工程加固中，钢筋混凝土加固方法很多，各种方法均有着一定的适用性和片面性。对于框架结构的加固分析，目前研究和应用最多的便是型钢-钢筋混凝土组合加固以及粘钢加固方法。但是在实际应用中，大多数工程设计人员都已经形成了定性思维，对于加固设计缺陷和应用优势的分析较少，以致在方案选择中所列出的方案并非是最优的设计要求，是一个承载不足或者存在着严重受力缺陷的问题，或者因为设计保守而造成了材料、人力、物力的浪费。因此在目前的设计工作中我们有必要对这两种工程加固方法进行分析和比较。
1、受力特点
在目前的设计工作中，为了简化加固设计工作力度和工作要求，在设计工作中一般都提前假定加固后梁截面应变，且仍然满足平截面的假定要求，使得受拉区域的钢筋混凝土不参与到工作中来，这就忽略了型钢与钢筋混凝土之间的滑移问题，最终导致钢筋在采用中产生了一定的塑性应力变化。如果在目前的工作中我们不考虑梁和胶粘剂收缩、变形的问题，其在应用中也会产生以下两种情况：
1.1.完全卸荷之后的粘钢加固问题
一般来说，完全卸荷后粘钢加固技术是目前应用最多的一种，是隶属于一次受力加固的一个技术要求。在工作中，钢板粘接后可以和原来的框架结构形成一个综合整体，共同承担各种荷载作用下引起的混凝土隐患。在其承载力计算中，可以现有粘贴加固机理制度来进行综合计算。
1.2、部分荷载粘钢加固
部分卸荷粘钢加固，属于二次受力加固结构，现实中这种情况是普遍存在的。对于这种受力构件，新加钢板只有在框架梁有新的变形才能发挥作用，这样原梁内配筋和新加钢板共同工作能力差，存在应力滞后的现象。
2、型钢一混凝土组合梁的受力机理
这里型钢加固梁是指采用一根型钢置于原有钢筋混凝土梁下，有两种方案：（1）为充分利用原有混凝土的承载力，可将型钢与混凝土用抗剪连接件或结构胶将两者结合，使之协同工作；（2）将原有混凝土梁及所有荷载全部作为外加荷载传递给型钢梁。这样不必设置抗剪连接件，但同时梁高度将加大，影响使用功能。第二种方案的设计方法与普通钢梁无异，因此本文只讨论第一种方案。
根据传统经验所做的实验研究，在加载至破坏荷载的近50%前，型钢组合梁位移和应变均保持弹性， 随着荷载增加，混凝土梁与型钢梁结合面处水泥砂浆层开始有水平裂缝出现，且钢板与混凝土采用结构胶粘结处，沿梁长方向出现滑移现象，并不断增大。当受力较小的时候，型钢组合梁的中和轴在混凝土中通过，型钢为全截面受拉，一般均能满足承载力要求。从理论上说，只要混凝土没有达到极限压应变，型钢组合梁加固的极限承载力决定因素是型钢尺寸和强度。
3 比较结论
（1）从提高承载力角度看，型钢组合梁加固提高承载力显著，而粘钢加固提高承载力有一定局限。型钢组合梁加固利用了其型钢腹板强度，可显著提高构件抗剪能力，适合要求大幅度提高加固后承载力的梁加固；而粘钢加固须在梁侧粘贴钢板，且抗剪承载能力提高有限，适合受力较小的构件采用。
（2）从施工角度看，采用型钢组合梁加固需要注意抗剪键设置，使原有混凝土与钢梁能共同工作，这样才能符合组合梁的计算假定，造成节点复杂，增加了施工难度；而采用粘钢加固与混凝土接触面全部为粘结，施工迅速，适合工期要求紧张的场合。
（3）从使用功能上看，粘钢加固较少影响净高和原外观，防火处理相对也简便，是型钢组合梁加固无法比拟的。实用中可将型钢组合梁加固和粘钢加固结合使用。
三、结束语
混凝土加固技术是当前建筑工程领域中一门新兴技术学科，结构试验理论的研究、分析以及施工规范的编制在近年来都取得了巨大的进步。截至目前，世界上许多发达国家都已经在这一方面取得了显著的研究成果，无论是日本、原苏联以及美国，都已经颁布了健全、科学的有关混凝土加固技术规程，这也为我国钢筋混凝土结构的发展提供了科学的参考依据。在工作中做好型钢-混凝土组合梁加固和粘钢加固的对比分析对于做到因地制宜的施工十分关键。
参考文献
篇8
钢筋；混凝土构件；加固；施工技术
钢筋混凝土构造的加固补强方法各有特点。
粘贴纤维加强塑料加固法。外贴纤维加固补强是用树脂类胶结材料，将纤维补强复合材料贴于被加固补强构件的受拉区域，使它与被加固截面共同工作，从而达到对构造构件补强加固及改善构造受力性能的目的。它是一种十分简单且使用效果良好的加固补强办法，但被要求加固补强混凝土构件强度等级不得低于C15，且混凝土外表的正拉粘结强度不得低于1.5MPa，除了具有粘贴牢固的优点外，还具有耐腐蚀、耐湿润、简单而尽量少增加构造自重、耐用、维护费用较低等优点，但有防火要求的要进行防火处理，该方法适用于各种受力性能的钢筋混凝土构件和其它构筑物。
增加支承加固法。增加支承加固法是通过增设支承点，减少受弯构件的计算跨度，达到减少作用在被加固构件上的弯矩，进而分散构件承载力的目的。依据支承构件受力性能的不同可分为刚性支点和弹性支点两种加固办法。该法简单可靠，但易影响建筑物的原貌和使用功能，并且会减小使用空间；该方法适用于梁、板、析架、网架等构造的加固。
有粘结外包型钢加固法。外包型钢加固是把型钢(通常为角钢或槽钢)或钢板包于被加固构件的四角或两角的加固办法，外包型钢加固钢筋混凝土梁也称湿式外包钢加固法，采用该办法加固混凝土构件时，应采用环氧树脂胶粘剂进行灌注，把型钢与被加固构件粘结成一整体，以保证型钢架和原构件有效构成一个整体共同受力。其特性是受力可靠、施工烦琐、现场工作量较小，但用钢量较大，且不宜在无防护的状况下运用于环境温度60度以上高温场所；适用于运用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又被要求较大幅度提高其承载能力的混凝土构件的加固。
粘贴钢板加固法。钢筋混凝土受弯构件外部粘钢板加固是在构件承载能力溃乏区段(正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)外表粘贴强度高的钢板，使原有钢筋混凝土和钢板作为一个新的受力整体共同受力，约束混凝土的变形，增强了被加固构件的刚度和抗裂性能，有效发挥了粘贴钢板的抗弯、抗剪、抗压性能，且不会在钢筋混凝土构件中产生应力集中而采用该办法加固。被要求加固补强的钢筋混凝土构件，在施工现场实测混凝土强度等级不得低于C15，且混凝土外表的正拉粘结强度不得低于1.5MPa，并且应将钢板设计成仅能接受轴向应力作用，钢板外表应进行防锈蚀处理，外表防锈蚀材料对钢板及胶粘剂无害。它的特性是施工简单、速度快、工期短；现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对消防和生活影响小；传力直接，加固效果好，耐久性好；且加固后对原构造外观和原有净空无显著影响，但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作程度；适用于接受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。
加大截面加固法。在钢筋混凝土受压构件受压区增加混凝土现浇层，增加截面有效高度，扩展截面面积，从而提高构件正截面抗弯能力，斜截面抗剪能力和构件整体刚度，起到加固补强的作用。加大截面加固法在设计结构方而必需处理好新加部分与原有局部的界面，使其成为一个整体共同受力的问题。相关实验表明，被加固构件在受力过程中结合面会呈现拉、压、弯、剪等各种复杂应力，其中关键是剪应力和拉应力。在弹性阶段，结合面的剪应力和法向拉应力主要是靠结合面两边新旧混凝土的粘结强度承担；开裂后与在极限状态下，则主要是经过贯串结合面的锚固钢筋或锚固螺栓所产生的被动剪切摩擦力传送。
预应力加固法。预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或型钢撑杆对构件部分或整体采取加固的办法，通过施加预应力的方法来改变原构件内力传递和应力重分布，致使被加固构件中原有的内应力以及因此引起的变形现象得以部分或全部抵消，因而后加预应力构件能和原构件能共同工作，构件的承载能力得到显著提高，并可减少构件的变形、裂缝成长。
置换混凝土加固法。置换混凝土加固法是指对原有构件强度低、韧性差的构件相关部位的混凝土用强度高、韧性好的混凝土进行置换的办法。该办法适用于承重构件受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的部位加固。施工工艺简单方便，工期短，占用空间小，不影响使用功能，而且造价比较低，经济合理。采用本办法加固混凝土受力构件时，其否置换原构件局部的混凝土强度等级，按现场检测结果不应低于该混凝土构件建造时规定的强度等级。置换用的混凝土强度等级应比原构件混凝土提高一级且不应低于C25。混凝土的置换深度，板不应小于40mm，梁、柱采用人工浇筑时，不应小于60mm,采用放射法施工时，不应小于50mm，置换长度应依据混凝土强度和缺陷的检测及验算结果肯定，但对非全长置换的情况其两端应分别延伸不应小于100mm。置换部位应位于构件受压区内，且应依据受力方向将有缺陷混凝土剔除，剔除位置应在沿构件整个宽度的一侧或对称的两侧，不得仅剔除截面的一部分。
施工技术要求及加层结构施工注意事项。拆除工程:通常采用保护性拆除技术(这与破坏性拆除明显不同)，它包括确定拆除方法；选择合适的材料、拆除机械；制定切实可行的保护措施等综合技术。拆除采用由上至下的方法，并根据原结构的特点，把每一项具体拆除项目合理安排，确定拆除顺序。为保证房内工作人员及施工人员的安全，除搭设必要的水平防护棚、防护围墙外，还应尽量减少噪声，控制尘土飞扬，可以采用静态破碎、局部风镐、人工剔凿等方法。加固、加层工程：钢筋的化学锚固应由专业的施工队伍施工并做现场检验；新旧混凝土结合面必须凿毛、打齿槽，深度不小于6mm；所有碎块浮碴都必须清除，并用水冲洗干净；在整个施工过程中应采取可靠的支撑措施；加固改造施工应遵守有关加固技术规范。
施工注意事项：
在浇注新混凝土时，原混凝土表面应凿毛，清除干净后，适当湿润，并新涮一层界面剂，以确保新旧混凝土形成一体。
施工时，应采取确保施工质量和施工安全的措施。在剔除原有结构前必须对可能影响到的原结构(包括梁、板)进行可靠支护，并对新设支护的下方主体支承结构进行复核验算。
篇9
1桥梁加固的国内外研究现状
随着我国公路交通事业的迅猛发展，公路交通量不断增加．行车密度及车辆载重越来越大，公路桥梁负荷日趋加重，尤其是推行拖挂运输和集装箱运输后，重箱车辆日益增多，现有桥梁中有相当一部分已经满足不了使用要求，这是世界各国所面临的严峻问题。例如美国曾共用四年时间对全国公路桥作了调查，迄至1981年的统计，美国全国共有公路桥约566000座，调查报告中叙述了514000座桥梁的现状．这些桥梁中约有40％以上f超过200000座)都有不同程度的损坏．9800座桥梁结构强度降低应停止使用或限载通行f约占总数20％)；102000座桥梁车行道太窄桥下净空不够或承载力不足(约占总数20％1。由于桥梁的陈旧老化弃养失修桥塌事故不断发生，给美国经济发展和人民生活带来极其不良的影响。日本在20世纪7O、8O年代公路运输急剧发展．汽车日益大型化、重型化．交通量逐年增加给公路桥梁造成越来越大的压力，1956年以前按旧标准设计施工的桥梁其承载能力更感不足，据统计，这类桥梁约占5500座，其中普通混凝土约4500座。美、日、西欧和北欧为使已有桥梁达到高速公路的桥梁标准，对不少桥梁进行改造加固，为提高现有混凝土桥梁的承载能力，英国运输和道路研究所专门进行了桥梁加固试验。印度在近十年间，随着交通量和车辆载重的增加，对国道上承载能力较低的桥梁都进行了加固，并对能够承受荷载等级较高的桥梁进行了加固。1981年4月，由西方24个国家参加的联合国“经济合作与发展组织”，于1981年召开“关于道路桥梁维修与管理国际会议”．1982年召开了“国际桥梁与结构会议”，1983年召开了“第十七届国际道路会议”，很多国家对现有桥梁的安全性评价减产及维修加固等方面提出了众多篇有价值的论文。20世纪8O年代以来，我国在旧桥加固改造技术的研究与试验方面进行了大量的工作。交通部在“六五”“七五”计划期间下达了一系列有关旧桥检测、承载力评定及加固技术的科研课题，举办了多次桥梁维修、养护、加固、改造技术的学术会议。各省、市、自治区交通部门都在桥梁维修、养护、加固、改造的实践中取得不少成功的经验，并在实践中获得了显著的社会、经济效益，推动了交通事业的发展。由此可见，对桥梁尤其是对旧桥危桥的加固维修以及如何提高其承载力问题研究的试验与推广，已经引起了世界性的关注。大量资料表明．随着世界上许多国家公路网络的日趋完善，新建公路桥梁逐渐减少，已建公路桥梁的维修与加固改造已成为公路交通部门的工作重心。
2桥梁常用加固方法与技术
目前比较常用的桥梁上部结构的加固技术包括：桥面补强层加固法．增大主梁截面面积和配筋加固法、锚喷混凝土加固法、粘贴钢板f筋)an固法、改变结构受力体系加固法、体外预应力加固法、及增设纵梁加固法等。
2．1桥面补强层加固法
在梁顶上加铺一层钢筋混凝土层，一般先凿除旧桥面，使其与原有主梁形成整体，达到增大主梁有效高度和抗压截面强度、改善桥梁荷载横向分布能力，从而达到提高桥梁的承载能力的目的。
2．2增大截面和配筋加固法
当梁的强度、刚度、稳定性和抗裂性能不足时，通常采用增大构件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。这种方法是在梁底面或侧面加大尺寸，增配主筋，提高梁的有效高度和抗弯强度，从而提高桥梁的承载力。该法广泛用于梁桥及拱桥拱肋的加固。
2．3锚喷混凝土加固法
借助高速喷射机械，将新混凝土混合料连续的喷射到已经锚固好钢筋网的受喷面上，凝结硬化而形成钢筋混凝土，从而增加桥梁的受力断面和补强钢筋，加强结构的整体性，使其能承受更大的外荷载作用。
2．4粘贴钢板筋)加固法
当交通量增加，主梁出现承载力不足，或纵向主筋出现严重腐蚀的情况时，梁板桥的主梁会出现严重的横向裂缝。采用粘结剂及锚拴．将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位，使其与结构形成整体，以钢板代替增设的补强钢筋，达到提高梁的承载能力的目的。这种加固方法的特点是：
1)不需要破坏被加固原结构的尺寸：
2)施工工艺简单，施工质量容易控制；
3)施工工期短。
2．5改变结构受力体系加固法
此法是改变桥梁结构受力体系达到提高承载能力的目的。如在简支梁下增没支架或桥墩；或把简支梁与简支梁纵向连接，由简支变为连续梁；或在梁下增设钢绪架等加劲或结合梁等，以减小梁内应力，达到提高梁的承载力的目的。结构体系的方法有多种，但往往都需要在桥下操作，或设置永久设施，因而减小桥下净空，或施工时会影响通航，所以必须考虑通航及桥梁排洪能力。但是，该法由于加固效果较好目前也常用来解决临时通行超重车辆的一种加固措施。重车通过后，临时支撑可以随后拆除，故对通航影响不大，不影响河道排洪能力。当然，用临时支撑或支架加固时，改变了原简支梁的受力体系，支点处将产生负弯矩，故必须进行受力验算。
2．6体外预应力加固法
其实质是以粗钢筋、钢绞线或高强钢丝等钢材作为施力工具，对桥梁上部结构施加体外预应力，以预加力产生的负弯矩抵消部分外荷载产生的内力．从而达到改善旧桥使用性能并提高其极限承载能力的目的。工程实践表明，体外预应力加固的优点是：能够较大幅度的提高旧桥承载能力．加固后所能达到的倚载等级与原桥设计标准及安全储备有关，一般情况下．可将原桥承载能力提高3O％一40％：在自重增加很小的情况下，能够大幅度改善和调整桥梁结构的受力状况，提高其结构刚度和抗裂性能：由于承重结构自重增加小。故对墩台及基础受力状况影响很小，可节省对墩台及基础的加固；体外预应力加固技术所需设备简单人力投入少，施工工期短，经济效益明显：可在不受限制通行的条件下加固施工；体外预应力既可作为桥梁通过重车时的临时加固手段也可作为永久性提高桥梁荷载等级的措施。
2．7增设纵梁加固法
在墩台地基安全性好．并具有足够承载能力的情况下，可采用增设承载力高和刚度大的新纵梁，新梁与旧梁相连接共同受力。由于荷载在新增设纵梁后的桥梁结构中重新分布，由此使原有梁中所受荷载得以减少，使加固后的桥梁承载能力和刚度得到提高。当增设的纵梁位于主梁的一侧或两侧时则兼具有加宽的作用。预应力混凝土连续梁桥作为一种超静定预应力混凝土结构，其截面形式、)施工方法多种多样，病害情况也各不相同。由于预应力混凝土连续梁的内力分布不仅由恒、活载决定，还受到预应力、温差、混凝土徐变和收缩引起的次内力影响，而且与施工方法密切相关，所以这类桥的病害评估和加固方法往往因桥而异。为了保证新旧混凝土能够共同工作，必须注意做好新旧粱之间的横向连接。连接的方法有：企口铰接、键槽连接、焊接及钢板铰接等。新增主梁与旧梁的牢固连接，可提高主梁之间的横向连接刚度，有利于荷载的横向分布。
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[关键词] 钢筋混凝土结构 加固技术 加固方法
一、钢筋混凝土结构加固的背景
在过去的50多年间，我国的土木工程建设一直没有停过，并且发展很快，尤其是近几年，发展极为迅猛，整个中国几乎成了一个大的建设工地，新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路及桥梁、港口、航道及大型水利工程。在祖国各地如雨后春笋般地涌现，新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。中国的土木建筑已达到了一定的水平和高度。
可是，在我们大搞土木基础建设的同时也应该关心已有建筑的维护问题，己有建筑物及构筑物常常因设计或施工的缺陷以及长期使用过程中的老化、破坏，甚至自然灾害造成混凝土结构承载力不足、开裂以及抗震性能不良等，影响建筑物及构筑物的安全和使用功能，从而不得不考虑结构的修复加固问题。另外，结构设计规范也几经变动，原有建筑物及构筑物大部分己不满足现行规范的设计要求，必然存在一定的安全隐患，这也是我们不得不考虑的问题。
当今社会在基础设施的管理和新建等各个方面都存在着一个可持续发展的问题。随着基础建设的不断发展，愈来愈多的建筑物和构筑物已进入或即将进入老龄化阶段，修复加固在建筑业中的比重逐年增加，人们预测，如果没有根本性的技术革新，不充分重视这些问题，几十年以后社会将负担不了庞大基础设施的维修和管理费用。据权威机构调查，预计在今后的十年中我国的建筑业重点将逐步转向已有建筑的修复加固。因此，建筑物的维修、加固、改造、新建技术的开发和研究是今后结构工程人员的最大课题。
二、钢筋混凝土结构加固方法
当前，各种类型的钢筋混凝土结构，其构造是复杂多样的，在建筑工程中，钢筋混凝土结构的变更、追加、加固也成为很平常的问题，通过工程实践及设计经验，本文将一些加固方法进行总结比较。
1.碳纤维加固法
近年来，碳纤维材料以其轻质、高强、抗腐蚀、耐疲劳及其温度稳定性而受到土木工程界的日益关注，成为研究与应用的热点。工程实践和试验研究表明：采用碳纤维对钢筋混凝土柱进行抗震加固；可以有效约束混凝土的变形，增强耗能能力，从而使其承载能力及延性能力有很大的提高，可取得良好的抗震加固效果。碳纤维片材由于其强度高，弹性模量大，用于横向包裹钢筋混凝土柱时，可以有效提高柱的承载能力和延性性能，其作用机理体现在两个方面：一方面，碳纤维片材横向包裹，其作用类似受剪钢筋，协同钢筋承受剪力。由于碳纤维的抗拉强度远远大于钢筋的抗拉强度，相当于配筋率大大提高，使其抗剪承载力得以显著提高，斜裂缝出现以后构件的变形性能也得以明显改善；另一方面，横向包裹碳纤维，还会对其内部的混凝土起到有效的约束作用，当受压区混凝土达到峰值应力后，具横向膨胀变形急剧增大，碳纤维环向应变显著增大，环向约束力增大，这就使得混凝土应力―应变曲线的下降变得平缓，极限压应变得以提高，因而推迟了受压区混凝土的破坏过程，充分发挥了纵向钢筋的塑性变形性能，显著改善构件的延性。
2.粘钢加固法
用粘结剂（建筑结构胶）将钢板粘贴在已开裂构件需要加固的部位上，以提高结构承载力的一种方法。该方法的应用研究始于20世纪60年代。在国际上它是一种适用面较广的加固方法，不仅用于建筑，而且用于公路桥梁的加固补强。这项技术简称粘钢加固技术。与传统加固方法比较，它有以下特点：1、工艺简便，只需对被加固构件的表面进行处理，用建筑结构胶将钢板与之牢固地粘结成一个整体，使钢板和原构件很好地共同工作；2、加固施工所需的场地、空间都不很大，且钢板粘贴在已开裂构件上一般2d即可受力使用，对生产和生活影响很小，特别适用于应急的加固工程；3、粘钢加固所用的钢板厚度，一般为2mm～6mm，所以，加固后不影响结构外观，重量增加也不多；4、加固效果比较明显。因为粘钢加固不仅补充了原构件的钢筋不足，而且还通过大面积的钢板粘贴，有效地保护了原构件的混凝土不再产生裂缝。
3.化学植筋技术
植筋技术是运用高强度的化学粘合剂，使钢筋、螺杆等与混凝土产生握裹力，从而达到预期效果。施工后产生高负荷承载力，不易产生移位、拔出，并且密实性能良好，无需做任何防水处理。由于其通过化学粘合固定不但对基材不会产生膨胀破坏，而且对结构有补强作用，施工简便迅速安全并符合环保要求，是建筑工程中钢筋混凝土结构变更、加固的最有效的方法。它可以应用在各类建筑结构增建、变更等预留钢筋锚定中，还可以用于横梁、柱头、楼板、剪力墙等加固预留钢筋锚定中，也可用于各类钢结构、机械设备等的螺杆锚定中。它主要的技术特点就是：（1）具有高的承载力（剪力、拉力）；（2）对固定的基材不产生膨胀力，适宜边距、间距小的部位；（3）施工简便，时间短。
4.注浆加固法
注浆加固法主要是针对钢筋混凝土结构物由于各种原因产生的各种裂缝，采用环氧树脂类粘合剂及密封剂灌浆加固修补，在不影响生产运营的情况下可以达到预期的强度，延长结构的使用寿命，施工快捷，加固效果安全可靠。它的特点是：（1）采用慢速，附压延续灌浆，可以确保树脂注入裂缝细微部位；（2）可以控制注入量，必要时可以补充灌浆料；（3）可根据裂缝大小，注入状况的需要，调整压力；（4）注入量和注入情形可以目视观察。这种技术主要应用范围：混凝土建筑物裂缝的修补，各种构筑物的修补以及桥梁、铁路的附属构件如桥墩、桥台、桥面、隧道等的修补。
5.增大加固法
增大加固法是指在原受弯构件的上面或下面浇一层新的混凝土并补加相应的钢筋，以提高原构件承载力的方法，是工程中常用的一种加固方法。补浇的混凝土处在变拉区时，对补加的钢筋起到粘结和保护作用，当补浇层混凝土在受拉区时，增加了构件的有效高度，从而提高了构件的抗弯、抗剪承载力，并增加了构件的刚度，因此其加固效果也是很显著的。实际工程中，在受拉区补浇混凝土层的情况较多，原配筋率较低，其混凝土变压区高度较小，因此在受拉区补加纵向钢筋并浇混凝土是提高该梁抗弯承载力的有效方法。例如阳台、雨篷等悬臂构件的承载力加固，可在原板的上面（受拉区）补配钢筋和补浇混凝土受拉区，因此增大截面可以分为新旧混凝土截面独立工作和整体工作两种情况。
三、结束语
在建设中，我们应该选择合适的加固方法，同时还应考虑其是否具有良好的施工性、是否经济等方面。随着现代建筑科学技术的不断进步，新型建筑材料不断出现，混凝土结构加固技术会有更大发展，加固方案的选择范围也将具有更为广泛的空间。
参考文献：
[1]滕智明，朱金栓.混凝土结构及砌体结构[M].北京：中国建筑工业出版社，2004.65-66.
[2]林文修，陈昌松.混凝土加固方法与技术[M].北京：中国建筑工业出版社.