钢筋混凝土梁预应力加固计算与施工实践.pdf

．墼二⋯～堪芷送盐2鳗生筮5期 ⋯44 ．一每争．o ～毒～串～} 一} ～牛～} - ￡濑瀚 潞磁篱 ，- 每～夸～争～} ～书～ 一一} 一} ～} ～} ～t ～ } ～} ～} ～} ～} ～} ～} ～} ～专r ～十～串～} ’ 灞 麟藩津麟磷 } ～} ～} ～} ～} ～} ～} ～} ～} ～十一} 一} 。 南京煤炭设计研究院顾乃旭徐萍 摘要根据钢筋混凝土基本理论与工程实施经验提出梁预应力加固计算和施工要求。 关键词钢筋混凝土预应力 改革开放以来，在我国经济日渐好转的今天， 随着大规模基本建设的开展，为了适应经济发展 需求，新建、改建的房屋层出不穷，建筑工程的设 计、施工和使用中难免会出现各类问题。正确处 理工程质量事故，既是搞好现代化建设的需要，也 是管好、用好建筑工程的需要，更是工程建设者与 管理人员必须掌握的一项基本技能。 笔者从事工民建设计十多年，同时也当过数 年设计代表，具有一定的处理和解决工程质量事 故及加固工程经验。对于加固钢筋混凝土结构来 说，一般可分为加大截面法、外包钢法、预应力法、 改变结构传力途径法，其中前两种加固法比较直 接，工程中用的较多，后两种加固法在工程中也不 少见，现就预应力加固法阐述如下。 1 预应力拉杆加固工艺 预应力拉杆加固梁的基本工艺是①在需加 固的受拉区段外面加预应力拉杆；②将拉杆锚固 在梁的端部，并对其施加预应力。 2 加固梁的计算 1 正截面承载力计算 预应力拉杆外露梁 预应力拉杆在加固梁上所处的状态有两种 一种为拉杆裸露在外，另一种为将拉杆与原梁浇 结成一体。这两种梁的承载力计算方法是不一样 的。 预应力拉杆外露的梁对于加固后预应力拉 杆裸露在体外工作的加固梁，预应力拉杆随外荷 载的变形小于梁中原筋。这种梁可采用等效外荷 载法进行设计。即把预应力作为外荷载等效地作 用于原梁上，然后按偏心受压构件验算原梁的承 载力。 根据现行混凝土结构设计规范可列出以下基 本平衡式 也哐一 一} N p 一 圈1 由图l 可得N ‘b x e 人一￡屯 N e ￡m b x 1 1 0 一鲁 ￡▲ 1 l o t 式中N 唧～ e M ／N M M o N l l p N e 一分别为截面上的纵向力及其至气合 力点的距离； M o 外荷载所引起的弯矩； c F D 扣除损失后的预应力； 丸预应力拉杆的截面总面积； l l o 预应力拉杆合力至原梁纵轴之间距 离。 2 张拉量的计算 竖向张拉时张拉量 ， 图2 竖向顶撑量 △H 一H ／H 2 2 k △k L △k 式中k 、L 斜筋的初始长度及其水平投影 长度 △L 、△k L 及k 段加固拉杆的变形量， △L l 昔L a ，蝇 专k 。 竖向顶撑量公式可见 万方数据 翅 生筮5 期堪芷设盐 3 3 式中a - _ 锚具变形； ‰张拉控制应力； 卜预应力拉杆的初始弯折量。 3 工程实例 某工地泵房屋厩梁计算跨度为9 m ，截面尺寸 2 0 0 舳1 5 7 5 ～1 1 0 0 咖1 薄腹大梁 ，泵房建成后 发现屋面梁两侧面与梁底有横向细裂缝，且一天 比一天增宽。 1 事故原因 事故发生后，对该梁进行了观察和鉴定，其原 因为设计配筋3 脚由于钢筋质量较差，只相当 于3 蛇2 钢筋的强度，同时梁混凝土达不到原设计 标号C 2 5 。 2 加固方法 由于泵房是一间工业建筑，除l 一2 位工作人 员作业看管外，一般无人进入，故对建筑物内部美 观要求不高，同时考虑施工速度快、简便，因此采 用外露预应力竖向顶撑法进行加固。 3 预应力内力计算 根据等强度计算结果，并考虑梁两侧对称，选 用2 根冷拉Ⅱ级钢筋2 矿2 2 ，～ 7 6 0 甜，利用 G 埘1 0 一8 9 ，第四节预应力 混凝土结构构件计算规定算得 ‰ 4 0 5 N ，删抒 预应力总损失吼 d l I 口I Ⅱ 1 2 0 ．5 N ，耐 8 0 N ，舢叠 扣除损失后的预应力c F p ‰一仃l 4 0 5 1 2 0 ．5 2 8 4 ．5 N ／眦f N p 咋～ 2 8 4 ．5 7 6 0 2 1 6 2 2 0 N M p N p 号 a p 2 1 6 2 2 0 1 0 5 0 ／2 2 5 1 ．1 9 1 0 8k N m 按偏心受压构件验算原梁的正截面承载力作 用在梁上荷载所产生的弯矩 ‰ 4 2 l k N ‘m 鉴定混凝土按C 2 0 考虑匕 1 l N ／删n 2 则M ‰一虬 4 2 1 一1 1 9 3 0 2 k N m e 0 婴黑1 ．3 9 r 7 m 1 3 9 r 7 n 硼 o ．3 e o2 丽2 丽引．j w m 纠埘，舢 玑州 l l o 0 ．3 1 0 2 5 3 0 7 ．5 I I 髓 e I 0 e i e 。 e 。 1 3 9 7 0 1 3 9 r 7 咖 取1 】 1 僻 l 1 3 9 r 7 姗 0 ．3 h x 訾 迦哿勰幽 搋9 舢“一k b 一 1 l 2 0 0 一“o ‘7 “““ 气l l o 0 ．5 4 4 1 0 7 5 5 8 4 ．8 姗属大偏压 e 僻 粤一a _ 1 3 9 r 7 1 0 5 0 ，2 2 5 1 8 9 r 7 舢 N e 2 1 6 ．2 2 1 0 3 1 8 9 7 4 ．1 1 0 8 N l 姗 ‰b x } 1 0 一告 1 1 2 0 0 2 5 8 ．9x 1 c r 7 5 一 掣 5 ．3 9 l 如№ ，一．，⋯⋯v ，⋯ 计算说明取凡 7 ‰是合适的，满足要 求。顶撑量计算见图3 。 玛一一墼塑． Q } 图3 圈圈 图A 地 管L a 志1 8 6 8 4 ．2 栅 业 蛩k 考％删2 6 ．- 舢 △H 一H ／H 2 2 h △1 1 L △k 一劝 ／5 a 眵 2 1 8 鼹4 ．2 5 4 0 D 6 ．1 2 1 ．8 m m 4 加固施工方法 加固的施工方法是多种多样的，现就此例加 固工程，施工方法说明如下 由于梁支座处均有柱升至梁顶，故把柱顶根 应位置原有柱钢筋凿出，且用厚1 0 I I 吼的钢板焊 在钢筋上，每根柱上围三面钢板，并在钢板交接处 采用6 0 剖面焊，然后用图A 所示的钢件焊于柱顶 钢板相应的位置上，钢件的各部分大小由受力计 算的焊缝长度所确定，预应力加固钢筋两头均需 有螺纹，最后按要求用螺母拧紧，见图3 。 责任编辑马光辉 万方数据