《房屋检测与加固》.docx

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1、房屋检测与加论文指导老师：XXX班级：工建XXX姓名：XXXX学号：2008XXXXXXXXXX大学土木工程学院申明图是随便截的，公式对了，正确的图插在了最后面，要是有闲心的话 自己用cad画某厂房混凝土梁检测与加摘要某三层混凝土框架结构厂房，因三层新增设备，对二层梁进行检测加固。检测方案根 据个方案特点进行比对得出，得出检测结果后，验算分析，提出加固方案，最终采用碳纤 维复合材料进行加固。关键词承载力、检测、验算、加固Reinforce to a Concrete Beam in a Factory buildingsAbstract The paper introduces a calcu

2、lating method of the reinforced concrete by using compound materials of carberfibre through an example of real project,which can be used in other similar projects for reference.Key WOrdSreinforced concrete,strengthen,caberfiber,test1工程概况某工程为三层框架结构厂房，框架柱为现浇，混凝土设计强度等级为C20；框架梁为预 制，混凝土设计强度等级为C20：楼板为预制混凝

3、土槽行板。该厂房预备在三层楼面新增制 备装置，导致框架梁荷载增加，故对二层顶框架梁进行检测鉴定并进行加固处理。2检测鉴定2.1混凝土测定方法2. 1. 1回弹法检测在测得混凝土梁设置测区，面积一般以400 cm2为宜，测区表面应平整，避开蜂窝和麻 面。测区表面保持清洁，当表面有杂物、浮浆时，可用砂轮将其磨除。其中在回弹过程中应注意，当构件受影响较浅时（一般在l-2nun之间），可用砂轮将受 影响层磨除，以消除表面层的影响，回弹测区应避开构件钢筋的密集区和构件的接缝区，在 一般情况下，回弹测区应布置在构件两个相对的面（侧面）上。影响回弹强度的因素，由于 从回弹测定的是混凝土表面的硬度情况，因此前

4、面提到的影响混凝土表面硬度的诸因素都对 回弹值有影响。测试时如果不考虑这些因素的影响，依据回弹推定的混凝土强度就会偏低, 另一不可忽略的因素是混凝土碳化的影响，在对建筑物进行检测时，碳化的影响很大，不加 修正使用回弹值推定混凝土强度，推定值可能是实际的23倍。2. 1. 2超声脉冲法检测超声脉冲法是根据超声脉冲在混凝土中传播的规律与混土强度有一定的关系，测定超声 脉冲的有关参数，然后依据测定的参数推断混凝土强度的一种方法。国内通常用声速推断混凝土的强度，根据有关资料的情况，超声声速与混凝土强度大 致有4次方的关系，影响超声测强的因素有水泥品种，水泥用量，骨料最大粒径，混凝土含 水量，混凝土的龄

5、期。2. 1. 3回弹超声综合法回弹超声综合法具有以下几个优点：(1) 可以在任何混凝土构件上测试；(2) 从两方面取得与混凝土强度有关的数据；(3) 两种方法相互校正，消除一些不利影响的因素。回弹超声综合法检测混凝土强度的步骤与回弹法和超声法相同，在选定的测区内分别进 行超声测试和回弹测试，得到声速值与回弹值。利用下列公式计算混凝土的强度：粗骨料为卵石时 fccu, i =0. 0038 (Vai) 1. 23 (Rai) 1. 95粗骨料为碎石时 fccu, i =0. 008 (Vai) 1.72 (Rai) 1.57式中fccu, i为第i个测区混凝土强度换算值(MPa),精确至0.

6、IMPa： Vai为第i个测区修 正后的超声声速值(km/s),精确至0. 01 km/s： Rai为第i个测区修正后的回弹值，精确至 0. 1.2. 1.4钻芯法按照钻芯法检测混凝土强度技术规程(CECS03:88),钻头内径为lOOnun或150mm, 芯样长度不小于芯样直径。钻进一定深度后，将钢锲打入，折断芯样后取出。钻取芯样两端 在锯切机上切平，较长的芯样也有锯切机切开。芯样两端采用研磨或其他方法补平，保证芯 样端面与轴线垂直。在同一构件上通常钻取3个芯样，对较小构件，也可钻取2个芯样，不 同的高度芯样的抗压强度值应乘以高径比换算系数，芯样混凝土抗压强度换算值等于同龄期 15 0mm边

7、长立方体试块的抗压强度值。钻芯注意事项，钻取芯样所使用的设备应具有足够的刚度，操作和移动方便，并应用水 冷却系统。钻芯机主轴的径向跳动不应超过0. lmm,钻取芯样的钻头宜采用金刚石或人造金 钢石薄壁钻头，钻头胎体不得有肉眼可见的裂缝、缺边、少角、倾斜及喇叭II变形，钻头的 径向跳动不得大于1. 5nuno拔出法是将安装在混凝土中的锚固件拔出，测定最大的拔出力，根据预先建立的拔出力 和混凝土强度之间的关系推定混凝土的强度的方法。分为预埋拔出法和后装拔出法。对以上五种方法进行分析，如下：（1）回弹法检测，简单、方便、快捷、可进行大范围检测，耗费劳动力较多；（2）超 声脉冲法检测，无损材料和结构构

8、件的性能，具有良好的重复性，具有检测混凝土均匀性和 内部缺陷的功能，在一些情况卜，其他非破损检测方法无法获取混凝土质量和强度信息，超 声法有其特殊的适应性，但其费用高，必须预先建立超声声速与混凝土强度的关系，才可能 利用超声检测得到的声速来推断混凝土的强度，一般不单独用来检测混凝土强度；（3）回弹 超声综合法，具有相互校正，消除不利影响的特点，测量的准确性提高，但当被测部位有局 部缺陷（孔洞、裂缝、分层剥落），表层和内部质量不一致的混凝土，构件钢筋密集部位， 特别是不能用于钢筋沿超声波传播方向布置部位：（4）钻芯法检测，准确度高，但损坏建筑 物，成本高，检测速度慢；（5）拔出法检测，准确度高，

9、但费用高，检测速度慢。直观比较见下表检测方法简便与操作性准确性检测范围检测速度检测成本(1)很好-般较宽快很低(2)好较差一般快低(3)较好较好较宽较快低(4)较差好很宽慢高(5)一般较好宽中等较高注：表中数字与前面的检测方法对应。通过比较分析得到本案例采用回弹法进行分析检测。混凝土抗压强度设计值，弯曲抗压 强度设计值扁和轴拉强度设计值1分别由相应的标准值以，fen k和儿除以混凝土的强度分 项系数re得出，经用回弹法检测得到混凝土强度等级为C25.2.2钢筋检测2.2.1钢筋位置与保护层的厚度的测定仪器：测定钢筋位置和保护层的厚度可以用钢筋保护层厚度测定仪。确定钢筋的位置：将测定仪探头长向与

10、钢筋长度方向平行，将钢筋直径档拨至最小，测距档 拨至最大，向仪器探头横向移动探头，仪器指针摆动最大时，探头下为钢筋的位置。钢筋保护层的厚度测定：当钢筋位置确定后，按图纸中标示的钢筋直径和等级调整仪器 的钢筋直径档和钢筋等级档，按需要调整测距档，将探头远离金属物体，旋转调谐指针钮使 指针回零。将探头放置在测定钢筋上（探头长边与钢筋长向平行），从度盘上读取保护层的 厚度。测定厚度值的校准：用直径12mm钻头打出保护层厚度校准孔，校准孔应垂直于构件 表面，打到钢筋上，用卡尺量取保护层的厚度，精确到亳米，当有面层时，应分别量取面层 厚度和混凝土保护层的厚度。校准孔的数量：校准孔的数量应视仪器的准确度而

11、定，当构件附近有电磁干扰时宜适当 增加校准孔的数量。对每种直径和钢种至少应有1-2个校准孔。允许偏差：仪器测定值与校准值之间的误差不宜大于15% （C仪/C校=0.851.15）2.2.2钢筋锈蚀的鉴别与检测鉴别与评定钢筋锈蚀方法可以分为两类，一类是判别法，二是现场实测法，现场实测 法测定的是钢筋锈蚀的情况；判别法则是以己有的研究成果为基础，结合现场检测到的其他 有关数据，推断钢筋的锈蚀速度或锈蚀量，判别法的特点是不直接测定钢筋的实际锈蚀性。 对钢筋锈蚀情况检测时，一般两种方法结合应用，使测得的数据更加准确。依据测试原理分类，测试方法又可分为电化学方法和非电化学方法，我们应用非电化学 方法。非

12、电化学方法分为：a、分析法，依据现场实测的混凝土碳化速度、碳化深度、有害 离子的含量等，考虑构件所处的环境情况，推断钢筋的锈蚀速度和锈蚀量；b、裂缝观察法， 钢筋锈蚀后，锈蚀产物的体枳要比钢材的体枳大的多，由此产生膨胀力，最终造成保护层的 混凝土开裂或剥落。因此，观察构件表面是否有这类裂缝判别钢筋是否锈蚀：c、破样检查 法，破开混凝土层，直接观察钢筋锈蚀情况；d、取样法，现场截取锈蚀钢筋样品，经处理 后，测取有关锈蚀的数据：e、电阻法，根据锈蚀钢筋的表面状态发生变化或截面缩小，其 电阻也随之变化的原理，通过测量一定长度的钢筋电阻，应用电阻公式R=p *l/s计算出钢筋 剩余截面，从而得到锈蚀钢

13、筋截面损失。2.2.3钢筋强度检测：采用布氏硬度计。2.3宏观勘测经检查，二层顶改造范围内框架梁表面平整，无受力裂缝。混凝土外观质量满足混凝 土结构工程质量验收规范（GB 50204-2002）要求。2.4构件尺寸与偏差检测现场对二层顶改造范围内框架梁截面尺寸进行检测。检测结果表明：厂房二层顶盖在范 I韦I内框架梁截面尺寸满足设计图纸及混凝土结构工程质量验收规范（GB 50204-2002）要 求。2.5构建配筋情况检测经检测，二层顶改造范围内框架梁钢筋实际配筋情况与设计图纸相符；构建主筋保护层 厚度满足设计图纸及混凝土结构工程质量验收规范（GB 50204-2002）要求。2.6混凝土龄期强

14、度检测现场采用钻芯法检测二层顶改造范围内框架梁混凝土现龄期强度。检测结果表明：二层改造范围内框架梁混凝土现龄期强度满足设计强度等级C20的要求。 加固设计经过方案论证和经济技术可行性比较，决定采用碳纤维复合材料进行加固，采用粘帖碳 纤维布加固混凝土时，通过配套粘帖碳纤维布于构件表面，使碳纤维承受拉力，并与混凝土 变形协调，共同受力。碳纤维材料加固后混凝土梁的极限承载力计算采用如下基本假定：（1）受拉区混凝土 的作用忽略不计：（2）梁受弯后，截面应变符合平截面假定：（3）碳纤维材料采用线弹性应 力-应变关系；0- sf=EfXe 4.且 cf0.01o 5为防止碳纤维片材发生脆性拉断破坏，取其设

15、计极限拉应变 “的2/3为碳纤维片材的 允许拉应变。即：3.1受弯加固（图1）e.c/ a-Ad/L zz丁 A有S）横敝面（腥变胡e）ia力用图1梁正截面承载力简图（1）计算加固后截面混凝土受压区高度由混凝土结构加固设计规范（GB50367-2006） “9.2.3-1”M = ctifbx （九一 ?） + fyoso 0 - ） - fy0As0=1332.3 x 106N m解得x = 441Amm为避免因加固量过大而导致钢筋性质的脆性破坏，对于本构件加固后的相对界限受压区高度 的控制值 fb采用加固前控制值的0.85倍。即：5= 0 * b = 0.85 x 0.55 = 0.467

16、5Xf =务)=0.85x 0.55 = 0.4675x = 441.4mm 467.5mm考虑本工程实际情况，计算式不考虑二次受力影响。(2)计算受拉面应粘帖的纤维复合材的有效截面面积由屏界面假定可知08编x = 441.4 =hEcu +得cf = 0.00268 143.3mm23.2受剪加固由混凝土结构加固设计规范(GB 50367-2006) “923-3”AqyVbQ = QJfrbho + 1.25fyv hQoVbf = V-VbQ= 533.6 x 103 - 452.0 x 103 = 81.6 x 103N=巾 vhffAfhf/SfVhf = 81.6 x 103 =

17、0.85 x 0.28 x 2300 Xi4z x 600/100Af = 24.87717H2粘贴0.167X150U形箍净距100mm,高度600mm。Af = 0.167 x 150 x 2 = 50.1mm2 24.8mm23.3加固方案图（图2,图3）2121牯帖珠纤tii*图3结论采用碳纤维复合材料对混凝土进行加固，可以在基本不增加截面尺寸及自重的前提下提 高承载力的效果，且施工不受场地大小、构件形状的影响。适用范围广泛。加固后的厂房在 使用过程中未见异常现象，结构完好无损，碳纤维复合材料及架梁均处于正常工作状态。 在加固计算中可以发现，碳纤维复合材料若想发挥足够的强度，需要提供较

18、大的应变，建议 对使用碳纤维复合材料进行加固的构件在使用过程中定期观察，发现问题及时处理，参考文献1 全晓东.肖明，韦永乐.碳纤维布加固技术在钢筋混凝土中的成用研究，广西工学院学报.2004年：26-302 GB50204-2002.混凝土结构匚程施I顶量验收规范中国建筑工业出版社3 GB50010-2002.混凝土结构设计规范中国建筑工业出版社4 中华人氏共和国建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫GB50009-2001建筑结构荷裁规范，中国建筑工业出版社5 中华人氏共和国建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，GB 503672006.混朦土结构加固设计规范.中国建筑工 业出版社6 CECS 146:2003.碳纤维片材加固混缺土结构技术规程（2007版）.中国匚程建设标准化协会 HAVA zIUUaU.Io/150X0.167*KniOO* 皿 1200%= 0. 007 X * = 0. 0046JB爱膏加固（图I）图i碓正裁血液栽力计算