5.1　增设抗震墙加固

⒈技术特点

增设抗震墙（包括翼墙）是钢筋混凝土结构抗震加固的最常用方法，具有以下几个优点：⑴通过在结构的适当部位增设钢筋混凝土抗震墙或翼墙，能有效地提高结构的整体刚度，减小地震作用下的结构变形。⑵新增抗震墙将承担主要的地震作用，原有框架构件承受的地震作用减小，避免了逐个构件配筋不足的加固。⑶增设抗震墙后，原框架结构成为框架－抗震墙结构，框架的抗震等级有所降低，对框架梁、柱及节点的构造要求也会有所降低。

⒉设计要点

⑴新增抗震墙的混凝土强度等级不得低于C20，且不得低于原框架柱混凝土实际的强度等级。

⑵新增抗震墙宜设置在框架的轴线位置，翼墙宜在柱两侧对称布置。

⑶新增抗震墙的厚度不应小于140mm，竖向和横向分布钢筋的最小配筋率均不应小于0.2%。B、C类钢筋混凝土房屋的墙厚和配筋应符合其抗震等级的相应要求。

⑷竖向和横向钢筋宜双排布置，且两排钢筋之间的拉结筋间距不应大于600mm。墙体周边宜设置边缘构件。

⑸新增抗震墙或翼墙与原框架梁、柱及楼板应有可靠连接。

⑹新增抗震墙所增加的荷载较大，并且承担主要的地震作用，因此应细心设计基础。当采用天然基础时，基础面积会很大，因此也可采用承台+短桩的基础形式。

⒊抗震加固验算

⑴A类建筑可按增加抗震墙后进行楼层综合抗震能力指数计算。B类建筑应按框架－抗震墙结构进行整体抗震分析，然后进行构件抗震承载力的验算，并可计入构造的影响；采用增设翼墙加固时，翼墙与原框架柱形成的构件可按整体偏心受压构件计算。

⑵新增抗震墙或翼墙承载力计算时应考虑应力滞后，混凝土与钢筋的强度应乘以不大于0.85的折减系数。当新增混凝土强度等级比原框架柱高一个等级时，可直接按原强度等级计算而不再计入混凝土强度等级的折减系数。

⑶增设抗震墙后，有关抗震墙之间楼、屋盖长宽比的局部影响系数应作相应改变。　⒋新增抗震墙或翼墙与原有框架的连接构造（见图4-1-1～4）

5.2　钢筋混凝土套加固

⒈技术简介

钢筋混凝土套是在原框架梁柱外包一定厚度的钢筋混凝土，以增加原构件配筋、扩大原构件截面从而达到提高构件承载力的方法，采用钢筋混凝土套加固，还可以提高构件的刚度和延性性能。

⒉设计要点

⑴宜采用细石混凝土，混凝土强度等级不应低于C20，且不应低于原构件实际的混凝土强度等级。

⑵纵向钢筋宜采用HRB400、HRB335级热轧钢筋，箍筋可采用HPB235级热轧钢筋。

⑶采用钢筋混凝土套加固梁时，应将新增纵向钢筋设在梁底面和梁上部，并应在纵向钢筋外围设置箍筋；对于A类建筑的梁，箍筋直径不宜小于8mm，间距不宜大于200mm；对于B类建筑的梁，其箍筋直径和间距应符合其抗震等级的相关要求；新增梁的箍筋应有一半穿过楼板后弯折封闭，节点区附近的箍筋应适当加密。

⑷采用钢筋混凝土套加固柱时，应在柱周围设置纵向钢筋，并在纵向钢筋外围设置封闭箍筋，纵筋应采用锚筋与原框架柱有可靠拉结；对于A类建筑的柱，箍筋直径不宜小于8mm，间距不宜大于200mm；对于B类建筑的柱，其箍筋直径和间距应符合其抗震等级的相关要求，节点区附近的箍筋应适当加密。

⑸柱套的纵向钢筋遇到楼板时，应凿洞穿过并上下连接，其根部应伸入基础并满足锚固要求，其顶部应在屋面板处封顶锚固；梁套的纵向钢筋应与柱可靠连接。

⒊抗震加固验算

⑴加固后梁、柱可作为整体构件进行抗震验算，其现有承载力，A、B类钢筋混凝土结构结构可按《鉴定标准》附录C、E规定的方法确定，C类钢筋混凝土结构可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010规定的方法确定。

⑵计算时应考虑加固后新旧构件的协同工作性能，新增钢筋、混凝土的强度应乘以一个不大于0.85的折减系数，当新增的混凝土强度等级比原框架梁柱高一个等级时，可直接按原强度等级计算，不再计入混凝土强度的折减系数。

⑶构造影响系数应按加固后的情况确定，当加固后梁柱箍筋、柱轴压比等满足相应的鉴定要求时，其体系影响系数可取1.0。

⒋钢筋混凝土套加固节点构造

5.3　钢构套加固

⒈技术简介

钢构套是在原框架梁柱外包型钢或扁钢进行加固的方法，分为干式外包钢和湿式外包钢加固。采用该方法加固能有效提高原结构构件承载力和延性性能，但对原构件的刚度提高影响不大，因此当仅需提高承载力而不需要提高刚度时，可采用钢构套加固方法。

所谓干式外包钢加固，就是把型钢直接外包于原构件，与原构件没有粘结，或虽填塞有水泥砂浆，但不能保证结合面剪力的有效传递不能整体工作，只能单独受力的外包钢加固方法。湿式外包钢加固，就是在型钢与原构件间填塞乳胶水泥粘贴或以环氧树脂化学灌浆等方法粘结，将两者粘结成整体共同受力的加固方法。抗震加固中的钢构套加固是指湿式外包钢加固方法。

⒉设计要点

⑴钢构套加固梁时，应在梁的阳角外贴角钢，角钢应与钢缀板焊接，钢缀板应穿过楼板形成封闭环形。纵向角钢、扁钢两端应与柱有可靠连接。

⑵钢构套加固柱时，应在柱四角外贴角钢，角钢应与外围的钢缀板焊接。楼板上、下的角钢、扁钢应有可靠连接，顶层的角钢、扁钢应与屋面板可靠连接，底层的角钢、扁钢应与基础锚固。

⑶钢构套加固时，采用的角钢不宜小于L50×6，钢缀板截面不宜小于40mm×4mm，其间距不应大于单肢角钢的截面回转半径的40倍，且不应大于400mm。

⑷钢构套与梁柱混凝土之间应采用胶粘剂粘结，胶缝厚度宜控制在3mm～5mm。。

⑸钢材表面应涂刷防锈漆，或在构架外围抹25mm厚的1:3水泥砂浆保护层，也可采用其他具有防腐蚀和防火性能的饰面材料加以保护。

⒊抗震加固验算

梁、柱采用钢构套加固后，角钢、扁钢应作为纵向钢筋，钢缀构应作为箍筋进行计算。

⑴柱加固后的初始刚度可按下式计算：

式中：　K－　加固后的初始刚度；

　K0－　原柱截面的弯曲刚度；

　Ea－　角钢的弹性模量，通常取206×103N/mm2；

　Ia－　外包角钢对柱截面形心的惯性矩。

⑵柱加固后的现有正截面受弯承载力可按下式计算：

式中：　My0－　原柱现有正截面受弯承载力；对A、B类钢筋混凝土结构，按现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB　50023附录C的规定确定；

Aa－　柱一侧外包角钢的截面面积；

fay－　角钢抗拉屈服强度；

h－　验算方向柱截面高度。

⑶柱加固后的现有斜截面受剪承载力可按下式计算：

式中：　Vy－　柱加固后的现有斜截面受剪承载力；

Vy0－　原柱现有斜截面受剪承载力；对A、B类钢筋混凝土结构，可按现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB　50023附录C的规定确定；

fay－　扁钢抗拉屈服强度；

　Aa－　同一柱截面内扁钢缀板的截面面积；(www.daowen.com)

　s－　扁钢缀板的间距。

⑷梁加固后的正截面受弯、斜截面受剪承载力可按现行国家标准《混凝土结构加固设计规范》GB50367第十章的有关规定计算，但钢材的强度宜乘以0.8的折减系数。

⒋钢构套加固节点详图

图4-5-11　钢构套加固柱平面

图4-5-12　　钢构套加固柱梁柱节点处构造（一）

图4-5-13　钢构套加固柱梁柱节点处构造（二）

　图4-5-14　钢构套加固柱梁柱节点处构造（三）

5.4　钢绞线网－聚合物砂浆面层加固

⒈技术特点

钢绞线网－聚合物砂浆面层加固钢筋混凝土构件时，钢绞线必须设计成为仅承受拉力作用方式，因此该项加固技术一般用于楼板承载力不足、框架梁受弯承载力不足、框架梁受剪承载力不足时，当用于加固钢筋混凝土柱时主要是用于提高框架柱的受剪承载力，加强对框架柱混凝土的约束作用。

⒉设计要点

⑴原有框架构件混凝土的实际强度等级不应低于C15，且混凝土表面的正拉粘结强度不应低于1.5MPa。

⑵钢绞线网－聚合物砂浆面层的厚度不应大于25mm，钢绞线保护层厚度不应小于15mm。

⑶当用于提高梁（或板）的受弯承载力时，钢绞线网应设在梁（或板）的顶面或底面受拉区；当用于提高梁的受剪承载力时，钢绞线网应采用三面围套或四面围套的方式；当用于提高柱受剪承载力时，钢绞线网应采用四面围套的方式。

⑷钢绞线网应设计成仅承受单向拉力作用，其受力钢绞线的间距不应小于20mm，也不应大于40mm；分布钢绞线不应考虑其受力作用，间距在200mm～500mm。

⑸钢绞线网应采用专用金属胀栓固定在构件上，端部胀栓应错开布置，中部胀栓应交错布置，且间距不宜大于300mm。

⒊抗震加固验算

⑴构件的材料强度设计值应按《鉴定标准》的规定采用。

⑵框架梁加固后的承载力验算，可按现行国家标准《混凝土结构加固设计规范》GB50367的有关规定进行，但对加固后承载力的提高部分，其承载力抗震调整系数宜取1.0。

⑶框架柱加固后的承载力验算，可按《鉴定标准》的有关规定确定，其中环向钢绞线可按箍筋计算，但钢绞线的强度应依据柱剪跨比的大小乘以折减系数，剪跨比0.3≥λ时取0.50，剪跨比5.1≤λ时取0.32，剪跨比处于二者间时按线性插值确定。

5.5　粘贴钢板或碳纤维布加固

⒈技术简介

粘贴钢板或碳纤维布加固就是在混凝土构件表面采用胶粘剂粘贴钢板或碳纤维布，使钢板或碳纤维布与原构件成为一个整体，补足原有构件配筋不足，以提高原结构构件承载力的方法。该方法因其加固后受力均匀不会在混凝土中产生应力集中现象，加固后构件尺寸增加不大，且施工便捷，因而在加固修复工程中应用较广。

采用粘贴钢板或碳纤维布加固时，钢板的受力方式应设计成仅承受轴向应力作用状态，碳纤维布受力方式应设计成仅承受轴向拉应力作用状态，因此，粘贴钢板可用于楼板、框架梁、框架柱承载力不足时的加固，而粘贴碳纤维布加固只能用于楼板承载力不足、框架梁受弯受剪承载力不足以及框架柱受剪承载力不足或需要增强框架柱延性性能时。

⒉设计要点

⑴被加固构件的混凝土实际强度等级不应低于C15，混凝土表面的受拉结粘结强度不应低于1.5MPa且为内聚破坏。

⑵粘贴钢板的设计要点：

①钢板可采用Q235或Q345钢，厚度宜为2～5mm。

②钢板应有足够的锚固长度：在其需要加固的范围以外的锚固长度，受拉时不应小于钢板厚度的200倍，且不应小于600mm；受压时不应小于钢板厚度的150倍，且不应小于500mm。

③粘贴钢板与原构件宜采用专用金属胀栓连接。

④粘贴钢板加固的其他构造要求按现行国家标准《混凝土结构加固设计规范》GB50367的有关规定执行。

⑶粘贴碳纤维布的设计要点：

①当用于提高梁的受弯承载力时，碳纤维布应设在梁顶面或底面受拉区。

②当用于提高梁的受剪承载力时，碳纤维布应采用U形箍形式并加纵向压条或采用封闭箍的方式。

③当用于提高柱的受剪承载力时，碳纤维布宜沿柱环向螺旋粘贴并封闭，矩形框架柱采用环向封闭箍时，至少应缠绕3圈且搭接长度不小于200mm。

④粘贴碳纤维布在需要加固的范围以外的锚固长度不应小于600mm。

⑤胶粘剂、碳纤维布的材料性能应符合现行国家标准《混凝土结构加固设计规范》GB50367的有关规定。

⒊构件加固后的承载力验算

⑴构件的材料强度设计值应按《鉴定标准》的规定采用。

⑵加固后构件的承载力验算，可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50367的有关规定执行，但对构件承载力的新增部分，其承载力抗震调整系数宜取1.0。

5.6　增设抗震支撑加固

⒈技术简介

抗震支撑包括普通钢支撑和消能支撑。

通过增设普通钢支撑可以加强框架柱的连接，增加框架的抗侧刚度，减小地震作用下的变形，通过增设钢支撑还可以调整结构的刚度，减少结构沿平面或竖向的不规则性。

消能减震技术是一种新型抗震技术，可用于新建工程也可用于现有建筑的抗震加固。其工作原理是在结构内部布置一定数量消能部件（通常由消能器加斜撑组成），地震中利用这些消能元件吸收地震能量，防止结构构件在地震中发生破坏，从而起到对主体结构构件保护作用。

⒉增设普通抗震支撑设计要点

⑴钢材可采用Q235或Q345钢。

⑵支撑的间距不应超过框架－抗震墙结构中墙体最大间距的规定。

⑶支撑的形式可选择交叉形或人字形，支撑的水平夹角不宜大于55º。

⑷支撑杆件的长细比与板件的宽厚比按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011对钢结构设计的有关规定采用。

⑸支撑可采用钢箍套与原有钢筋混凝土构件可靠连接，并应采取措施将支撑的地震内力可靠地传递到基础。

⑹钢支撑应采取防腐、防火措施。

⒊消能支撑设计要点

⑴消能支撑可根据需要沿结构的两个主轴方向分别设置。

⑵消能支撑宜设置在变形较大的位置，其数量和分布应通过综合分析合理确定，并有利于提高整个结构的消能减震能力，形成均匀合理的受力体系。

⑶消能支撑与主体结构之间的连接部件，在消能支撑最大出力作用下，应在弹性范围内工作，避免整体或局部失稳。

⑷消能支撑与主体结构的连接，应符合普通支撑构件与主体结构的连接构造和锚固要求。

⑸消能支撑在安装前应按规定进行性能检测，检测的数量应符合相关标准的要求。

⒋抗震加固验算

⑴原构件的材料强度设计值和抗震承载力，应按《鉴定标准》的有关规定采用。

⑵新增普通钢支撑可采用两端铰接的计算简图，且只承担地震作用。

⑶采用消能支撑加固框架结构时，结构抗震验算应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的相关要求。