改造现有建筑的技术

加强技术

强化技术

强化结构的主要目的是在其先前的条件下增加其承载能力。这里只讨论了与柔性相关的方面。已成功使用多年的建立技术确认如下：

1. 在坡边
2. 附加钢筋喷射混凝土
3. 钢板焊接
4. 外部预应力

衬板:

在这种技术中，一个平面或钢筋混凝土板覆盖在现有板或梁的顶部，以增加截面尺寸，以增加抗弯强度。为了确保两者之间的复合作用，可以安装销钉或剪切螺柱。当需要加固的构件的钢筋接近或等于平衡钢时，这种方法尤其有利。然而，由于钢筋混凝土构件的抗弯强度通常受钢筋承载力的限制，而不是受混凝土承载力的限制，因此，过压板可能没有显著的价值。任何强度的增加都可能被恒载的增加所抵消。

“Dritsos等人”得出结论，当现有光束过度加固时，界面故障的机会增加，并且覆盖层的深度太深。该观察进一步限制了其使用的范围。除了对结构的破坏之外，需要广泛的表面制备。

用额外的加强喷涂混凝土

喷涂的混凝土是水泥，聚集体和水的混合物，其在从喷嘴的高速下投​​射到适当位置。许多名称已与喷涂混凝土相关联，包括喷雾混凝土，喷射池和喷枪。在美国，“美国混凝土研究所”描述了Shotcrete作为“通过软管输送的砂浆或混凝土，气动地将高速突出到表面上”。在英国的枪支中称为“喷涂混凝土，其中总尺寸小于10mm，并且聚集体的尺寸超过10mm，它被称为喷射器”。

对挠曲不足的梁进行加固时，要在受拉区增加钢筋。因此，这种方法有时被称为拉伸叠加法。这种方法本质上需要拆除混凝土覆盖层，在必要时切割凹槽以容纳额外的钢筋，要么通过在混凝土中提供足够的锚固长度，要么通过带有锚固轭的钢板和螺栓。一旦整个系统就位，混凝土喷射到所需的厚度。现有混凝土和新混凝土之间必须有一个满意的粘结，因为新混凝土截面的评估是基于与普通钢筋混凝土相同的原则。除了接缝在没有相对运动的情况下传递剪应力的能力外，新老混凝土的徐变和收缩特性的差异也需要仔细评估。据报道，大多数喷射混凝土耐久性破坏不涉及材料本身的破坏，但通常有剥离良好的喷射混凝土，因为粘结失效。交通部建议在钢筋不太拥挤的地方使用喷射混凝土。

该方法涉及广泛的表面制备，并且使用该技术不可避免地使用该结构的破坏。只有在横截面具有足够的容量以结合额外的加强件而不成为过增强部分，才能采取额外的加强件的充分优势。

钢板焊接

这种随着环氧树脂的发展而实现的加固方法已有大约39年的历史，现在几乎在世界各地都在使用。在这种提高抗弯能力的方法中，用环氧粘合剂将低碳钢板粘接在梁的底面上。实际上，构件的深度或自重没有增加。该方法具有通用性、灵活性、经济性和权宜之计。由此产生的复合体系的性能很大程度上取决于混凝土和板之间的层间粘结。板的厚度需要特别注意，相对较厚的板会引起水平开裂和板分离。随着胶粘剂宽度的增加，胶粘剂存在缺陷的风险，随着胶粘剂厚度的增加;钢筋与混凝土之间的滑移变大。当板的宽厚比小于50:1时，就需要锚板，因为在板的两端会产生高应力，导致过早的失效。该技术不能用于任何迹象的钢筋腐蚀的成员。

外部预应力

外部预应力的定义是:在结构外部放置超过其长度大部分的钢索所产生的预应力，除了在偏离和锚固区，与混凝土结构的形状没有关系。

平板粘合技术的优点包括：

1. 修复期间对天气条件的敏感性较低
2. 消除表面准备
3. 简易安装
4. 在任何结构材料上使用
5. 用于受氯化物污染的建筑物。
6. 加强外部无限的预应力肌腱现在是一种广泛使用的方法;然而，由于其精致，技能以及在设计，处理和应用方面缺乏经验，其使用受到了发展中国家的限制。

加强技术

有时通过现有的技术导出更新的技术，有时在较新材料铺平道路的不同方面的进步铺设了较新技术的方法。两个这样的技术显示了他们未来发展的一些承诺是：

外粘FRP复合材料

钢丝网水泥

纤维复合板和肌腱

最近在塑料和复合材料领域的发展导致了高强度纤维增强塑料(FRP)的制造，其强度和疲劳性能高于钢。纤维可以是玻璃纤维、芳纶纤维或碳纤维。

如果在结构上使用具有复合作用的两种不同材料，则设计师需要彻底了解组件的机械和服务材料性质，加入的方法，复合动作和故障机制和总体这些系统的结构分析。

可以考虑玻璃，芳族聚酰胺和碳纤维复合材料，以特别考虑到板键合的应用。从这些纤维类型产生的FRP的重要特征的比较显示在“表6.1”中，其中纤维级分体积通常为约65％，并且纤维是单向排列的。

方法

使用两种主要方法将FRP复合材料连接到混凝土结构（以及砌体，木材，甚至金属结构）上“改造“目的。

一种方法是使用每个制造的硬质玻璃钢条(大约4英寸。(100毫米)宽和英寸。(1.6 mm)厚)，粘接在构件表面。

另一种方法，称为“手放置”，由使用柔性干纤维织物或宽约6至60英寸的柔性干纤维织物或宽度的薄片在结构构件的表面上形成FRP复合物。（150至1500 mm）和液态聚合物。

近年来，已经开发出称为近表面安装（NSM）的预制造带法的新变种（参见图6.1）。在该方法中，将薄的窄FRP条带（3×18mm）或小直径圆形FRP杆（6mm）插入，然后粘合地粘合到混凝土构件表面的加工槽中。（参见图6.2）

FRP改装已与桥梁和建筑结构一起使用，以加强静态和准静态载荷（如桥梁或建筑结构中的死亡或活载的增加），以及用于动态载荷（例如加强改善的地震或爆破反应桥梁或建筑结构）。FRP复合材料已成功用于混凝土梁和板坯的弯曲强化，混凝土梁的剪切强化，以及混凝土柱的轴向强化和延展性。

优点

所有结构问题都有多个技术解决方案，最终选择将最终依赖于替代方案的经济评估。开明的客户将确保此评估包括在最低初始成本期间将产生的总成本。

FRP复合材料板键合的潜在优点如下：

板材的强度：FRP复合材料可以设计有组件以满足特定目的，并且可以包括对不同纤维的不同比例。平板的极限强度可以变化，但对于强化方案，板的极限强度可能是相同横截面积的钢极限强度的至少三倍。

板材的重量：FRP复合板的密度仅为钢密度的20％。因此，复合板可以小于具有相同极限强度的钢重量的10％。除了运输成本外，最大的储蓄在安装过程中。复合板不需要广泛的顶层和支持系统来移动和固定。单独的粘合剂将支撑板直至固化发生。相比之下，钢板的固定构成了工程成本的显着比例。

系统的多功能设计：复合板具有无限长度，可以在层中固定，以在两个方向上适合，可以通过改变粘合剂厚度来容纳。

减少机械修理：复合板比等效容量的钢板更薄。这减少了板末端的剥离效果，从而降低了需要最终固定的可能性。加强方案的整体深度减少，增加了头部室和改善外观。

加强系统耐久性：有可能腐蚀钢板的粘合面，特别是如果固定的混凝土是裂缝或氯化物的污染。这可以减少长期债券。复合板不会遭受这种劣化。

改进的耐火性：与钢相比，复合板是低导体的热量，从而降低了效果火灾对底层粘合剂。因此，本身的字符而不是烧伤，因此在比钢板键合的时间更长的时间内保持有效。

维护加强系统:钢板不仅需要工程费用，还需要维护、喷漆和检修费用。复合材料板不需要这样的维护，降低了该系统的整个寿命成本。

预压力的能力：预压力复合材料的能力开辟了一整个新的板式粘合应用范围。板键合可用于替换损失的损失预应力和剖面的剪切容量通过诱导的纵向应力而增加。抑制裂缝的形成，并且结构的可用性增强。加强铸铁等材料也变得更加实用。

缺点

板材的成本：纤维增强复合板比等效负载能力的钢板更昂贵。

机械损坏:玻璃钢复合板比钢板更容易受到伤害，并且可能被确定的攻击所破坏，比如用斧头。幸运的是，如果玻璃钢复合材料板出现损坏，例如在高负荷下，可以比钢板更容易地进行修复。钢板可能移位，或粘结大面积断裂，破坏螺栓固定，需要完全拆除和更换。然而，FRP复合材料板的粘接损伤更有可能是局部的，因为板更薄和更灵活。采用玻璃钢复合材料时，可将板材的顶部切割成适当的搭接。

ferrocement.

铁水泥据说是钢筋混凝土的第一种形式。铁水泥是一种钢筋混凝土，它使用钢丝网而不是沉重的钢筋和钢筋作为其金属加固的主要部分，并使用砂和水泥砂浆而不是水泥、砂和砾石的混合物作为其混凝土混合物的主要部分。水泥和沙浆的比例为1:2，通过手工或喷射混凝土浸渍在网筋中，以产生一种几乎是用砂浆填充和涂覆的钢织物。

虽然更多地使用延展性的障碍是吸引研究人员来利用它的潜力。在直接张力或弯曲中，Ferro水泥在任何其他类型的钢筋混凝土中没有明显的优势，但它具有通过线加强网的近距离和比表面积提供的高水平的控制。

Waliuddin和Rafeeqi通过实验研究表明，将混凝土与铁水水泥限增强了柱子的能力，并加强了其他混凝土结构。雷普尔特表明，铁焦能够通过相对大的菌株保持其结构完整性，具有出色的裂缝控制和显着的延展性，这使得它是用作强化材料的选择。所有这些研究表明，增强光束具有出色的裂缝控制，增强的抗弯强度和增强的延展性。