钢筋混凝土建筑加固如何进行？
本文介绍StatiCAD中符合TBDY 2018（土耳其抗震规范2018）第15.10节、EK 15B和EK 15C的加固模块的使用方法。该模块建立在既有建筑性能评估流程之上：加固是构件的一项属性，是否计入计算由一个总开关决定。理论背景请参阅钢筋混凝土加固的理论基础，验证工作请参阅钢筋混凝土加固验证研究。
适用于哪些版本？ 钢筋混凝土性能评估与加固功能包含在 Ultimate、Profesyonel 和 Betonarme 版本中。在其他版本中，项目中的加固数据会被保留，但不会在界面中显示，也不参与计算。
1. 总体流程：同一文件中的加固前与加固后
- 对既有建筑建模；在 项目总体设置 → 规范选择 → 性能 B.15 组中开启钢筋混凝土性能评估，进行分析并生成报告。这是加固前的状态。
- 在需要加固的构件的属性窗口（右键 → 属性）中，通过加固选项卡输入方法和参数（见第2节）。这些信息会随项目一起保存。
- 在 项目总体设置 → 性能 B.15 组中勾选 “计入加固” 复选框，并重新运行分析。此后整个计算流程（刚度、承载力、损伤界限、建筑判定、报告）都将按加固后的状态进行计算。
- 如有需要，可通过 “将加固前/后对比加入报告” 复选框，把两种状态的摘要并排放在报告的第一页（见第4节）。
复选框关闭时，程序按加固前的状态计算建筑；其结果与未输入任何加固数据的建筑的结果完全一致。
2. “加固”选项卡
该选项卡位于柱（构造柱属性）、梁（圈梁属性）以及墙/剪力墙（墙体属性）窗口中。顶部的三个选项可避免在多选时误操作：
| 选项 | 含义 |
|---|---|
| 无（仅在多选时显示） | 点击“确定”时，不改动所选构件的加固设置。多选时为默认选项。 |
| 不应用 | 清除所选构件上的加固标记。单个构件时为默认选项。 |
| 应用 | 将下方所选的方法和参数写入所选构件。 |
修改仅在点击确定后保存；取消会撤销一切。选项卡下方的摘要框会随输入值即时显示规范规定的各项量（约束有效系数、FRP比值、侧向压力、约束强度和应变、抗剪贡献、锚固承载力等），并给出适用性警告。
2.1 柱的加固
| 方法 | 规范 | 输入项 | 对计算的影响 |
|---|---|---|---|
| 纤维增强聚合物（FRP/LP）约束 | 15.10.1.3 / EK 15B | 层数和厚度、弹性模量、断裂应变、转角半径、连续或条带式包裹（条带宽度和间距）；可选的既有搭接长度 | 约束混凝土模型、损伤界限（GÖ = εcc，KH = 0.75εcc，SH = 0.004）以及抗剪贡献Vf。抗弯承载力不会提高。若输入了搭接长度，则按EK 15B.4计算所需FRP厚度并与实际提供的厚度比较；结果以“bind OK / YETERSİZ / UYGULANAMAZ”的形式附加到加固标签中。 |
| 截面增大（外包层，manto） | 15.10.2 | 外包层厚度（≥ 10 cm）、外包层混凝土等级、加固面数（1–4）；外包层纵向钢筋（根数、直径、保护层厚度）；外包层箍筋（直径、间距）；计算模型：组合截面（默认）、规范字面或仅外包层 | 刚度和承载力取自外包后的截面，并乘以0.9系数。外包层纵筋参与抗弯承载力；外包层箍筋计入抗剪承载力。1、2和3面外包时，截面按实际的单侧几何形状计算，并取±承载力中的较小值。 |
| 钢筋混凝土约束（抗剪） | 15.10.1.1 | 厚度、混凝土等级、加固面数 | 仅针对抗剪和轴向：抗剪承载力取自被包裹后的毛截面，并乘以0.9系数。抗弯承载力和刚度不变。 |
| 钢套约束 | 15.10.1.2，式15.3 | 钢板厚度、宽度、间距、屈服强度 | 抗剪承载力增加Vj。延性和抗弯承载力不变。 |
楼层之间外包层的连续性及箍筋条件由用户负责；摘要框中会提示此点。
2.2 梁的加固
| 方法 | 规范 | 输入项 | 对计算的影响 |
|---|---|---|---|
| FRP约束 | 15.10.3.2 / EK 15B | FRP参数、条带宽度和间距 | 约束模型及Vf。条带式包裹时，若条带间距条件（sf ≤ wf + d/4）不满足，则不计抗剪贡献并给出警告。 |
| 外加箍筋 | 15.10.3.1 | 直径、间距、肢数、屈服强度 | 仅在抗剪承载力中加入TS 500箍筋贡献；无约束效应，延性界限不变。 |
2.3 剪力墙和填充墙的加固
| 方法 | 构件 | 输入项 | 对计算的影响 |
|---|---|---|---|
| FRP端部区约束 | 钢筋混凝土剪力墙 | FRP参数 | 端部区约束模型及Vf。 |
| 新增加固剪力墙 | 钢筋混凝土剪力墙（15.10.5） | 剪力墙混凝土和钢筋等级、框架内 / 相邻、锚栓直径（≥ 16 mm）、间距（≤ 400 mm）、深度（≥ 10Ø）、摩擦系数、排数 | 开关关闭时，剪力墙不在模型中（加固前）。开启时按新构件（知识水准系数为1）进行评估；给出锚固检查、端部区说明以及基础警告。 |
| 钢筋网砂浆抹面 | 填充墙（EK 15C） | 墙体材料（取自规范表格或自定义数值）、抹面厚度（≥ 30 mm）和加固面数、钢筋网配筋率、洞口率 | 模型中采用等效对角支撑杆；抗剪承载力；性能按剪切角确定（TBDY表15.2）。 |
| FRP对角条带 | 填充墙（EK 15C） | 墙体材料和FRP参数、条带宽度 | 受压杆和受拉杆。 |
在墙体窗口中，方法选项按构件类型启用：钢筋混凝土剪力墙可用FRP和新增剪力墙，填充墙可用EK 15C方法。新增加固剪力墙在模型中按普通钢筋混凝土剪力墙绘制；其“新增”属性仅在此选项卡中标记。
3. 结果的解读
- 报告： 柱和梁的截面及约束表中设有 “加固” 列（例如“LP nf=2 tf=0.17”、“Manto t=10”、“Celik sargi”、“Yeni perde ank 1Ø16/200 r=0.91 OK”、“Dolgu hasir siva”）。若总开关关闭，标签后会附加“(kapali)”。
- 新增剪力墙： 开关关闭时，该行带有“öncesi modelinde yok”（加固前模型中不存在）的说明，不参与评估；开启时，标签中给出锚固比和端柱说明。
- 加固后的填充墙： 按竖向构件对待；损伤区依据剪切角确定（TBDY表15.2：SH 0.003 / KH 0.005 / GÖ 0.010）。对角杆内力的水平分量将与抗剪承载力比较；若超过，则该构件按脆性处理。
4. 加固前 / 后对比
若勾选了 性能 B.15 组中的 “将加固前/后对比加入报告” 复选框，则在生成报告时，会按总开关的当前状态保存一份快照。若两种状态的记录都已存在，则会在报告第一页输出如下内容：建筑性能水准X/Y（前 → 后）、15.8准则百分比、被加固构件清单、损伤分布以及损伤区发生变化的构件。
正确顺序：
- 总开关关闭 → 分析 → 报告（加固前记录）
- 总开关开启 → 分析 → 报告（加固后与对比）
两次运行可在同一会话中连续进行。
5. 性能模式下的设计报告
选择线性性能分析（Ra = 1）时，柱、梁和剪力墙的设计报告使用未折减的地震力生成：章节标题后会附加“(Ra=1 - bilgi amaçlıdır)”（仅供参考），错误类行显示为“Bilgi (Ra=1)”（信息）。在此模式下，承载力超限的提示不属于设计错误；评估应依据第15章性能报告进行。
6. 规范条件在哪里显示？
不满足规范条件的加固输入，会在分析后以“Hata: TBDY2018 M.…”（错误）或“Uyarı: TBDY2018 …”（警告）的形式出现在项目错误检查列表中。主要检查的条件有：
- FRP中转角半径 < 30 mm，以及截面边长比 > 2.5（不计约束提高），
- 搭接加固中截面比 > 2、光圆钢筋或FRP厚度不足，
- 约束层和外包层厚度 < 10 cm，
- 新增剪力墙锚固中的直径、间距、深度和抗剪承载力，
- 填充墙中抹面厚度 < 30 mm、洞口率 > 10%、对角线/厚度 ≥ 30、FRP中宽高比超出0.5–2范围、15.10.4中的楼层限制，
- 抗剪需求超过承载力（脆性行为）。
违反规则不会中止计算；决定权在工程师。
7. 常见问题
我输入了加固，但结果没有变化。 请检查项目总体设置中的“计入加固”是否已勾选，以及是否重新运行了分析。对于FRP中边长比超过2.5的柱，或转角半径小于30 mm的情况，按规范不计约束提高（摘要框中会显示警告）。
新增剪力墙的质量在加固前的模型中是否也被计入？ 不计入。开关关闭时，剪力墙的自重及其上定义的附加荷载被清零；楼层重量、质心和有限元质量均按无剪力墙计算。剪力墙也不再作为楼板的支承（楼板荷载分配到其余支承上）。“加固前”的建筑是没有剪力墙的。
在填充墙上看到“EK 15C çubuğu oluşmadı”（未生成EK 15C杆件）的提示。 墙体两端未找到既有柱，或材料输入不完整。对角杆设置在墙体端柱的节点之间。
加固在推覆（非线性）分析中同样有效吗？ 是的。FRP约束、外包层、新增剪力墙和填充墙杆件的刚度及截面变化同样会反映到推覆分析中。钢套约束、外加箍筋和锚固等附加抗剪检查在线性评估中报告。