多层粘钢加固应用探讨结构由于使用年限增长、使用功能的改变,会出现耐久性降低、承载力不足的情况,终产生结构病害。近年来,随着我国建筑的---的加剧,包括房屋、桥梁、隧道等结构在内,病害发生率正呈现上升的趋势。结构加固的兴起,为病害结构带来了解决方案,对资源的可持续发展有着重要意义。
粘钢加固是当前结构加固中常用的方法之一,它利用高强度结构胶粘剂,将钢板粘贴至混凝土表面,与混凝---同受力达到加固补强的目的。粘钢加固优点多,适用范围广,包钢加固工程,在各个领域中都有应用。长久以来,由于利用钢板与碳纤维布加固有较高的相似程度,房屋加固厂家,因此二者经常被互相参照、对比。碳纤维布加固中,存在多层运用的情况,粘钢加固是否同样适用呢?
粘钢厚度的确定
在粘钢加固中,加固钢板的厚度与截面承载力提高幅度有直接的关联。钢板厚度的计算过程,类似于钢筋混凝土结构中钢筋的用量计算。当采用钢板对混凝土受弯构件加固例如混凝土梁加固时,首先需要通过加固后构件弯矩值求出混凝土受压区高度,再通过受压区高度计算出加固钢板所需截面面积,后根据梁体宽度确定合理钢板宽度,算出所需钢板厚度。
经过上述计算过程,便可以求证出钢板的厚度,但并不能够代表可以增加钢板厚度来制的提高结构承载力。钢板过厚,易导致钢板与混凝土基材间发生粘结的劈裂破坏,使加固失效;另一方面考虑到结构整体的安全性,以及控制加固后构件的裂缝与变形,钢板的厚度不应大于10mm。
多层粘钢加固分析
从钢板厚度的要求我们可以看出,多层钢板要比多层碳布---更多,而对于钢板来说,无论是单层钢板还是多层钢板,厚度上同样都有10mm的高---,为何还要采用多层钢板?这是由于根据大量工程经验来看,厚度较高的钢板,不宜采用人工施工的方式,规范也要求,采用人工涂胶粘贴钢板的厚度不应大于5mm,大于5mm的情况下,应采用压力注胶的形式,与外粘型钢加固法较为类似。
也就是说,当我们根据计算,得出5mm厚钢板无法满足加固需求时,若要采用单层钢板的形式,就需要采用注胶机进行注胶施工,相对常规粘钢加固来说要稍显繁琐。多层粘钢,便在一定程度上弥补了这样的问题,在实际操作中,也有较多的使用。
然而,多层粘钢是否能够起到理想效果,还是有待商榷的。类似于多层碳布,多层粘钢从第二层起(包含第二层),钢板提供的强度便会发生折减,福田加固,造成同样10mm厚,多层粘钢提供强度低于单层粘钢提供强度的现象;受弯构件粘贴钢板时,钢板两端由于边缘效应会产生应力集中,是粘钢中薄弱的部位,尤其对于多层粘钢更是如此,因此在多层粘钢加固中,必须高度重视钢板端部锚固措施,防止发生剥离破坏。
多层粘钢加固,对于所用粘钢胶,也是一种考验。胶体性能直接影响到钢板是否能与基材形成整体,以及钢板与钢板间不发生剥离破坏有直接关系。
一、施工前准备
(1)在加固施工前应根据设计要求进行较为详细的施工放样,确定钢板的尺寸大小。
(2)施工放样完成并得到相关单位的---后,即可进行施工前的材料准备,所用材料均应采购完备,并对相关材料及配件进行加工,同时对所有施工---进行技术交底,明确各自的职责。
(3)施工前,应在待加固的梁旁搭设脚手架,以便于安全施工。
(4)按设计图纸要求的尺寸,在钢板上预先钻m12、m16的螺栓孔,以便在粘贴钢板时安装m10的膨胀螺栓和m12的化学螺栓。
二、混凝土构件表面处理
(1)对混凝土表面需要粘贴钢板的部位,用钢丝刷将混凝土表面松散浮渣除净。
(2)对粘合面进行打磨,需去除1~2mm厚表层,用强力鼓风机吹净粉尘,并用抹布擦拭干净。如原混凝土结构有---凸凹不平之处,应采用高强树脂砂浆找平,找平处应与周围过渡圆滑自然。
(3)按设计图纸尺寸,并与钢板上的预钻孔位置一致在混凝土构件上钻孔,孔位按梅花形布置,用作安装m10的化学锚栓。
三、钢板粘合面的处理
(1)按设计图纸要求的尺寸,在钢板上预先钻m12螺栓孔,该孔的位置应严格与混凝土构件上所钻的孔位保持一致。
(2)若钢板生锈或轻微锈蚀,则用手提砂轮打磨,直至出现金属光泽,然后还必须对钢板进行粗糙处理,用砂轮打磨出纹路,并且纹路应与钢板受力方向垂直。
(3)将打磨好的钢板擦拭干净待用。
(4)将钢板的外表面打磨、锈除干净。
四、粘结胶的配制
粘结胶配制时要天平秤计量准确,所用容器不得有油污等其他杂物,搅拌时应严防水进入容器内,并按同一方向用机械搅拌。施工时应根据气温及施工情况按量配制,宜少量多次。
五、粘贴钢板
钢板粘贴时,包钢加固厂家,用抹刀同时涂抹在已处理好的混凝土表面和钢板上,厚度为1~3mm,中间厚边缘薄,然后将钢板贴于预定位置,并用手锤沿粘贴面轻轻敲击钢板,如无空洞声,则表示已粘贴密实,否则应剥下钢板,补胶后重新粘贴。
钢板粘贴后,应当立即加临时支撑,对于梁底部钢板沿梁底全长等间距布置木方向梁底钢板加压,对于u形箍钢板使用夹具加压,在临时支撑固定后拧紧膨胀螺栓并适当加压,以让钢板、胶液、混凝土面有效结合。
钢板粘贴后则应静置固化养护,养护期内严禁外力扰动,根据室温,一般24小时即可拆除临时支撑,3天即可全部受力使用。冬季施工还应做好保温,---施工和养护温度不低于5°c。
对于需要焊接的部位,尚须在焊接完毕后,采用压力注胶的方式进行注胶至密实为止。
六、检验
根据<混凝土结构加固技术规范>要求,待结构胶固化后,拆除临时支撑,应用小锤轻轻敲打粘贴钢板,如无空洞声,则表示已密实,一般的,锚固区粘贴面积不小于90%,非锚固区粘结面积不小于70%,否则应剥除重新粘结。
七、钢板外表面防腐、防火处理
(1)在钢板粘贴验收合格后,还需在外表面进行防腐、防火处理;
(2)将钢板的外表面除锈干净,保持干燥;
(3)钢板进行拉毛处理后,在钢板表面粉刷水泥砂浆保护,其厚度不应小于20mm。
梁承载力不足,该如何加固梁,作为建筑结构的重要组成部分之一,在古代梁就是架在墙或柱子上的横木,泛指水平方向上长条形承重构件。在建筑发展迅速的今天,其组成形式多种多样,在建筑结构安全性的问题上承担着越来越大的责任。那么在梁承载力不足时常用的加固方法有哪些呢?
增大截面加固法
本方法适用于提高梁的抗弯性能。梁新增受力钢筋应由计算确定,纵筋一般取***φ16mm,且不应<φ12mm。箍筋一般取***φ8mm,在规定的范围内应加密,加密区范围和间距应满足相应的规范要求。新增钢筋的间距不宜小于钢筋直径d,新增混凝土强度应比原梁提高一个等级,且不应低于c20。新旧混凝土结合需要凿毛并涂刷界面剂。
外粘型钢加固法
该方法适用于大幅提高截面承载能力和抗震能力。外包型钢的规格应由计算确定,角钢的厚度不应小于5mm,肢长不应小于50mm,沿梁轴线方向应每隔一段距离用扁钢制作的箍板或缀板与角钢焊接。当有楼板时,附加螺杆穿过楼板,与u型箍板焊接。箍板或缀板截面不应小于40*4mm,间距不应大于20r(r为单根角钢截面的小回转半径),且不应大于500mm,在节点区,其间距宜适当加密。角钢的两端应有---的连接和锚固,可采用穿孔螺栓或组合型钢箍并配以螺栓的锚固形式。外粘型钢的注胶应在型钢构架焊接完成后进行,胶缝厚度宜控制在3-5mm,局部允许有长度不大于300mm、厚度不大于8mm的胶缝,但不得出现在角钢端部600慢慢范围内。
粘贴钢板加固
本方法适用于对梁的受弯加固,尤其是简支梁的正截面抗弯加固。粘贴钢板的规格需要计算确定,钢板层数宜为一层。粘贴钢板采用的胶粘剂应---,性能指标需满足相应的规范。为了---加固,应采用锚栓进行附加锚固。锚栓不应大于m10,一般采用m8,锚栓间距不应小于250mm,一般间距为300mm。只有钢板厚度≤5mm时,可采用手工涂胶,当钢板厚度>;5mm时,应采用后灌工艺。
粘贴碳纤维布加固
粘贴碳纤维加固梁,是用胶粘剂将碳纤维布粘贴于受力表面,用以补充梁的配筋不足,达到提高梁的正截面受弯承载力和斜截面的受剪承载力的目的。正截面受弯加固,碳纤维的方向应沿纵向贴于梁的受拉面;斜截面受剪加固,纤维方向应沿横向环绕贴于梁周表面。加固所用的碳纤维布规格需由计算进行确定。加固后的结构构件,其正截面受弯承载力提高幅度不应超过40%。
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