混凝土構件的加固方法主要包括加大截面、置換混凝土、外包鋼、外加預應力、粘貼纖維復合材料等。而外包鋼是一種廣泛采用的混凝土構件加固方法,通常采用型鋼或鋼板外包在原構件表面、四角或兩側,并在混凝土構件表面與外包鋼縫隙間灌注高強水泥砂漿或環(huán)氧樹脂漿料,同時利用橫向綴板或套箍作為連接件,以提高加固后構件的整體受力性能。
混凝土柱四周包裹角鋼后,可在不顯著增加構件截面尺寸的前提下,大幅提高柱的承載能力。同時該方法在加固過程中現(xiàn)場工作量小,加固后構件的整體穩(wěn)定性好、受力可靠且構件的截面尺寸基本不變,在實際工程中得到了廣泛應用。
混凝土構件外包鋼加固技術在我國始于二十世紀六十年代,它是指在梁、柱四周包以型鋼的一種加固方法,型鋼一般采用角鋼,也可用槽鋼或鋼板。外包鋼加固法可分為干式和濕式兩種。
濕式外包法用乳膠水泥或環(huán)氧樹脂化學灌漿等方法將角鋼粘貼在柱四角,角鋼之間焊以綴板相互連接。在荷載作用下,角鋼套箍對核心混凝土有側向約束作用,使混凝土的軸向抗壓強度提高;但是同時,核心混凝土對角鋼有一定的側向擠壓作用,使角鋼處于壓彎受力狀態(tài),角鋼抗壓承載力下降。另外,角鋼是后加的,存在應力滯后現(xiàn)象,其承載能力難以充分發(fā)揮。
干式外包鋼法 ,綜合耐溫好、加固件加固后承載力大幅度提高、整體性強、可靠性高、工藝簡便,工期短、對周圍生產(chǎn)環(huán)境影響小。
按下圖方法解讀,然后計算出重量。
粘鋼加固法是采用建筑結構膠,根據(jù)加固補強的設計要求將鋼板、型鋼等直接粘貼在結構需加固的表面,使粘貼的鋼板同原有結構起共同作用,達到加固和增強原結構的強度和剛度的目的,有效地提高結構的承載力,增強抗剪、...
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http://www.paper.edu.cn -1- 濕式外包鋼加固法的應用 王玉婷 武漢理工大學土木工程與建筑學院,湖北武漢 (430070) E-mail:wyt1999@163.com 摘 要: 本文結合工程實例,詳細介紹了濕式外包鋼加固法的設計和施工要點。 關鍵詞: 濕式外包鋼加固法,結構加固,施工要點 中圖分類號: TU375 1. 引 言 鋼筋混凝土結構構件加固的方法很多, 常用的有加大截面加固法、 外包鋼加固法、 預應 力加固法、外部粘鋼加固法、改變結構傳力途徑加固法等。近年來碳纖維加固法發(fā)展很快, 已成為一個新的技術領域。 混凝土構件外包鋼加固技術在我國始于二十世紀六十年代, 它是指在梁、 柱四周包以型 鋼的一種加固方法, 型鋼一般采用角鋼, 也可用槽鋼或鋼板。 外包鋼加固法可分為干式和濕 式兩種。 2. 基本原理 濕式外包法用乳膠水泥或環(huán)氧樹脂化學灌漿等方法
是在混凝土柱四周包以型鋼進行加固。它能不增大構件截面尺寸,大幅度地提高混凝土柱的承載力。具體方法分干式作業(yè)法與濕式作業(yè)法兩種,干式加固法是將型鋼(一般是角鋼)直接外包于混凝土柱四周。型鋼與混凝土之間無連接,沒有形成一個整體,所以不能確保結合面?zhèn)鬟f剪力。濕式加固法,一是用環(huán)氧樹脂化學灌漿材料,將角鋼粘貼在混凝土柱上。二是角鋼與混凝土之間留一定間距。中間澆筑混凝土。達到外包鋼材與混凝土相結合。
干式作業(yè)法施工簡單,價格低,施工時間短,但其承載力提高不如濕式作業(yè)法好。
外包鋼加固法施工時加固結合面和鋼板貼合面處理是加固施工的關鍵過程。在干式加固施工中,為了使角鋼能緊貼構件表面,混凝土表面必須打磨平整,無雜物和塵土。在濕式加固施工時,應先對鋼板進行除銹,混凝土進行除塵并用丙酮或二甲苯清洗鋼板及混凝土表面,處理好的角鋼及混凝土表面抹上配制好的環(huán)氧樹脂化學灌漿料,再進行粘或灌。
混凝土加固方法有:加大截面加固法、外包鋼加固法、預應力加固法、改變結構傳力途徑加固法以及化學灌漿法、粘鋼錨固法、碳纖維加固法等施工工藝方法。
1、外包鋼加固法是在混凝土柱四周包以型鋼進行加固。它能不增大構件截面尺寸,大幅度地提高混凝土柱的承載力。具體方法分干式作業(yè)法與濕式作業(yè)法兩種,干式加固法是將型鋼(一般是角鋼)直接外包于混凝土柱四周。型鋼與混凝土之間無連接,沒有形成一個整體,所以不能確保結合面?zhèn)鬟f剪力。濕式加固法,一是用環(huán)氧樹脂化學灌漿材料,將角鋼粘貼在混凝土柱上。二是角鋼與混凝土之間留一定間距。中間澆筑混凝土。達到外包鋼材與混凝土相結合。
干式作業(yè)法施工簡單,價格低,施工時間短,但其承載力提高不如濕式作業(yè)法好。
外包鋼加固法施工時加固結合面和鋼板貼合面處理是加固施工的關鍵過程。在干式加固施工中.為了使角鋼能緊貼構件表面,混凝土表面必須打磨平整,無雜物和塵土;在濕式加固施工時,應先對鋼板進行除銹,混凝土進行除塵并用或二清洗鋼板及混凝土表面,處理好的角鋼及混凝土表面抹上配制好的環(huán)氧樹脂化學灌漿料,再進行粘或灌。
2、預應力加固法是利用柱角的加固角鋼和箍板或預應力拉桿固定,通過加熱箍板或張拉拉桿產(chǎn)生預應力,使構件在三軸受壓情況下提高其承載力的方法。它具有不增加柱截面、不會影響平面視覺效果、節(jié)約鋼材、有利于抗震、加固費用低的優(yōu)點。適合對方形軸心受壓或小偏心受壓凝土柱的加固施工。
采用預應力拉桿加固施工時,在安裝前必須對拉桿、箍板事先進行調(diào)直校正,拉桿、箍板尺寸和安裝位置必須準確,張拉前應對焊接接頭、螺桿、螺帽質(zhì)量進行檢驗,保證拉桿、箍板傳力正確可,靠,避免張拉過程中斷裂或滑動,造成安全和質(zhì)量事故;采用預應力撐桿加固時,要進行撐桿末端處角鋼(及其墊板)與混凝土構件之間的嵌入深度、傳力焊縫的質(zhì)量檢驗,檢驗合格后,將撐桿兩端用螺拴臨時固定,然后用環(huán)氧樹脂砂漿或高強度水泥砂漿進行填灌,加固的壓桿肢、連接板、綴板和拉緊螺栓等均應涂防銹漆進行防腐。
3、改變結構傳力途徑加固法是在梁的中間部位增設支點、托梁(架)或將多跨筒支梁變?yōu)檫B續(xù)梁等方法。改變結構的傳力途徑。能大幅度地降低計算彎矩,提高結構構件的承載力,達到加強原結構的目的。按增設支點的連接方式不同,可分為濕式連接和套箍干式連接。
增設支點若采用濕式連接,在支點處梁及支柱與后澆混凝土的接觸面。應進行鑿毛,清除浮渣,灑水濕潤,一般采用微膨脹混凝土澆筑。若采用型鋼套箍干式連接,型鋼套箍與梁接觸面間應用水泥砂漿座漿,待型鋼套箍與支柱焊牢后,再用干硬性砂漿將全部接觸縫隙塞緊填實。
4、混凝地構件外部粘鋼加固法是用膠黏劑將鋼板粘貼在構件外部的一種加固方法。該法在建筑、橋梁等工程的加固、補強、修復中應用較為廣泛。其特點為:堅固耐用、施工快速、簡潔輕巧、靈活多樣、經(jīng)濟合理。
此法施工混凝土和鋼板表面處理極為重要。陳舊、污染嚴重的混凝土構件粘合面,應用鋼絲刷刷除表面油垢污物并用水沖洗,再對粘合面進行打磨。除去2-3毫米厚表層,露出平整的新茴。將粉塵清除干凈;對于表面較好的混凝土,可直接對粘合面進行打磨平整,去掉1-2毫米厚表層,除去粉塵,再用擦拭表面即可;鋼板表面處理應根據(jù)其銹蝕情況,可用噴砂、砂布、砂輪機打磨,使鋼板出現(xiàn)金屬光澤,打磨紋路盡量與受力方向垂直,然后用擦拭干凈。膠粘劑要嚴格按照說明書要求的比例配制,尤其是要掌握好固化劑的用量,攪拌要均勻,同時在粘貼時要保證粘貼面的飽滿、密實。并在固化階段不能對鋼板有任何擾動。
外包鋼加固技術
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