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常见的几种结构加固方法,适用范围及具体工程应用

文章出处:人气:-发表时间:2019-10-22 16:05【
增大截面法
     增大截面加固法,也称为外包混凝土加固法,它是增大构件截面面积并增配钢筋,用以提高构件的承载力和刚度的一种直接加固方法。根据不同的加固要求,此法又可分为增大断面为主的加固和加配钢筋为主的加固,或者两者兼备的加固。


适用范围


1、增大截面加固法适用于钢筋混凝土受弯和受压构件的加固,当梁、板、柱其承载力相差较大,且其刚度也不满足要求时,采用增大截面加固较为有效。


2、采用增大截面加固法时要求按现场检测结果确定的原构件混凝土强度等级不低于C10。


3、该方法施工时的重点是要保证新旧混凝土界面的处理和粘结的质量,只有当界面处理及其粘结质量符合规范要求时,方可考虑新加混凝土与原有混凝土的协同工作,按整体截面进行计算。


工程应用


1、对于简支梁

仅正截面受弯承载力不足时,一般采用于梁底部增配钢筋加固;


若斜截面受剪承载力也不足时,应三面包套并加配箍筋加固,对于连续梁,仅支座部位负弯矩受弯承载力不足时,可于顶面增配钢筋加固;


若正负受弯承载力均不足时,应双面增配钢筋加固;若受剪承载力也不足时,尚应三面或四面包套增配箍筋加固。


2、对于简支板受弯承载力不足但差别不大时(≤15%),可于板面增浇高强度等级混凝土叠合层(按构造配筋)加固;


若承载力相差较多时,则应于板底增配钢筋网,采用喷射混凝土层加固。


对于连续板,应双面增配钢筋网和混凝土层加固,支座负筋应穿墙通过,不得断开。


3、对于柱,应根据受力情况和实际构造的不同,分别采用四面包套、三面包套以及主要受力方向的两面包套加固。


截面承载力不足着重增配钢筋,轴压比超标或混凝土强度偏低,则着重增大包套面积及混凝土强度等级。


4、对于墙,有单面加固和双面加固,一般是对症加固,缺钢筋补钢筋,若混凝土强度偏低或轴压比超标,则着重提高加固层厚度及混凝土强度。


粘钢加固
      粘钢加固亦称粘贴钢板加固,是将钢板采用高性能的环氧类粘接剂粘结于混凝土构件的表面,使钢板与混凝土形成统一的整体,利用钢板良好的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度的目的。


适用范围


1、适用于承受静力作用的一般受弯及受拉构件。


2、使用环境温度不超过5~60℃,相对湿度不大于70%及无化学腐蚀的使用条件为限,否则应采取有效的防护措施。


3、当构件混凝土强度等级低于Cl5 时,不宜采用本法加固


工程应用


(1)钢筋焊接点断裂加固

(2)施工中漏放钢筋加固

(3)混凝土标号达不到,提高结构强度加固

(4)加层抗震加固

(5)阳台根部断裂加固

(6)牛腿接点加固

(7)悬挂式吊车梁提高荷载加固

(8)楼面荷载集中力加固

(9)火灾后梁柱砼烧坏加固

(10)混凝土柱子牛腿断裂加固

(11)桥式吊车梁加固

(12)薄腹梁断裂加固

(13)爆炸冲击波破坏梁体加固

(14)提高楼面荷载加固

(15)屋架梁下弦腐蚀严重露筋加固

(16)断梁加固

(17)截柱加固

(18)减震加固

(19)梁柱受化学腐蚀的粘钢加固

(20)旧房改造综合加固

(21)生命线建筑物抗震加固

(22)剪力墙开1.6M以下的圆洞加固,开1M X 2M以下的门洞加固

(23)桥梁断裂、旧桥维修加固

(24)提高柱子承载力解决柱子轴压比超标加固

(25)粘钢专业加固技术是用楼房与桥梁结构改造加固,(粘钢、植筋、)等工程。


外包钢加固法
     外包钢加固法是采用横向缀板或套箍为连接件,将型钢或钢板包在原构件表面、四角或两侧,以减轻或取代原构件受力的一种间接加固方法。对于矩形构件,大多在构件四角包角钢,横向用箍板连接,对于圆柱形或烟囱等圆形构件,多用扁钢加套箍的办法加固。


适用范围


1.外粘型钢加固法适用面很广,但加固费用较高。为了取得技术经济效果较大化,一般多用于需大幅度提高截面承载能力和抗震能力的混凝土梁、柱结构加固。


2.长期使用环境的温度不应超过60℃。对于处于特殊环境(如高温、高湿、介质腐蚀、放射性环境等)的混凝土结构,采用外包型钢加固时,应采取特殊防护措施。


3。原结构混凝土现场实测强度等级不得低于C15,且混凝土表面黏结正拉强度不得低于1。5 N/mm2。


粘钢加固与外包钢加固区别


1、粘钢法是指粘钢板,一般用来加固梁。


2、包钢是指粘角钢,一般用来加固柱。一般包住柱子四角即可。


3、粘钢主要是靠钢板与构件间的粘结力来加强原有构件的承载力而包钢是用机械的方法(焊接或螺栓连接 )在混凝土构件的周围加钢板,相当于加大了构件的截面高度,两者的原理是一样的。


4、根据规范和规程,两者钢板适用厚度全部都为2-6mm(事实上很多加固工程采用到了8-12mm,有的纯粹是没有计算,胡乱用,没有必要。)


5、 粘钢对基层混凝土强度有要求。包钢要求低一些。


6、粘钢加固仅为钢筋补强,包钢则是一种更综合加固方式。


7、其实区分很简单,粘钢就是粘胶;而包钢就是灌胶。


粘贴纤维复合材料法
     粘贴纤维复合材料加固方法与贴钢加固法相似,只是加固用的材料是纤维复合材料,如玻璃纤维(GFRP)、碳纤维(CFRP)、芳纶纤维(AFRP)等。


适用范围


1、FRP加固技术适用于修复房屋和一般构筑物的混凝土结构因设计失误、施工错误、材料不符合要求及结构使用功能的改变引起载荷的增加,或因遭受火灾、水灾、风灾及地震灾害使结构和构件遭到损坏等各种结构病害情况。


2、适用于对钢筋混凝土受弯、轴心受压、大偏心受压和受拉构件的加固。


3、不适用于素混凝土构件,包括纵向受力钢筋配筋率低于现行国家标准规定的最小配筋率的构件加固。国内外研究和工程经验表明:对砌体结构、钢结构、木结构等也可采用FRP进行加固。


4、不推荐该加固方法用于小偏心受压构件的加固,由于纤维复合材料仅适用于承受拉应力作用,而小偏心受压构件的纵向受拉钢筋达不到屈服强度,采用粘贴纤维将造成材料的极大浪费。


粘贴CFRP与粘贴钢板补强加固的优缺点



优缺点

粘贴CFRP补强加固

粘贴钢板补强加固

优点

高强度,高弹性模量;

厚度薄,重量轻;

可任意长度,任意交叉;

耐腐蚀,不生锈;

施工简便,材料表面不需要打毛处理,不需加压,与混凝土表面结合密实;

适应曲面和任意形状结构;

抗疲劳性能好,适应于冲击、振动结构加固;

便于运输(卷材),便于存储;

种类多样,有布、板、棒、网格、角型、工字型、槽型等型材;

可对CFRP实施预应力加固技术





既提高结构承载力又提高刚度;

适应既粘又铆,适应节点加固;

可就地取材;

材料便宜;

延性大,适应冲击、振动结构加固;

适应钢结构粘贴、焊联合加固

缺点



材料费用较高,但综合价比粘钢便宜;

胶粘剂需三种,单价较贵;

施工工艺要求高,材料防潮要求严;

延性差,比较脆;

不耐高温、高湿

钢板表面处理要求严格,粘结面易生锈失效;

胶层厚度不易控制,需要专用加压设备;

对复杂的结构形状面施工,质量不易保证;

厚钢板端点处应力集中效应高,钢板和混凝土之间容易剥离;

重量较重,产生附加应力;

加固钢板须采取防锈措施


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