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增加截面法
增加截面加固法又称混凝土外加固法,是一种通过增加构件截面面积,增设钢筋来提高构件承载力和刚度的直接加固方法。根据加固要求不同钢结构烟囱维修加固费用,此种加固方法又可分为以增加截面为主的加固、以增设钢筋为主的加固,或两者并用的加固。
适用范围
1、增加截面钢筋法适用于钢筋混凝土弯、压构件的加固。当梁、板、柱承载力差别较大,且其刚度达不到要求时,增加截面钢筋是比较有效的。
2 采用增加截面配筋方法时,根据现场试验结果确定的原构件混凝土强度等级不应低于C10。
3、本方法施工时重点是保证新旧混凝土界面处理及粘结质量,只有界面处理及其粘结质量满足规范要求,才能考虑新旧混凝土的协调工作,并按整体截面计算。
工程应用
1. 对于简支梁
当正截面弯曲承载力不足时,通常在梁底部增设钢筋进行加固。
若倾斜截面抗剪承载力也不足时,应三面包裹,并加设箍筋加固。对于连续梁,若支座处负弯矩弯曲承载力不足时,可在顶面增设附加钢筋进行加固。
当正、负弯曲承载力均不足时,应在两侧加钢筋加固;当剪切承载力也不足时,应在三边或四边加箍筋加固。
2.当简支板抗弯承载力不足但相差不大(≤15%)时,可在板面浇筑高强度混凝土覆盖层(按结构配筋计算)进行加固;
当承载力相差较大时,应在板底加设钢筋网,并采用喷射混凝土层加固。
对于连续板,应在两侧加钢筋网及混凝土层进行配筋,支撑负筋应穿过墙体,不得断开。
3.对于柱,应根据受力情况和结构实际,沿主应力方向采用四面包围、三面包围、双面包围进行配筋。
若截面承载力不足,可重点增设钢筋;若轴压比超标或混凝土强度较低,可重点增加护套面积和混凝土强度等级。
4、对于墙体,有单面加固和双面加固,一般是对症加固,如缺少钢筋,则补充钢筋,如混凝土强度低或轴压比超标,则重点增加钢筋层厚度,提高混凝土强度。
粘钢加固
粘钢加固又称粘钢板加固,是利用高性能环氧胶粘剂将钢板粘贴于混凝土构件表面,与混凝土形成统一的整体,利用钢板良好的抗拉强度,达到增强构件承载力和刚度的目的。
适用范围
1.适用于一般承受静力的弯曲和拉伸构件。
2、使用环境温度不超过5-60℃,相对湿度不超过70%,无化学腐蚀,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,不宜采用此方法加固。
工程应用
(1)断裂钢筋焊接点的加固
(2)施工过程中缺少钢筋
(3)混凝土标号不达标,应提高结构强度并进行加固。
(4)增设抗震加固楼层
(5)阳台底部裂缝加固
(6)肘板节点加固
(7)悬挂吊车梁,增加荷载,加强
(8)楼面荷载集中加固
(9)火灾后受损的混凝土梁、柱的加固
(10)断裂混凝土柱支架加固
(11)桥式起重机梁加固
(12)薄腹梁断裂加固
(13)爆炸冲击波对梁钢筋的破坏
(14)增加楼面承重加固
(15)屋面梁下弦杆锈蚀严重,裸露在外。
(16)断梁加固
(17)柱配筋
(18)减震加固
(19)受化学腐蚀的梁、柱的粘钢加固
(二十)旧房改造综合加固
(21)生命线建筑抗震加固
(22)剪力墙中小于1.6米的圆形开口及小于1米×2米的门洞的加固
(23)桥梁断裂及旧桥修复加固
(24)提高柱的承载力,通过加固解决柱轴压比过大的问题
(25)专业粘钢加固技术用于建筑物、桥梁结构改造加固(粘钢、植筋等)等工程。
外部钢筋加固方法
外加固法是利用横向角钢或箍筋作为连接件,将型钢或钢板包裹在原构件的表面、四角或两侧,以减少或代替原构件受力的一种间接加固方法。对于矩形构件,多在构件四角包角钢,并用箍筋横向连接。对于筒体或烟囱等圆形构件,多采用扁钢加箍筋加固。
适用范围
1、外粘钢加固法适用范围广,但加固成本较高,为最大限度地发挥技术经济效果,一般用于需要显著提高截面承载力和抗震性能的混凝土梁、柱的加固。
2、长期使用环境温度不宜超过60℃。对于特殊环境下(如高温、高湿、介质腐蚀、放射性环境等)的混凝土结构,采用外加钢筋时应采取特殊的防护措施。
3、现场实测原结构混凝土实际强度等级不应低于C15,混凝土表面粘结拉强度不应低于1.5N/mm2。
粘钢加固与外钢筋加固的区别
1、粘钢法即粘贴钢板,一般用于梁的加固。
2、包钢就是粘角钢,一般用来加固柱子,一般把柱子的四个角都包上就可以了。
3、粘钢主要依靠钢板与构件间的粘结力来加强原构件的承载力,而包钢则是采用机械方法(焊接或螺栓连接)在混凝土构件周围增设钢板,相当于增加了构件的截面高度,两者的原理是一样的。
4、根据规范规定,两者适用的钢板厚度均为2-6mm(实际上很多加固工程都是用8-12mm,有些纯粹是没有计算,随意使用,这是没有必要的。)
5、粘钢对基底混凝土的强度有一定要求,覆钢要求较低。
6、粘钢加固只针对钢筋加固,而钢包覆加固是一种更为全面的加固方法。
7、其实区别很简单,粘钢是粘胶,包钢是灌胶。
纤维粘合复合材料
纤维复合材料粘贴加固法与粘钢加固法类似,不同之处在于增强材料为纤维复合材料,例如玻璃纤维(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及一般结构的混凝土结构,由于设计错误、施工失误、材料不符合要求以及结构使用功能改变,引起荷载增加,或因火灾、水灾、风灾、地震灾害造成结构及构件损坏等各种结构病害。
2.适用于钢筋混凝土受弯、受压、大偏心受压、受拉构件的加固。
3、不宜用于素混凝土构件的加固,包括纵向受力配筋率低于现行国家标准规定的最小配筋率的构件。国内外研究和工程经验表明,FRP还可用于砖石结构、钢结构、木结构的加固。
4、此加固方法不推荐用于小偏心受压构件的加固,因为纤维复合材料只适合承受拉应力,而小偏心受压构件的纵向受拉钢筋无法达到屈服强度,使用粘结纤维会造成很大的材料浪费。
粘贴碳纤维布和粘贴钢板加固的优缺点
优点和缺点
碳纤维布加固
粘贴钢板加固
优势
高强度、高弹性模量;
厚度薄,重量轻;
可以是任意长度和任意交叉;
耐腐蚀、不生锈;
施工简便,材料表面不需打毛、加压,与混凝土表面结合紧密;
适应任意形状的曲面及结构;
抗疲劳性能好,适用于冲击、振动结构加固;
易于运输(卷绕)和储存;
种类多样,有布、板、棒、格、角、工字钢、槽钢等型材;
预应力加固技术可在CFRP上实施
提高了结构的承载能力和刚度;
粘钉、铆钉连接均适用,且适用于节点加固;
材料可以在当地获取;
材料便宜;
延展性高钢结构烟囱维修加固费用,适用于耐冲击、抗振动的结构加固;
适用于钢结构的粘接、焊接接头加固
缺点
材料成本较高,但总体价格比粘钢便宜;
需用三种黏合剂,单价相对较贵;
施工工艺要求高,材料防潮要求严格;
延展性较差,较脆;
不耐高温、高湿
钢板表面处理要求严格,结合面容易出现生锈、失效;
胶层厚度难以控制,需要特殊的加压设备;
结构造型复杂,施工质量难以保证;
厚钢板端点处应力集中效应较大,钢板、混凝土易剥落;
重量较重,产生额外的压力;
钢筋钢板必须采取防锈措施
(参考文献及网络文献)
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