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建筑結(jié)構(gòu)增強(qiáng)、加固技術(shù)常用方法

發(fā)布日期:2020/1/7 19:57:05 來源:

 一.增大截面加固法

對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而言,增大截面法是通過采用同種材料(鋼筋混凝土)來增大原混凝土結(jié)構(gòu)截面面積,從而達(dá)到提高結(jié)構(gòu)承載能力的目的。

當(dāng)梁、柱構(gòu)件抗力不夠時(shí),常采用增大截面法,其優(yōu)點(diǎn)如下:

(1)、施工技術(shù)成熟,便于施工;

(2)、質(zhì)量好,可靠性強(qiáng);

(3)、提高抗力及構(gòu)件剛度的幅度大,尤其對(duì)柱增加穩(wěn)定性較大。


增大截面、增加剛度,首先要考慮分析整體結(jié)構(gòu),不能僅為局部加大而加大,這樣會(huì)引起整體結(jié)構(gòu)的局部薄弱層發(fā)生重大事故。

此外,加大截面法還有一些不利因素,使用時(shí)要予以考慮。

(1)、因構(gòu)件質(zhì)量和剛度變化較大,結(jié)構(gòu)固有頻率會(huì)發(fā)生變化,因此,應(yīng)避免使結(jié)構(gòu)加固后的固有頻率進(jìn)入地震或風(fēng)震的共振區(qū)域,造成新形式的破壞;

(2)、現(xiàn)場濕作業(yè)工作量大,養(yǎng)護(hù)時(shí)間較長,對(duì)生產(chǎn)和生活有一定的影響;

(3)、構(gòu)件的截面增大后對(duì)結(jié)構(gòu)的外觀以及房屋或橋梁凈空也有一定的影響。增大截面加固法主要使用于梁、板、柱、墻等一般結(jié)構(gòu)。


二.外包鋼加固法

外包鋼加固法是一種以角鋼外包于構(gòu)件四角,角鋼之間用綴板連接的加固方法。

外包鋼加周法分干式和濕式兩種情況:

(1)、濕式外包鋼法足在型鋼與原構(gòu)件之間用乳膠水泥或環(huán)氧樹脂等粘結(jié),使新舊材料之間有較好的協(xié)同工作能力,其整體性好,但濕作業(yè)工作甚大;

(2)、干式外包鋼法是型鋼與原構(gòu)件之間無任何粘結(jié),有時(shí)雖填以水泥砂漿,但并不能確保結(jié)合面剪力和拉力的有效傳遞,型鋼與原構(gòu)件不能整體工作,彼此只能單獨(dú)受力。與濕式外包鋼相比,干式外包鋼施工更為簡便,但承載力提高不如濕式外包鋼有效。


該法能在基本上不改變?cè)Y(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸的情況下,大幅度提高構(gòu)件承載力,增大延性和剛度,適用于混凝土柱、梁、犀架和磚窗問墻以及煙囪等結(jié)構(gòu)構(gòu)件和構(gòu)筑物的加固。外包鋼加周法特別適用于使用E不允許增大截面尺寸,而又需要大幅度地提高承載力的軸心和偏心受壓構(gòu)件的加固。該法施工速度快,現(xiàn)場工作量較小,加固效果好,但用鋼量大,加固費(fèi)用較高。


三.預(yù)應(yīng)力加固法

預(yù)應(yīng)力加固法是一種采用外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿(分水平拉桿和組合式拉桿)或犁鋼撐桿對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的方法。通過施加預(yù)應(yīng)力強(qiáng)迫鋼拉桿或型鋼撐桿受力,影響并改變?cè)Y(jié)構(gòu)應(yīng)力分布,并降低結(jié)構(gòu)原有應(yīng)力水平,致使一般加固方法中普遍存在的應(yīng)力應(yīng)變滯后現(xiàn)象的影響能較好的消除。

因此,后加部分與原結(jié)構(gòu)能較好地共同工作,結(jié)構(gòu)的總體承載能力可顯著提高。預(yù)應(yīng)力加固法具有加固、卸載和改變結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布的三重效果,適用于大跨度結(jié)構(gòu)加固,以及采用其他方法無法加固或加固效果很不理想的較高應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)下的大型結(jié)構(gòu)加固。


預(yù)應(yīng)力加固法的主要優(yōu)點(diǎn)如下:

(1)、體外配筋張拉預(yù)應(yīng)力可以起到增加主筋、提高iF截面及斜截面的強(qiáng)度,同時(shí)也提高了剛度,有效地改善r使用性能且效果好;

(2)、預(yù)應(yīng)力能消除或減緩后加桿件的應(yīng)力滯后現(xiàn)象,使后加桿件有效地工作;

(3)、預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的負(fù)彎矩町以抵消部分荷載彎矩,減小原構(gòu)件的裂縫寬度共至使原裂縫完全閉合。

因此,預(yù)應(yīng)力加固法是一種加固效果好而且費(fèi)用低的加固方法,具有廣闊的應(yīng)用前景。該法的缺點(diǎn)是增加了施加預(yù)應(yīng)力的工序和設(shè)備。


四.外部粘鋼加固法

外部粘鋼加固法是將鋼板通過粘結(jié)劑,按加固設(shè)計(jì)要求,粘貼于混凝土或鋼結(jié)構(gòu)表面,使之共同工作。這種加固法的優(yōu)點(diǎn)是取材容易,施工方便、快捷,能在幾乎不改變構(gòu)件的外觀和使用空間的條件下,大大提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力和正常使用階段的性能。

采用外部粘鋼加固時(shí),通常是將鋼板粘于梁底受拉區(qū),以提高梁的承載力,當(dāng)在梁側(cè)貼鋼板時(shí)還可以提高梁斜截面承載力。

目前,外部粘鋼加固法主要用于承受靜力作用的一般受彎構(gòu)件及受拉構(gòu)件的補(bǔ)強(qiáng)加固,要求環(huán)境溫度不宜超過60℃,相對(duì)濕度不宜大于70%,并要求無化學(xué)腐蝕。當(dāng)丁作條件不滿足上述要求時(shí),應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的處理措施。粘貼鋼板對(duì)施工工藝要求較高,一般需要專業(yè)施工隊(duì)伍才能保證施工質(zhì)量。


五.增設(shè)支點(diǎn)加固法

增設(shè)支點(diǎn)加固法是通過增設(shè)支承點(diǎn)來減小結(jié)構(gòu)計(jì)算跨度,達(dá)到減小結(jié)構(gòu)內(nèi)力和提高其承載能力的加固方法。該法簡單可靠,但對(duì)于使用空間有一定影響,適用于梁、板、桁架、網(wǎng)架等水平結(jié)構(gòu)的加固。


六.化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)法

化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)就是將一定化學(xué)材料配制成漿液,用壓送設(shè)備將其灌入混凝土結(jié)構(gòu)裂縫內(nèi),使其擴(kuò)散、膠凝或固化,達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)的目的。

化學(xué)灌漿材料主要有兩種:

一種是以環(huán)氧樹脂為主劑配制成的環(huán)氧樹脂灌漿材料,它具有化學(xué)穩(wěn)定性好、可以室溫固化、收縮小、強(qiáng)度高、粘結(jié)力強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn),而且因?yàn)榄h(huán)氧樹脂灌漿材料的粘結(jié)力和內(nèi)聚力均大于混凝土的內(nèi)聚力,能有效地修補(bǔ)混凝土的裂縫,恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性,目前是一種較好的補(bǔ)強(qiáng)固結(jié)化學(xué)灌漿材料,一般用于修補(bǔ)寬度為0.2mm一0.5mm的裂縫;

另一種是以甲基丙烯酸甲酯為主劑配制的甲基丙烯酸酯類灌漿材料,它具有可灌性好的特點(diǎn),能灌入0.05mm寬的細(xì)微裂縫中,一般用來修補(bǔ)縫寬在0.2mm以下的裂縫。

化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)法主要用來修補(bǔ)因出現(xiàn)裂縫而影響使用功能的結(jié)構(gòu),如水池、水塔、水壩等,也可用來修補(bǔ)混凝土梁、板、柱等構(gòu)件及因鋼筋銹蝕Ifii導(dǎo)致結(jié)構(gòu)耐久性降低的構(gòu)件。


除了上述方法外,還有水泥壓漿補(bǔ)強(qiáng)法等。

對(duì)于上述加固方法,國內(nèi)外的很多科研機(jī)構(gòu)都進(jìn)行了大量的研究工作,且大都已經(jīng)用于實(shí)際工程中。然而。這些加固方法都有一定的缺陷,除去帶有共性的化學(xué)腐蝕問題外,象粘鋼加固法,還會(huì)增加構(gòu)件自重、結(jié)點(diǎn)不易處理、施工難度大等。

因此,在實(shí)際加固時(shí),應(yīng)尋求一種簡便易行的技術(shù)含鼉高的加固技術(shù)。H強(qiáng)以其優(yōu)異的性能成為土木工程領(lǐng)域受寵的新型材料,尤其與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相結(jié)合更能發(fā)揮其突出的優(yōu)點(diǎn)。FRP具有很大的研究推廣價(jià)值和巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,隨著研究工作的不斷深入,這種材料必將得到廣泛的應(yīng)用。我國擁有巨大的建筑市場,隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展,相信FRP在我國土木工程領(lǐng)域?qū)⒂忻篮脧V闊的發(fā)展前景。

本文標(biāo)題:建筑結(jié)構(gòu)增強(qiáng)、加固技術(shù)常用方法

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