粘貼鋼板加固法
更新時間:2017-04-29 10:24:48 點(diǎn)擊次數(shù):1726次
粘貼鋼板加固法
1 特點(diǎn)及適用范圍
粘貼鋼板加固法是當(dāng)鋼筋混凝土構(gòu)件的承載力不足或由于過度的變形、裂縫而影響結(jié)構(gòu)的正常使用時,通過建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼板粘貼到鋼筋混凝土構(gòu)件外部適當(dāng)位置來滿足結(jié)構(gòu)承載力要求或正常使用要求的一項技術(shù)措施。優(yōu)點(diǎn)是該加固法現(xiàn)場濕作業(yè)量少、施工迅速,對生產(chǎn)、生活影響小,并且加固后對原結(jié)構(gòu)尺寸沒有顯著影響。它實質(zhì)是一種體外配筋,提高原構(gòu)件的配筋量,從而相應(yīng)提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度、抗拉、抗壓、抗彎和抗剪等方面的能力,因此該方法通常適用于承受靜力作用下一般受彎、斜截面受剪、受壓和受拉構(gòu)件的加固;另外由于粘鋼加固法加固質(zhì)量在很大程度上取決于膠粘材料和工藝水平高低,所以該方法還局限于環(huán)境溫度不超過60℃及相對濕度不大于70%且無化學(xué)腐蝕的地區(qū)使用。
2 加固設(shè)計的理論
采用粘鋼對已建結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固后,其受力性能與未加固的普通結(jié)構(gòu)有較大差異,這是因為新加部分在原荷載作用下應(yīng)變?yōu)?,并不立即分擔(dān)荷載,只有當(dāng)繼續(xù)增加新荷載第二次受力時才開始承擔(dān)荷載。這樣整個結(jié)構(gòu)在第二次受力的過程中,新粘鋼板的應(yīng)變始終滯后于原結(jié)構(gòu)的累加應(yīng)變。當(dāng)原結(jié)構(gòu)中受力鋼筋達(dá)到極限應(yīng)力時,新粘鋼板的應(yīng)力應(yīng)變可能還很低,此時,鋼板應(yīng)力可能低于屈服應(yīng)力。
我們把粘鋼加固后截面破壞形態(tài)分為三種情況:
(1)鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服,鋼板應(yīng)力還很低時,混凝土先行破壞,這種破壞形態(tài)相當(dāng)于混凝土受彎構(gòu)件的超筋性質(zhì)破壞。
(2)鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服以后,應(yīng)變進(jìn)入塑性流變狀態(tài),鋼板因應(yīng)力滯后還處于彈性變形階段,但是鋼板的應(yīng)力隨荷載的增長繼續(xù)增長,當(dāng)鋼板應(yīng)力達(dá)到較高時(還未達(dá)到屈服),如果在這階段受壓區(qū)混凝土先破壞,稱為準(zhǔn)超筋破壞。
(3)如果截面上鋼筋應(yīng)變保持流變狀態(tài),隨著荷載的增加,鋼板應(yīng)力也滯后達(dá)到了屈服應(yīng)力,混凝土隨后破壞,稱為適筋破壞。
我國《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》對粘鋼加固已經(jīng)做了詳細(xì)的規(guī)定,因此要嚴(yán)格按照規(guī)范中相關(guān)計算公式和構(gòu)造要求進(jìn)行加固設(shè)計,允許被加固構(gòu)件截面出現(xiàn)適筋破壞和準(zhǔn)超筋破壞,而超筋構(gòu)件并不能提高截面的承載力,反而降低了截面的延性,因此要避免超筋破壞的出現(xiàn)。
3 施工技術(shù)要點(diǎn)
(1)涂抹的結(jié)構(gòu)膠厚度應(yīng)為1~3mm,膠層宜中間厚,邊緣薄。
(2)在加固前,盡量對構(gòu)件進(jìn)行卸載,以消除鋼板的應(yīng)力滯后現(xiàn)象。
(3)應(yīng)按設(shè)計要求對鋼板進(jìn)行防腐處理。
4 現(xiàn)存問題
通過結(jié)構(gòu)膠高性能的粘結(jié)強(qiáng)度將鋼板牢固地粘貼在混凝土構(gòu)件表面,使其成為整體共同受力,兩者的變形協(xié)調(diào)是利用結(jié)構(gòu)膠的剪力傳遞。由于鋼板粘結(jié)的邊緣不均勻扯離強(qiáng)度與剝離強(qiáng)度低,容易造成鋼板與混凝土構(gòu)件粘結(jié)的縱向端頭首先發(fā)生剝離破壞,從而導(dǎo)致鋼板粘結(jié)失效。為避免這種情況的發(fā)生,雖可在端頭增設(shè)錨栓或“U”型箍板或壓條,但是構(gòu)件在臨近破壞時可能突然發(fā)生剝離破壞,并無明顯征兆;另外結(jié)構(gòu)膠在受外界紫外線輻射或處在環(huán)境潮濕、高溫等某些特殊環(huán)境中易老化,常導(dǎo)致加固失效,且其在我國應(yīng)用推廣時間不長,長期抗老化性能尚不清楚,以上這些都使得該加固方法的應(yīng)用受到限制。
(編輯:廣東廣達(dá)建設(shè)集團(tuán)有限公司)