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發布時間:2021-08-12 18:27  
加固公司_加固工程_加固材料-前景建筑工程
多層粘鋼加固應用探討結構由于使用年限增長、使用功能的改變,會出現耐久性降低、承載力不足的情況,終產生結構病害。近年來,隨著我國建筑的老齡化的加劇,包括房屋、橋梁、隧道等結構在內,病害發生率正呈現上升的趨勢。結構加固的興起,為病害結構帶來了解決方案,對資源的可持續發展有著重要意義。(2)對環境濕度要求施工時應考慮環境濕度對膠粘劑固化的不利影響,相對濕度不應大于70%。
粘鋼加固是當前結構加固中常用的方法之一,它利用高強度結構膠粘劑,將鋼板粘貼至混凝土表面,與混凝土共同受力達到加固補強的目的。粘鋼加固優點多,適用范圍廣,在各個領域中都有應用。長久以來,由于利用鋼板與碳纖維布加固有較高的相似程度,因此二者經常被互相參照、對比。如環境溫度高于60°C,粘鋼采用的結構膠必須是能滿足高溫要求的品種且環境溫度高值不大于結構膠的承受溫度大值。碳纖維布加固中,存在多層運用的情況,粘鋼加固是否同樣適用呢?
粘鋼厚度的確定
在粘鋼加固中,加固鋼板的厚度與截面承載力提高幅度有直接的關聯。鋼板厚度的計算過程,類似于鋼筋混凝土結構中鋼筋的用量計算。當采用鋼板對混凝土受彎構件加固例如混凝土梁加固時,首先需要通過加固后構件彎矩值求出混凝土受壓區高度,再通過受壓區高度計算出加固鋼板所需截面面積,后根據梁體寬度確定合理鋼板寬度,算出所需鋼板厚度。粘鋼加固中還需控制膠層厚度以防止剝離破壞,膠層局部厚度突然變厚或者缺膠會影響膠層內部的應力傳遞,產生局部應力集中或無法傳遞,也會引起剝離破壞。
經過上述計算過程,便可以求證出鋼板的厚度,但并不能夠代表可以無限增加鋼板厚度來無限制的提高結構承載力。鋼板過厚,易導致鋼板與混凝土基材間發生粘結的劈裂破壞,使加固失效;二、鋼板表面處理有些鋼板由于放置在室外時間較長,可能表面會有銹斑,不管鋼板是否生銹,都需要進行除銹處理。另一方面考慮到結構整體的安全性,以及控制加固后構件的裂縫與變形,鋼板的厚度不應大于10mm。
多層粘鋼加固分析
從鋼板厚度的要求我們可以看出,多層鋼板要比多層碳布限制更多,而對于鋼板來說,無論是單層鋼板還是多層鋼板,厚度上同樣都有10mm的高限制,為何還要采用多層鋼板?當溫度高于35℃時,采取經試驗驗證的可靠措施保證粘鋼膠的粘貼質量。這是由于根據大量工程經驗來看,厚度較高的鋼板,不宜采用人工施工的方式,規范也要求,采用人工涂膠粘貼鋼板的厚度不應大于5mm,大于5mm的情況下,應采用壓力注膠的形式,與外粘型鋼加固法較為類似。
也就是說,當我們根據計算,得出5mm厚鋼板無法滿足加固需求時,若要采用單層鋼板的形式,就需要采用注膠機進行注膠施工,相對常規粘鋼加固來說要稍顯繁瑣。多層粘鋼,便在一定程度上彌補了這樣的問題,在實際操作中,也有較多的使用。
然而,多層粘鋼是否能夠起到理想效果,還是有待商榷的。類似于多層碳布,多層粘鋼從第二層起(包含第二層),鋼板提供的強度便會發生折減,造成同樣10mm厚,多層粘鋼提供強度低于單層粘鋼提供強度的現象;采用粘鋼膠加固混凝土結構,應由熟悉該技術施工工藝的專業施工隊伍承擔,并應有加固施工技術方案和安全措施。受彎構件粘貼鋼板時,鋼板兩端由于邊緣效應會產生應力集中,是粘鋼中薄弱的部位,尤其對于多層粘鋼更是如此,因此在多層粘鋼加固中,必須高度重視鋼板端部錨固措施,防止發生剝離破壞。
多層粘鋼加固,對于所用粘鋼膠,也是一種考驗。膠體性能直接影響到鋼板是否能與基材形成整體,以及鋼板與鋼板間不發生剝離破壞有直接關系。
構件外部粘鋼加固原理1.構件外部粘鋼加固法是根據結構構件受力分析計算結果和受力特征,應用建筑結構膠粘劑將鋼板粘貼于強度不滿足受力要求的混凝土構件外部相應部位,以達到構件滿足承載力要求的一種補強加固方法。
2外部粘鋼加固法加固原理是利用結構膠的抗剪切強度將混凝土構件承擔的荷載傳遞給鋼板,使后粘貼鋼板和原鋼筋混凝土構件共同承受外部荷載作用力的一種加固方法。
3由以上粘鋼原理可知,構件在粘貼加固以前,如果原混凝土構件已經在承受荷載的狀態下達到一定的受力狀態,那么后加粘鋼部分會在與原混凝土構件共同受力時產生應力滯后現象,(如下圖所示)即在后粘鋼板承受荷載很小或未到受力極限狀態時,原鋼筋混凝土結構已不堪外部荷載作用而破壞。所以在粘鋼加固之前,必須進行原結構卸荷。對于使用此法的重要構件與建筑,即在鋼筋、鋼板或混凝土事先埋入應力應變傳感器,對加固前后的空載、加荷等情況測出其應力應變結果,以檢驗其加固效果。
4 卸荷的兩種方式:
a、直接卸荷:即將混凝土構件上所有活荷載轉移撤掉,使構件處于自重荷載作用下,降低構件因外部荷載引起的內部應力。
b、間接卸荷:如構件所承受荷載無法直接撤掉,可采用支頂的方式等值(讀表千斤頂)反荷載方向作用于構件,使構件處于內部應力較小或無內部應力狀態。
適用范圍
5本加固方法普遍適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構件,對于承受動荷載的結構構件,必須使用具有承受動荷載功能的建筑結構膠粘劑。
6本加固方法普遍適用于環境溫度不大于60°C的工作環境;如環境溫度低于5°C,施工作業時必須采取加溫措施直至結構膠完全固化;如環境溫度高于60°C,粘鋼采用的結構膠必須是能滿足高溫要求的品種且環境溫度高值不大于結構膠的承受溫度大值。
2.3當被加固構件的混凝土強度小于C15時,其混凝土自身抗剪強度值太低,錨固粘結長
粘鋼加固出現空鼓,只需記住這兩點就夠了結構加固,已漸漸被越來越多的病害結構所采用。隨著時間的不斷推移,越來越多的建筑物由于環境改變、荷載增加導致耐久性下降、承載力降低,影響結構使用安全而急需加固處理。結構加固中,粘貼鋼板、碳纖維復合材具有強度高、對原結構擾動小的特點,已逐漸成為主流的加固方式。使用結構膠時,如不慎濺入眼中應立即用清水沖洗后盡快到醫院進行救治。
1、粘鋼加固空鼓的危害
鋼板與基材間出現空鼓,必然會導致二者間膠層的不連續。鋼板與基材通過粘鋼膠的作用共同受力工作,膠層的缺失會破壞膠層間的應力傳遞,空鼓附近膠層會形成應力集中,隨著荷載的增加易在應力集中附近發生剝離破壞。雖然空鼓可用鉆孔注射法修復,但鋼板鉆孔會進一步破壞鋼板整體性,減小鋼板截面面積,削弱鋼板承載力。結構加固的興起,為病害結構帶來了解決方案,對資源的可持續發展有著重要意義。
2、避免空鼓的措施
空鼓的出現會對粘鋼加固造成不利影響,應在粘貼鋼板的過程中采取措施避免。首先,可以從施工角度保證粘鋼膠能夠形成均勻的膠層。鋼板粘貼在梁底、板底等平面位置時,應保證涂抹的膠層中間厚邊緣薄;在柱、墻等構件上采用豎向粘貼的形式時,應保證膠層上厚下薄。這兩種粘貼方式能夠保證鋼板在后期施加固化應力的過程中,膠體能夠形成均勻的厚度,減少空鼓出現的可能。如何控制粘鋼加固施工質量粘鋼加固具有施工簡便易行、占用空間少等優點。
粘鋼加固中的用膠量不足也會導致空鼓的出現。規范中要求粘鋼加固粘貼后的膠層平均厚度為2mm-3mm,如果不考慮損耗,理論上每平米鋼板用膠量為1×0.003=0.003立方米,那么是否意味著每平方米鋼板用0.003立方米的粘鋼膠就能滿足需求呢?不僅適用于鋼筋混凝土結構裂縫的修補和病害處理,還可用與提高設計標準的一些改擴建工程,是一種切實可行補強加固方法。
事實上并非如此,在規范中提到的厚度,是對鋼板施加固化壓力后的膠層厚度。膠層在受到固化壓力的作用下,會發生壓縮,若未施加固化壓力,僅靠人工涂抹,膠層很容易出現薄厚不均的情況,膠層過薄易導致空鼓產生。因此實際施工時,應在涂抹膠層的過程中適當增加膠層的厚度,以保證在施加固化壓力時膠層厚度平均且連續,避免空鼓的出現。粘鋼法作為一種施工工藝簡單,加固效果明顯且施工工期短的加固方法,在實際工程應用中得到廣泛的應用。
3、選材建議
由此可見,膠層的厚度,對粘鋼加固的質量存在直接關聯。然而,膠層厚度的增加,勢必會對成本有一定的影響,合理控制厚度、減少成本將成為新的考慮方向。我們可以從避免材料浪費與采用密度低、質量輕的粘鋼膠的角度來節約成本。
在剪力墻粘鋼加固時需要注意哪些方面
了解剪力墻所存在的問題
在發現剪力墻存在問題的時候,首先要了解清楚剪力墻存在哪些問題,是哪個部分出現問題,因為不同的結構出現問題,會有不同的處理方法的。在剪力墻加固施工之前,對剪力墻結構有了足夠的了解,然后才能開始下一步的加固工作。
制定合理的加固方案
在房屋結構加固的時候,先要找出原有的施工圖紙,施工圖紙可以更好知道房屋結構,通過審視圖紙,可以制定針對性更強的加固方案。
粘鋼加固原材料的選擇
鋼板作為粘鋼加固的原材料,也是主要的原材料,鋼板的質量會直接影響到剪力墻加固的質量。現在市場上的鋼板加固材料有很多,種類和品牌都有很多,價格差別也是很大的。在選擇鋼板的時候,既要考慮到鋼板的實用性,又要考慮到鋼板的經濟性,這都是缺一不可的。另一方面考慮到結構整體的安全性,以及控制加固后構件的裂縫與變形,鋼板的厚度不應大于10mm。