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構(gòu)件外部粘鋼加固原理1.構(gòu)件外部粘鋼加固法是根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力分析計(jì)算結(jié)果和受力特征,應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑將鋼板粘貼于強(qiáng)度不滿足受力要求的混凝土構(gòu)件外部相應(yīng)部位,以達(dá)到構(gòu)件滿足承載力要求的一種補(bǔ)強(qiáng)加固方法。
2外部粘鋼加固法加固原理是利用結(jié)構(gòu)膠的抗剪切強(qiáng)度將混凝土構(gòu)件承擔(dān)的荷載傳遞給鋼板,使后粘貼鋼板和原鋼筋混凝土構(gòu)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(gòu)件在粘貼加固以前,如果原混凝土構(gòu)件已經(jīng)在承受荷載的狀態(tài)下達(dá)到一定的受力狀態(tài),那么后加粘鋼部分會(huì)在與原混凝土構(gòu)件共同受力時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力滯后現(xiàn)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(tài)時(shí),原鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已不堪外部荷載作用而破壞。所以在粘鋼加固之前,必須進(jìn)行原結(jié)構(gòu)卸荷。首先是沒有綜合考慮實(shí)際環(huán)境或者構(gòu)件類型是否符合要求,直接采用粘鋼加固法導(dǎo)致后續(xù)問題的出現(xiàn)。
4 卸荷的兩種方式:
a、直接卸荷:即將混凝土構(gòu)件上所有活荷載轉(zhuǎn)移撤掉,使構(gòu)件處于自重荷載作用下,降低構(gòu)件因外部荷載引起的內(nèi)部應(yīng)力。
b、間接卸荷:如構(gòu)件所承受荷載無法直接撤掉,可采用支頂?shù)姆绞降戎担ㄗx表千斤頂)反荷載方向作用于構(gòu)件,使構(gòu)件處于內(nèi)部應(yīng)力較小或無內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)。
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(gòu)件,對(duì)于承受動(dòng)荷載的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,必須使用具有承受動(dòng)荷載功能的建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑。
6本加固方法普遍適用于環(huán)境溫度不大于60°C的工作環(huán)境;如環(huán)境溫度低于5°C,施工作業(yè)時(shí)必須采取加溫措施直至結(jié)構(gòu)膠完全固化;如環(huán)境溫度高于60°C,粘鋼采用的結(jié)構(gòu)膠必須是能滿足高溫要求的品種且環(huán)境溫度高值不大于結(jié)構(gòu)膠的承受溫度大值。
2.3當(dāng)被加固構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度小于C15時(shí),其混凝土自身抗剪強(qiáng)度值太低,錨固粘結(jié)長
粘鋼注意事項(xiàng)使用粘鋼膠有什么注意事項(xiàng)?
1.采用粘鋼膠加固混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)由熟悉該技術(shù)施工工藝的專業(yè)施工隊(duì)伍承擔(dān),并應(yīng)有加固施工技術(shù)方案和安全措施。
2.粘鋼膠施工必須按照下列工序進(jìn)行:
施工準(zhǔn)備→混凝土表面處理→固定構(gòu)件的制備→配制粘鋼膠→涂敷膠粘劑及粘貼鋼板→固定、加壓→拆除固定加壓構(gòu)件→質(zhì)量檢驗(yàn)→防腐處理。
3.施工宜在環(huán)境溫度為5℃—35℃的條件下進(jìn)行,并應(yīng)符合結(jié)構(gòu)膠粘劑要求的施工溫度。當(dāng)溫度高于35℃時(shí),采取經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證的可靠措施保證粘鋼膠的粘貼質(zhì)量。當(dāng)溫度低于5℃時(shí),采用低溫固化型的結(jié)構(gòu)膠粘劑或采取加溫措施。
4.施工時(shí)應(yīng)考慮環(huán)境濕度對(duì)膠粘劑固化的不利影響,相對(duì)濕度不應(yīng)大于70%。若在潮濕構(gòu)件上施工,必須烘干構(gòu)件表面,并采用高潮濕面結(jié)構(gòu)膠粘劑。
5.進(jìn)行混凝土表面處理和粘貼鋼板前,要按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行放線定位。
6.粘鋼膠配制時(shí),要按照說明書中規(guī)定的配合比稱重并置于容器中。用攪拌器攪拌至色澤均勻。在攪拌容器內(nèi)及攪拌器上不得有油污和雜質(zhì)。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際溫度確定膠粘劑的拌合量,并按要求在30分鐘內(nèi)使用完畢。
7.限制粘鋼膠每次拌合量的原因在于,拌合量越大,反應(yīng)熱越不容易散發(fā),反應(yīng)速度就會(huì)越快,使用時(shí)間就越短,難以保證施工質(zhì)量。
8.粘鋼膠必須嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行妥善運(yùn)輸和保持。
粘鋼加固出現(xiàn)空鼓,只需記住這兩點(diǎn)就夠了結(jié)構(gòu)加固,已漸漸被越來越多的病害結(jié)構(gòu)所采用。隨著時(shí)間的不斷推移,越來越多的建筑物由于環(huán)境改變、荷載增加導(dǎo)致耐久性下降、承載力降低,影響結(jié)構(gòu)使用安全而急需加固處理。使用結(jié)構(gòu)膠時(shí),如不慎濺入眼中應(yīng)立即用清水沖洗后盡快到醫(yī)院進(jìn)行救治。結(jié)構(gòu)加固中,粘貼鋼板、碳纖維復(fù)合材具有強(qiáng)度高、對(duì)原結(jié)構(gòu)擾動(dòng)小的特點(diǎn),已逐漸成為主流的加固方式。
1、粘鋼加固空鼓的危害
鋼板與基材間出現(xiàn)空鼓,必然會(huì)導(dǎo)致二者間膠層的不連續(xù)。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(huì)破壞膠層間的應(yīng)力傳遞,空鼓附近膠層會(huì)形成應(yīng)力集中,隨著荷載的增加易在應(yīng)力集中附近發(fā)生剝離破壞。也就是說,當(dāng)我們根據(jù)計(jì)算,得出5mm厚鋼板無法滿足加固需求時(shí),若要采用單層鋼板的形式,就需要采用注膠機(jī)進(jìn)行注膠施工,相對(duì)常規(guī)粘鋼加固來說要稍顯繁瑣。雖然空鼓可用鉆孔注射法修復(fù),但鋼板鉆孔會(huì)進(jìn)一步破壞鋼板整體性,減小鋼板截面面積,削弱鋼板承載力。
2、避免空鼓的措施
空鼓的出現(xiàn)會(huì)對(duì)粘鋼加固造成不利影響,應(yīng)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。由于鋼筋受拉性能良好,如果在梁的受拉區(qū)下邊緣配置適量鋼筋就能很好的解決這一問題,使得混凝土梁的抗壓性能得到充分發(fā)揮。鋼板粘貼在梁底、板底等平面位置時(shí),應(yīng)保證涂抹的膠層中間厚邊緣?。辉谥?、墻等構(gòu)件上采用豎向粘貼的形式時(shí),應(yīng)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(yīng)力的過程中,膠體能夠形成均勻的厚度,減少空鼓出現(xiàn)的可能。
粘鋼加固中的用膠量不足也會(huì)導(dǎo)致空鼓的出現(xiàn)。鋼板粘貼后,應(yīng)當(dāng)立即加臨時(shí)支撐,對(duì)于梁底部鋼板沿梁底全長等間距布置木方向梁底鋼板加壓,對(duì)于U形箍鋼板使用夾具加壓,在臨時(shí)支撐固定后擰緊膨脹螺栓并適當(dāng)加壓,以讓鋼板、膠液、混凝土面有效結(jié)合。規(guī)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?
事實(shí)上并非如此,在規(guī)范中提到的厚度,是對(duì)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(huì)發(fā)生壓縮,若未施加固化壓力,僅靠人工涂抹,膠層很容易出現(xiàn)薄厚不均的情況,膠層過薄易導(dǎo)致空鼓產(chǎn)生。(2)混凝土構(gòu)件表面干燥控制:經(jīng)處理后的混凝土表面應(yīng)完全干燥后方可粘貼鋼板,對(duì)濕度較大的混凝土構(gòu)件需進(jìn)行人工干燥處理。因此實(shí)際施工時(shí),應(yīng)在涂抹膠層的過程中適當(dāng)增加膠層的厚度,以保證在施加固化壓力時(shí)膠層厚度平均且連續(xù),避免空鼓的出現(xiàn)。
3、選材建議
由此可見,膠層的厚度,對(duì)粘鋼加固的質(zhì)量存在直接關(guān)聯(lián)。然而,膠層厚度的增加,勢(shì)必會(huì)對(duì)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(fèi)與采用密度低、質(zhì)量輕的粘鋼膠的角度來節(jié)約成本。