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混凝土結(jié)構(gòu)常用加固方法
發(fā)布時(shí)間:2014-07-15
混凝土結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)的方法很多,加固方法的選擇,應(yīng)根據(jù)可靠性鑒定結(jié)果和結(jié)構(gòu)功能降低的原因,結(jié)合結(jié)構(gòu)布置的特點(diǎn)、主體結(jié)構(gòu)傳力和承力的特征、新的功能要求、周圍環(huán)境等因素,從安全、適用、經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā),加固改造一般應(yīng)注意四點(diǎn)要求:一是靜力加固必須考慮二次受力要求;二是抗震加固必須考慮結(jié)構(gòu)延性和整體剛度要求;三是必須考慮施工過程中,施工便捷,質(zhì)量的易于保證;四是必須綜合考慮加固效果和經(jīng)濟(jì)指標(biāo),綜合分析確定。目前常用的幾種加固方法簡(jiǎn)單介紹如下:1.加大截面加固法
加大截面加固法是在構(gòu)件外部外包混凝土,增大構(gòu)件截面面積和配筋量的一種加固方法,從而達(dá)到提高構(gòu)件承載能力的目的。在我國(guó)加大截面法是一種傳統(tǒng)的加固方法,工藝簡(jiǎn)單,適用面廣,可廣泛用于梁、板、柱、墻等混凝土結(jié)構(gòu)的加固。
加大截面法的技術(shù)特點(diǎn)是在設(shè)計(jì)構(gòu)造方面必須注意解決好新加部分與原有部分的整體工作共同受力問題。但這種方法要求的現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)工作量大,養(yǎng)護(hù)時(shí)間較長(zhǎng),對(duì)生產(chǎn)和生活有一定影響,而且構(gòu)件的截面增大后對(duì)結(jié)構(gòu)的外觀和房屋凈空也有一定影響。
2.外包鋼加固法
外包鋼加固法是以型鋼(一般為角鋼)外包于構(gòu)件四角(或兩角)以加強(qiáng)其受力性能的加固方法。在我國(guó),外包鋼加固法也是一種使用面較廣的傳統(tǒng)加固方法。
外包鋼加固結(jié)構(gòu),尤其是框架結(jié)構(gòu),節(jié)點(diǎn)區(qū)受力最為復(fù)雜,構(gòu)造處理相當(dāng)困難。該方法施工簡(jiǎn)便,現(xiàn)場(chǎng)工作量較小,受力較為可靠。適用于在使用上不允許增大原構(gòu)件截面尺寸,但又要求大幅度地提高截面承載能力的混凝土結(jié)構(gòu),主要用于鋼筋混凝土柱、梁、析架弦桿和腹桿的加固。
3.預(yù)應(yīng)力加固法
預(yù)應(yīng)力加固法即采用外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿或撐桿對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的方法,通過施加預(yù)應(yīng)力使拉桿或撐桿受力,影響并改變?cè)Y(jié)構(gòu)內(nèi)力分布,從而降低結(jié)構(gòu)原有應(yīng)力水平并提高結(jié)構(gòu)的承載能力。特點(diǎn)是通過預(yù)應(yīng)力手段強(qiáng)迫后加部分受力,改變?cè)Y(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布,降低原結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平,使一般加固結(jié)構(gòu)中所特有的應(yīng)力應(yīng)變滯后現(xiàn)象得以完全消除,具有加固、卸載和改變結(jié)構(gòu)內(nèi)力的三重效果,后加部分和原有結(jié)構(gòu)能夠較好地共同工作,結(jié)構(gòu)承載能力能夠得到較大的提高。
預(yù)應(yīng)力加固適用于大跨度結(jié)構(gòu)以及采用一般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)下的結(jié)構(gòu)加固,但此法不宜用于處在高濕度環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)或混凝土收縮徐變較大的混凝土結(jié)構(gòu)的加固。
4.粘貼鋼板加固法
粘鋼加固法是在混凝土構(gòu)件表面用特制的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板,使其共同工作整體受力,以提高結(jié)構(gòu)承載力的一種加固方法。它實(shí)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,采用此法加固對(duì)結(jié)構(gòu)膠的要求較高,結(jié)構(gòu)膠必須是強(qiáng)度高、粘結(jié)力強(qiáng)、耐老化、彈性模量高、線膨脹系數(shù)小、具有一定彈性。
相對(duì)于傳統(tǒng)加固方法,粘鋼加固法更為簡(jiǎn)單、快速,對(duì)結(jié)構(gòu)的外形、凈空等影響較小,其施工過程對(duì)生產(chǎn)和生活影響較小,因而在建筑領(lǐng)域和公路橋梁領(lǐng)域中都得到了普遍采用。
5.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,改變結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布并提高其承載能力的加固方法。梁、板在跨中增設(shè)支點(diǎn)后,減小了跨度,從而能較大幅度地提高承載能力,并能減小和限制梁、板的撓曲變形。適用于房屋凈空不受限制的大跨度結(jié)構(gòu)中梁、板、析架、網(wǎng)架等水平結(jié)構(gòu)的加固。增設(shè)支點(diǎn)加固法優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠,缺點(diǎn)是使用空間會(huì)受到一定影響。
6.粘貼碳纖維材料加固方法
與傳統(tǒng)加固方法和加固技術(shù)相比,碳纖維材料加固混凝土結(jié)構(gòu)具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì):高強(qiáng)高效,施工簡(jiǎn)捷,施工周期短,施工機(jī)具少,操作簡(jiǎn)單,具有極佳的耐腐蝕性和耐久性,適用面廣,施工質(zhì)量容易保證,對(duì)結(jié)構(gòu)的影響小。
但粘貼碳纖維加固也有以下幾個(gè)弱點(diǎn):
(1)彈性模量低:碳纖維增強(qiáng)塑料的強(qiáng)度非常高,而其彈性模量相對(duì)來說卻低得多。研究工作表明,外貼碳纖維增強(qiáng)塑料加固受彎構(gòu)件,被加固構(gòu)件的性能提高主要在強(qiáng)度方面,剛度尤其是早期剛度的提高相當(dāng)小,對(duì)于剛度也要求加固的結(jié)構(gòu)來說是相當(dāng)不適用的。
(2)環(huán)氧樹脂的耐火性與耐高溫性能差:一般的環(huán)氧樹脂在100攝氏度時(shí)力學(xué)性能會(huì)受到較大影響,只有特殊的環(huán)氧樹脂可以在200攝氏度的高溫下正常工作。
(3)延性不足:缺乏延性使得單絲的碳纖維達(dá)到極限強(qiáng)度后即斷裂,這樣高應(yīng)力區(qū)域的碳纖維絲會(huì)在低應(yīng)力區(qū)域的碳纖維絲完全發(fā)揮強(qiáng)度之前斷裂,所有的碳纖維絲無法同時(shí)發(fā)揮強(qiáng)度,構(gòu)件變形過大時(shí)會(huì)引起碳纖維的脆性斷裂,從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的脆性破壞。對(duì)于需要較大變形或?qū)?a href='http://onlinefundstransfer.com' target='_blank' title='抗震'>抗震要求比較高的結(jié)構(gòu)來說,這一點(diǎn)是十分不利的。
7.防腐高強(qiáng)鋼絲加固方法
防腐高強(qiáng)鋼絲加固方法是利用鍍鋅鋼絞線和防腐砂漿組成的復(fù)合材料對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),兩種材料在加固中起著不同的作用,防腐高強(qiáng)鋼絲起到增強(qiáng)的作用,防腐乳砂漿起到錨固鋼絲和保護(hù)層作用,使其共同工作整體受力,以提高構(gòu)件承載力的一種加固方法。這種方法實(shí)際是一種體外配筋,通過提高構(gòu)件的配筋率,從而相應(yīng)提高構(gòu)件的承載能力。
由于防腐聚合物砂漿良好的抗裂性及粘結(jié)強(qiáng)度、抗碳化及抗?jié)B透能力,并且施工簡(jiǎn)單,所以廣泛地應(yīng)用在混凝土建筑物的加固處理,及水中混凝土結(jié)構(gòu)的防滲漏處理。與傳統(tǒng)加固修補(bǔ)方法及粘鋼、噴射混凝土加固方法相比,該加固方法具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì),主要表現(xiàn)在:施工簡(jiǎn)單,施工質(zhì)量容易保證,經(jīng)濟(jì)效益好,價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),并且具有較好的耐火性和耐久性,加固性能可靠,節(jié)省了大筆維修費(fèi)用,而且其本身可以起到對(duì)內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)的保護(hù)作用,達(dá)到雙重加固修補(bǔ)的目的,可以廣泛應(yīng)用于建(構(gòu))筑物的加固和修補(bǔ)。
8.置換混凝土加固法
該法的優(yōu)點(diǎn)與加大截面法相近,且加固后不影響建筑物的凈空,但同樣存在施工的濕作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn);適用于受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度偏低或有嚴(yán)重缺陷的梁、柱等混凝土承重構(gòu)件的加固。
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