本文作者:張家界鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

鋼筋混凝土梁加固(混凝土梁加固后比原來更加牢固)

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本文目錄一覽:

鋼筋混凝土梁加固有哪些加固方法?

鋼筋混凝土梁有以下加固方法:

1) 鋼筋混凝土構(gòu)件增大截面加固

2)局部置換構(gòu)件混凝土

3)冷拔低碳退火鋼絲纏繞混凝土受壓構(gòu)件

4)混凝土構(gòu)件外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿或鋼撐桿

5)混凝土構(gòu)件外粘型鋼加固

6)預(yù)應(yīng)力碳纖維復(fù)合板

7)粘貼玻璃纖維復(fù)合材料

8)外粘鋼板加固

9)增加支點

10)其他加固方法

2、鋼筋混凝土梁加固,是對可靠性不足的承重結(jié)構(gòu)、構(gòu)件及其相關(guān)部分進行增強或調(diào)整其內(nèi)力,使其具有足夠的安全性和耐久性,并力求保持其適用性。

3、鋼筋混凝土梁加固的設(shè)計施工方法選擇,應(yīng)做到技術(shù)可靠、安全適用、經(jīng)濟合理、確保質(zhì)量。

鋼筋混凝土梁加固(混凝土梁加固后比原來更加牢固) 結(jié)構(gòu)機械鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

淺議鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)?

淺議鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)是非常重要的,只有了解材料才能更合理的解決實際問題,每個細節(jié)的處理都很關(guān)鍵。中達咨詢就淺議鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)和大家說明一下。

1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)應(yīng)用原則

根據(jù)《工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定,鋼筋混凝土加固施工技術(shù)應(yīng)用原則可歸納為以下幾點:

1.1維持性原則

針對抗震安全性系數(shù)降低的建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),按照原來設(shè)計的標(biāo)準規(guī)范,將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)提升到降低前的水平,通常是對弱化原結(jié)構(gòu)性能或者降低承載力的局部部位進行加固。該原則可參考借鑒的標(biāo)準規(guī)范有《建筑抗震鑒定標(biāo)準》,適用于按照抗震加固設(shè)計規(guī)范要求施工的建筑工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),而該建筑工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于主客觀原因,抗震水平已經(jīng)下降,尤其是已經(jīng)超過40年使用年限的建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),需要盡量使其滿足現(xiàn)行的國家標(biāo)準規(guī)范。

1.2提升性原則

針對那些抗震設(shè)防水平無論是否出現(xiàn)下降,均不符合現(xiàn)行抗震設(shè)防標(biāo)準的建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。這種抗震加固不能繼續(xù)沿用之前的標(biāo)準規(guī)范,而是以現(xiàn)行標(biāo)準為依據(jù),對存在結(jié)構(gòu)抗震水平差異的部位進行加固,尤其是那些施工時沒有嚴格考慮抗震設(shè)防問題的建筑結(jié)構(gòu)。提升性抗震加固施工的難度更大,在加固之前,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)在一定荷載作用力之下,產(chǎn)生應(yīng)力壓縮或者彎曲變形等,對其加固,并沒有卸除原有的荷載,而是新增加的承載能力,減緩荷載的壓縮影響,從而起到加固的效果。

2.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)應(yīng)用的建議措施

鑒于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)應(yīng)用的基本原則,本文將重點對粘鋼加固、碳纖維片材加固、外粘型鋼加固三種方法展開分析,在分別了解這些加固方法原理的基礎(chǔ)上,對如何應(yīng)用這些方法,以及這些方法的適用性范圍,進行如下探討:

2.1粘鋼加固技術(shù)

粘鋼加固法的應(yīng)用,具體的原理是找出建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面的受拉區(qū)域,然后將一定規(guī)格的鋼板粘貼其上,利用鋼板的粘接能力,將原來混凝土構(gòu)件的拉力和剪力傳遞到鋼板上,作為建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受力鋼筋的一部分,提高建筑結(jié)構(gòu)的承載力。這種加固方法在上個世紀60年代末就已經(jīng)開始應(yīng)用,不僅施工簡單,而且不會影響建筑結(jié)構(gòu)的外觀。

(1)粘鋼加固技術(shù)的應(yīng)用形式主要有四種:第一種是將鋼板粘貼在梁式或者板式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的底部,以增強結(jié)構(gòu)跨中正截面的抗彎水平和承載水平;第二種是將鋼板粘貼在梁式結(jié)構(gòu)的梁板上部,或者粘貼在中性軸以上部位,以增強制作部位的正截面抗彎水平和承載水平;第三種是將“U”型的鋼板作為錨固鋼板,粘貼在梁式建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上,增強結(jié)構(gòu)斜截面的抗剪水平和承載水平;第四種是將“U”型以搭接的形式,粘貼在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框架柱上,以環(huán)形約束結(jié)構(gòu)加固部位,提高柱的延性水平。

(2)粘鋼加固技術(shù)的應(yīng)用要求如下:粘鋼加固要求處理好鋼板與待加固部位的結(jié)合面,對結(jié)合面混凝土的粘貼強度要求比較高,我們在加固的時候,要控制好混凝土的強度等級,原則上在C15之上,而且鋼板的厚度,也是根據(jù)混凝土的強度而定,同時決定了鋼板的錨固長度。一般情況下,鋼板的厚度越大,鋼板的錨固長度就越長,會明顯影響粘結(jié)的效果,而鋼板越薄,用膠量增加,會增加鋼板防腐的難度。筆者結(jié)合施工經(jīng)驗,認為粘鋼加固的鋼板有三種最佳的厚度,第一種是混凝土強度等級小于C20時,鋼板厚度為2-3mm;第二種是混凝土等級為C20-C25時,鋼板厚度為3-4mm;第三種是混凝土等級大于C25時,鋼板厚度為4-5mm。至于鋼板的錨固長度,是在滿足計算規(guī)定的同時,根據(jù)待加固建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求而定,如果屬于受拉區(qū)的錨固,錨固長度至少為鋼板厚度的200倍,而且不能小于600mm;如果屬于受壓區(qū)的錨固,錨固長度至少為鋼板厚度的160倍,而且不能小于490mm。除此之外,在利用環(huán)氧樹脂化學(xué)灌漿外粘鋼加固的同時,還要采用防腐材料加以保護,以免結(jié)構(gòu)膠在高溫作用下老化剝離。

2.2碳纖維片材加固技術(shù)

碳纖維片材加固法,始于上個世紀80年代末,這種加固方法有效避免界面粘結(jié)強度的強弱問題,大大提高加固構(gòu)件的抗彎、抗剪、抗扭、抗拉和承載水平,屬于新型的建筑結(jié)構(gòu)抗震加固技術(shù)。

(1)碳纖維片材加固的原理是以垂直的方向,將碳纖維的材料包裹在待加固的鋼筋混凝土構(gòu)件上,增強構(gòu)件的延性水平和承載水平,以及抗震耗能水平。碳纖維片材自重僅有2N,厚度僅有0.167mm,不會增加原來鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的自重和截面面積,而且利用手工操作方式就能施工,適用于酸堿鹽等腐蝕環(huán)境,不需要后期維護,因此應(yīng)用范圍很廣。

(2)碳纖維片材加固技術(shù)的應(yīng)用形式,主要有四種類型:第一種是將碳纖維布粘貼在梁式或者板式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的底部,增強構(gòu)件跨中正截面的抗彎水平和承載水平;第二種是將碳纖維布粘貼在梁式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的梁板上部,或者構(gòu)件的中性軸以下,以增強支座正截面的抗彎水平或者承載水平;第三種是將“U”型碳纖維布作為縱向錨固鋼板,粘貼在梁式鋼筋混凝土構(gòu)件上,以增強構(gòu)件斜截面的抗剪水平、承載水平;第四種是“U”型碳纖維布以搭接的方式,粘貼在建筑框架柱箍向,以環(huán)形約束結(jié)構(gòu)抗震加固部位,提高柱的延性水平。

(3)碳纖維片材加固施工方法如下:由于碳纖維布具有較大的極限拉應(yīng)變,因此在加固之后,要控制鋼筋的拉應(yīng)力,盡量控制在鋼筋抗拉強度設(shè)計值的范圍之內(nèi),同時保持外貼時的溫度,以及保證加固構(gòu)件混凝土強度在C15之上;碳纖維布在粘貼之前,需要將加固構(gòu)件表面的剝落混凝土、油污等清除干凈,粘貼時則要控制碳纖維布與加固部位方向的一致,以及保持碳纖維布與加固構(gòu)件軸向的垂直,可采用多條密布的方式粘貼,確保防護材料與碳纖維布之間的可靠粘貼。

2.3外粘型鋼加固技術(shù)

除了以上兩種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)方法,外粘型鋼加固技術(shù)同樣具有一定的加固效果,其加固的部位主要是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的表面或者角部,將改性環(huán)氧樹脂膠粘劑灌注加固,以改善結(jié)構(gòu)的受力性能,適用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的梁、柱、墻、桁架、框架等部位的加固。在施工的時候,搭配角鋼和綴板,全焊接鋼板,并用環(huán)氧樹脂填充不密實的蜂窩、孔洞和裂縫等,使得新舊鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的共同受力,但必須在膠漿初凝之前完成所有操作,方可保證粘結(jié)的緊固。

3.結(jié)束語

綜上所述,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固是當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)工程施工的重點任務(wù)之一,為了進一步提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震水平,我們可以秉著加固技術(shù)應(yīng)用的基本原則,結(jié)合具體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程的加固需求,選擇合適的加固技術(shù)。本文以粘鋼加固、碳纖維片材加固、外粘型鋼加固作為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震加固的研究點,通過研究,發(fā)現(xiàn)這些加固具有明顯的實用性,但具體的應(yīng)用方法,還需要在實際工作中進行不斷的總結(jié),方可不斷提高這些方法的適用性水平。

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鋼筋混凝土橋梁加固技術(shù)?

鋼筋混凝土橋梁加固技術(shù)是怎樣的?產(chǎn)生原因是什么?請看中達咨詢編輯的文章。

一、鋼筋混凝土橋面板缺陷及產(chǎn)生原因

混凝土開裂、混凝土剝離,斷面破損、鋼筋外露、銹蝕,混凝土質(zhì)量下降,異常變形等。這些是由于荷載增大(構(gòu)件承載力不足),構(gòu)造上的缺陷(橋面板端部等),支撐結(jié)構(gòu)不完整(主梁等構(gòu)件剛度不足等),施工上缺陷(保護層不夠、蜂窩麻面等),氣象作用(凍融作用、化學(xué)作用、鹽腐蝕等),災(zāi)害(地震、火災(zāi)、受落下物撞擊等),徐變及收縮過大等。橋面板損壞的維修方法有修補施工法、加蓋板施工法,支架施工法等。

一般橋面補強層加固方法有底面加固和頂面加固。底面加固主要是噴射鋼纖維砂漿,焊接鋼筋網(wǎng)并噴射鋼纖維混凝土或鋼纖維砂漿。頂面加固主要是采用鋼筋混凝土加厚或鋼纖維混凝土加厚、聚合物混凝土加厚、膨脹混凝土加厚等并在接合處鑿毛處理加錨固鋼筋。

目前國內(nèi)外許多大公司和科研結(jié)構(gòu)都投入很大力量對這一難題進行研究,開發(fā)橋梁的養(yǎng)護、維修、加固及更換的系列技術(shù),并相應(yīng)開發(fā)出一批新型修復(fù)材料,能夠有效的解決了上述“瓶頸”的難題。

二、體外預(yù)應(yīng)力加固

加固措施:通過體外預(yù)應(yīng)力索施加反向荷載的方法對該橋進行加固,此外考慮箱梁兩側(cè)腹板出現(xiàn)大量的斜剪裂縫,為了約束斜裂縫進一步發(fā)展,加強對腹板混凝土的約束,增強腹板抗剪承載能力和剛度,采用腹板內(nèi)側(cè)粘貼鋼板。預(yù)應(yīng)力施工工藝:1.錨固端部橫梁與跨中轉(zhuǎn)向橫肋、墩頂導(dǎo)向槽的施工,2.鋼絞線下料與穿束,3.鋼絞線張拉,4預(yù)緊,5.高應(yīng)力張拉,6.壓漿。

缺點:

1.預(yù)應(yīng)力的施工工藝,在鋼絞線下料與穿束中粘接段段的長度和位置,新老混凝土之間的粘結(jié),后加預(yù)應(yīng)力對原預(yù)應(yīng)力的影響,很難確定。

2.施加預(yù)應(yīng)力索加固現(xiàn)在存在的問題:如合理的加固預(yù)應(yīng)力筋的位置和數(shù)量后加固的預(yù)應(yīng)力鋼筋對已經(jīng)存在的預(yù)應(yīng)力鋼筋的影響。

3.體外預(yù)應(yīng)力鋼筋松弛、斷筋等失效的現(xiàn)象也較為常見。

三、體外預(yù)應(yīng)力的加固另外的加強措施

1、彎曲加強

采用體外預(yù)應(yīng)力加固法可提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受彎承載力,預(yù)應(yīng)力筋布置應(yīng)符合優(yōu)化布置原則,即加固筋外形與外荷載產(chǎn)生的彎矩圖形相似,因此,加固梁式結(jié)構(gòu)時,體外預(yù)應(yīng)力筋多采用折線形連續(xù)筋,以充分發(fā)揮加固筋的抗拉強度。

體外筋的靈活布置,可以有效地補強加固不同受力情況的簡支梁和連續(xù)梁。若連續(xù)梁中僅有個別跨需要加固,則可采取在這些跨上單獨布置預(yù)應(yīng)力筋進行局部加固;若連續(xù)梁普遍較差,則可用各跨布置給予整體加固,若連續(xù)梁普遍較弱,但個別跨更弱,則可采取通長布置與局部布置相結(jié)合的辦法進行加固。

2、剪切加強

梁的剪切強度可通過外部加設(shè)扁鋼、鋼板和鋼箍等方法來提高,扁鋼通常箍在構(gòu)件上用后張法拉緊并已開發(fā)了一種后張不銹鋼鋼箍的方法,后張法能使新材料平分恒載及活載,這樣就能更有效地利用新增材料。

提高剪切強度的另外一種方法為采用后張的附加預(yù)應(yīng)力鋼筋。預(yù)應(yīng)力鋼筋可以加在垂直和傾斜方向上,而且既可安裝在梁腹板內(nèi),又可安裝在箱內(nèi),施加預(yù)應(yīng)力時應(yīng)當(dāng)小心謹慎,避免結(jié)構(gòu)某些部分出現(xiàn)超限應(yīng)力。若構(gòu)件中存在裂縫,一個好的實施方法是在施加預(yù)應(yīng)力之前,先在裂紋上注射環(huán)氧樹脂。

四、粘貼法

粘貼碳纖維法與鋼板粘貼加強法基本原理是一致的,均是將其增強材料粘貼在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉邊緣或薄弱部位,使之與結(jié)構(gòu)形成整體,代替需增設(shè)的補強鋼筋,提高梁的承載能力達到補強的目的。

1、粘貼碳纖維法

碳纖維加固橋梁構(gòu)件的部位:用粘結(jié)材料將碳纖維材料有序地纏繞粘貼于構(gòu)件表面,實現(xiàn)對構(gòu)件變形的約束并因此提高構(gòu)件的極限強度和承載能力。在橋梁加固運用中,可粘貼在混凝土梁的頂面或底板上,以提高混凝土梁的截面強度和剛度。

2、具體的施工工藝

(1)處理結(jié)構(gòu)混凝土表面,涂敷基底樹脂并整平

(2)涂刮整平膠并對其表面作砂光處理

(3)滾刷粘結(jié)劑粘結(jié)碳纖維

(4)對已貼的碳纖維作壓面處理

(5)表面整飾(如抹砂漿等)

粘貼鋼板(碳纖維)法:(1)對結(jié)構(gòu)抗彎和抗剪加固效果明顯,但對結(jié)構(gòu)靜剛度影響不大(靜剛度包括等直桿件扭轉(zhuǎn)剛度、受彎梁的彎曲強度、薄板受彎曲載荷作用、薄殼變形計算)。(2)在借用橋面鋪裝層參與受力時,新老混凝土的可靠連接,始終存在問題如粘結(jié)劑的老化問題。

此外粘貼鋼板法存在以下自己特殊的缺點:(1)鋼板面積大,剛度大,適型性差,很難與原結(jié)構(gòu)緊密粘接,此外,自重很大,加上銹跡等原因,底、側(cè)粘貼很易脫落(鋼板易受腐蝕或脫落)(2)對于大跨度梁來說,鋼板的重量可能太重。

粘貼碳纖維法存在以下自己特殊的缺點:(1)碳纖維的抗剪強度低,延展性又不好,所以,其受力的不均勻性必須充分注意(2)碳纖維用于橋梁加固,其老化問題不容忽視。

五、體系轉(zhuǎn)換法

體系轉(zhuǎn)換法是通過改變橋梁結(jié)構(gòu)體系以減少梁內(nèi)應(yīng)力,提高承載能力的一種加固方法這是一種“變被動加固為主動加固”的方法,該方法需要對原結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀進行仔細的調(diào)查,對其承載潛能進行正確評價,用周密、細致、可靠的汁算分析確定體系轉(zhuǎn)換的方法和施工工藝流程,以達到加固修復(fù)病橋的目的。一般可通過簡支梁下增一設(shè)支架或橋墩;或把簡支梁與簡支梁加以連接,使結(jié)構(gòu)由簡支變?yōu)檫B續(xù)等。

該加固方法主要對于大、中簡支梁橋的加固,將多跨簡支梁的梁端連接起來,變?yōu)槎嗫邕B續(xù)梁,可以有效改善結(jié)構(gòu)的受力狀況,提高橋梁的承載能力,但不適合連續(xù)剛構(gòu)橋的后期加固。

六、擴大或增加原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面

擴大或增加原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面以提高原結(jié)構(gòu)的強度和剛度;該方法雖然能提高結(jié)構(gòu)承載力,但也會因而加大結(jié)構(gòu)自重。自重加大產(chǎn)生的內(nèi)力增量會消抵部分或全部結(jié)構(gòu)承載能力的提高。且新增結(jié)構(gòu)面積或體外施加的預(yù)應(yīng)力與原結(jié)構(gòu)體的界面能否良好結(jié)合。

此外,(1)擴大或增加原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面,以提高原結(jié)構(gòu)的強度和剛度;(2)改變原結(jié)構(gòu)的受力體系,使其減小受力;(3)以新的結(jié)構(gòu)代替舊的應(yīng)力不夠的結(jié)構(gòu)這三種方法均不能用于大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋。

增大截面、粘貼鋼板(碳纖維)、體外預(yù)應(yīng)力等加固方法都屬于二次超靜定受力結(jié)構(gòu)。加固前原結(jié)構(gòu)已經(jīng)承受荷載(即第一次受力),特別是當(dāng)承載能力不足時,加固前原結(jié)構(gòu)的截面應(yīng)力、應(yīng)變水平一般都很高。新加固部分加固后并不立即承受荷載,而是在新荷載(即二次加載)下才開始受力。

從而導(dǎo)致整個加固結(jié)構(gòu)在其后的第二次受力過程中新加部分的應(yīng)力、應(yīng)變始終滯后于原結(jié)構(gòu)的累計應(yīng)力、應(yīng)變,這決定了此時混凝土結(jié)構(gòu)加固計算分析不能夠完全按普通結(jié)構(gòu)概念進行。加固結(jié)構(gòu)的承載力與新舊兩部分的應(yīng)力差值或應(yīng)變差值直接相關(guān),與原結(jié)構(gòu)的極限變形值有關(guān),與兩部分材料的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系有關(guān)。

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