引言
鋼筋混凝土結構在長期的自然環境和使用環境的共同作用下,加之在設計、施工、監理等過程中存在的不確定因素,使結構功能在使用過程中必然逐漸減弱。結構工程的任務不單要作好結構物前期的設計工作,還要能科學評估結構損傷的客觀規律和程度,從而采取有效的措施保證結構的長期使用性和在使用過程中的安全性。21世紀,人類建築物必將還會以鋼筋混凝土結構為主,而現階段大多數從事結構設計的工作者並未對結構加固引起足夠重視,設計荷載很難全麵考慮到使用過程中的附加作用,再加之我國現在經濟社會的飛速發展,使結構物較早達到了使用極限。所以現階段我們在結構加固方麵的研究應該作為主要突破方
鋼筋混凝土結構是目前使用最為廣泛的結構形式,尤其是在工業建築中鋼筋混凝土結構所占比重大,但是鋼筋混凝土結構在超過使用年限後,會出現明顯的損傷。這些建築物有的由於使用超出建築物本身的使用極限;有的由於建造質量差;在這種情況下,往往不會因此而拆除重建,結構均需要進行增強,補強,改造和維修。混凝土結構的加固可以分為直接加固與間接加固兩個種類,在設計人員設計時可根據實際情況選擇合適的方法和施工技術。
2、常用的加固方法
2.1注漿加固法
注漿加固法主要是針對鋼筋混凝土結構物由於各種原因產生的各種裂縫,采用環氧樹脂類粘合劑及密封劑灌漿加固修補,在不影響生產運營的情況下可以達到預期的強度,延長結構的使用壽命,施工快捷,加固效果安全可靠。它的特點是:(1)采用慢速,附壓延續灌漿,可以確保樹脂注入裂縫細微部位。(2)可以控製注入量,必要時可以補充灌漿料。(3)可根據裂縫大小,注入狀況的需要,調整壓力。(4)注入量和注入情形可以目視觀察。這種技術主要應用範圍:混凝土建築物裂縫的修補,各種構築物的修補以及橋梁、鐵路的附屬構件如橋墩、橋台、橋麵、隧道等的修補。
2.2增大加固法
增大加固法是指在原受彎構件的上麵或下麵澆一層新的混凝土並補加相應的鋼筋,以提高原構件承載力的方法,是工程中常用的一種加固方法。補澆的混凝土處在變拉區時,對補加的鋼筋起到粘結和保護作用,當補澆層混凝土在受拉區時,增加了構件的有效高度,從而提高了構件的抗彎、抗剪承載力,並增加了構件的剛度,因此其加固效果也是很顯著的。實際工程中,在受拉區補澆混凝土層的情況較多,原配筋率較低,其混凝土變壓區高度較小,因此在受拉區補加縱向鋼筋並澆混凝土是提高該梁抗彎承載力的有效方法。貼於 中國論文下載中心 htt
2.3粘貼纖維增強塑料加固法。
外(wai)貼(tie)纖(xian)維(wei)加(jia)固(gu)是(shi)用(yong)樹(shu)脂(zhi)類(lei)膠(jiao)結(jie)材(cai)料(liao)將(jiang)纖(xian)維(wei)增(zeng)強(qiang)複(fu)合(he)材(cai)料(liao)貼(tie)於(yu)被(bei)加(jia)固(gu)構(gou)件(jian)的(de)受(shou)拉(la)區(qu)域(yu),使(shi)它(ta)與(yu)被(bei)加(jia)固(gu)截(jie)麵(mian)共(gong)同(tong)工(gong)作(zuo),從(cong)而(er)達(da)到(dao)對(dui)結(jie)構(gou)構(gou)件(jian)補(bu)強(qiang)加(jia)固(gu)及(ji)改(gai)善(shan)結(jie)構(gou)受(shou)力(li)性(xing)能(neng)的(de)目(mu)的(de)。它(ta)是(shi)一(yi)種(zhong)非(fei)常(chang)簡(jian)單(dan)且(qie)優(you)良(liang)的(de)加(jia)固(gu)補(bu)強(qiang)方(fang)法(fa),但(dan)要(yao)求(qiu)被(bei)加(jia)固(gu)混(hun)凝(ning)土(tu)強(qiang)度(du)等(deng)級(ji)不(bu)得(de)低(di)於(yu)C15,且混凝土表麵的正拉粘結強度不得低於1.5 MPa,除了具有粘貼鋼板相似的優點外,還具有耐腐蝕、耐潮濕、幾乎不增加結構自重、耐用、維護費用較低等優點,但需要專門的防火處理,適用於各種受力性質的混凝土結構構件和一般構築物。
2.4增加支承加固法。
增(zeng)設(she)支(zhi)點(dian)加(jia)固(gu)法(fa)是(shi)通(tong)過(guo)增(zeng)設(she)支(zhi)承(cheng)點(dian),減(jian)少(shao)受(shou)彎(wan)構(gou)件(jian)的(de)計(ji)算(suan)跨(kua)度(du),達(da)到(dao)減(jian)少(shao)作(zuo)用(yong)在(zai)被(bei)加(jia)固(gu)構(gou)件(jian)上(shang)的(de)荷(he)載(zai)效(xiao)應(ying),提(ti)高(gao)結(jie)構(gou)承(cheng)載(zai)水(shui)平(ping)的(de)目(mu)的(de)。根(gen)據(ju)支(zhi)承(cheng)結(jie)構(gou)受(shou)力(li)性(xing)能(neng)的(de)不(bu)同(tong)分(fen)為(wei)剛(gang)性(xing)支(zhi)點(dian)和(he)彈(dan)性(xing)支(zhi)點(dian)兩(liang)種(zhong)加固方法。該法簡單可靠,但易損害建築物的原貌和使用功能,並可能減小使用空間;適用於梁、板、析架、網架等結構的加固。
2.5有粘結外包型鋼加固法。
外包鋼加固是把型鋼(一般為角鋼或槽鋼)或鋼板包於構件的四角或兩角的加固方法,外包鋼加固鋼筋混凝土梁也稱濕式外包鋼加固法,采用該方法加固混凝土結構構gou件jian時shi,應ying采cai用yong環huan氧yang樹shu脂zhi膠jiao粘zhan劑ji進jin行xing灌guan注zhu,把ba型xing鋼gang與yu被bei加jia固gu構gou件jian粘zhan結jie成cheng一yi整zheng體ti,以yi保bao證zheng型xing鋼gang架jia和he原yuan構gou件jian形xing成cheng一yi個ge整zheng體ti共gong同tong受shou力li。其qi特te點dian是shi受shou力li可ke靠kao、施工簡便、現場工作量較小,但用鋼量較大,且不宜在無防護的情況下用於60度以上高溫場所;適用於使用上不允許顯著增大原構件截麵尺寸,但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結構加固。
2.6粘貼鋼板加固法。
鋼筋混凝土受彎構件外部粘鋼加固是在構件承載力不足區段(正截麵受拉區、正截麵受壓區或斜截麵)表麵粘貼強度高的鋼板,使原有混凝土和鋼板作為一個新的整體共同受力,約束混凝上變形,提高了加固構件的剛度和抗裂度,有效發揮了粘貼鋼板的抗彎、抗剪、抗壓性能,且不會在混凝土中產生應力集中采用該方法加固時,要求被加固的混凝土結構構件,其現場實測混凝土強度等級不得低於C15,且混凝土表麵的正拉粘結強度不得低於1.5 MPa,並且應將鋼板設計成僅承受軸向應力作用,鋼板表麵應進行防鏽蝕處理,表麵防鏽蝕材料對鋼板及膠粘劑無害。它的特點是施工簡單、速度快、上期短;現場無濕作業或僅有抹灰等少量濕作業,對生產和生活影響小;傳力直接,加固效果好,耐久性好;且加固後對原結構外觀和原有淨空無顯著影響,但加固效果在很大程度上取決於膠粘工藝與操作水平;適用於承受靜力作用且處於正常濕度環境中的受彎或受拉構件的加固。
2.7加大截麵加固法。
在鋼筋混凝土受shou彎wan構gou件jian受shou壓ya區qu加jia混hun凝ning土tu現xian澆jiao層ceng,增zeng加jia截jie麵mian有you效xiao高gao度du,擴kuo大da截jie麵mian麵mian積ji,從cong而er提ti高gao構gou件jian正zheng截jie麵mian抗kang彎wan,斜xie截jie麵mian抗kang剪jian能neng力li和he截jie麵mian剛gang度du,起qi到dao加jia固gu補bu強qiang的de作zuo用yong。加jia大da截jie麵mian加jia固gu法fa在zai設she計ji構gou造zao方fang而er必bi須xu解jie決jue好hao新xin加jia部bu分fen與yu原yuan有you部bu分fen的de整zheng體ti工gong作zuo共gong同tong受shou力li問wen題ti。試shi驗yan研yan究jiu表biao明ming,加jia固gu結jie構gou在zai受shou力li過guo程cheng中zhong結jie合he麵mian會hui出chu現xian拉la、壓、彎、剪(jian)等(deng)各(ge)種(zhong)複(fu)雜(za)應(ying)力(li),其(qi)中(zhong)關(guan)鍵(jian)是(shi)剪(jian)應(ying)力(li)和(he)拉(la)應(ying)力(li)。在(zai)彈(dan)性(xing)階(jie)段(duan),結(jie)合(he)麵(mian)的(de)剪(jian)應(ying)力(li)和(he)法(fa)向(xiang)拉(la)應(ying)力(li)主(zhu)要(yao)是(shi)靠(kao)結(jie)合(he)麵(mian)兩(liang)邊(bian)新(xin)舊(jiu)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)粘(zhan)結(jie)強(qiang)度(du)承(cheng)擔(dan);開裂後及極限狀態下,則主要是通過貫穿結合麵的錨固鋼筋或錨固螺栓所產生的被動剪切摩擦力傳遞。
2.8化學植筋技術
植筋技術是運用高強度的化學粘合劑,使鋼筋、螺杆等與混凝土產生握裹力,從而達到預期效果。施工後產生高負荷承載力,不易產生移位、拔出,並且密實性能良好,無需做任何防水處理。由於其通過化學粘合固定不但對基材不會產生膨脹破壞,而且對結構有補強作用,施工簡便迅速安全並符合環保要求,是建築工程中鋼筋混凝土結構變更,加固的最有效的方法。它可以應用在各類建築結構增建、變更等預留鋼筋錨定中,還可以用於橫梁、柱頭、樓板、剪力牆等加固預留鋼筋錨定中,也可用於各類鋼結構、機械設備等的螺杆錨定中。它主要的技術特點就是:(1)具有高的承載力(剪力、拉力)。(2)對固定的基材不產生膨脹力,適宜邊距、間距小的部位。(3)施工簡便,時間短。
3、結語
上述混凝土結構加固技術還有待於在實踐中進一步探索,隨著建築科學技術的不斷進步,新型建築材料不斷出現,更好的加固施工方法將會有更大拓展,因此,加固施工方案的選擇範圍也將具有更為廣泛的空間。
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