碳纤维加固与传统的加大混凝土截面或粘钢混凝土加固相比,具有节省空间,施工简便,不需要现场固定设施,施工质量易保证,基本不增加结构尺寸及自重,耐腐蚀、耐久性能好等特点。另外,采用该工法,可大大提高建筑物的使用寿命,降低加固成本。因此,碳素纤维作为划时代的补强材料,而备受青睐和关注。
筋混凝土结构由于年代久远耐久性下降,或者改变使用性能等,都会涉及到结构加固。那么,在加固阶段我们要做哪些具体的事儿呢?
房屋鉴定
一、先鉴定后加固
结构是否需要加固及加固的程度,应经过结构可靠性鉴定确认。进行结构加固设计设计前,必须对已有结构进行检查和鉴定,全面了解已有结构的材料性能、结构构造和结构体系以及结构问题和损伤等。分析结构的受力现状和持力水平,为加固方案的确定奠定基础。
二、考虑结构整体效应
结构作为一个整体受力的体系,加固措施可能会影响局部的刚度或约束变形,从而对结构产生影响。因此加固时应充分考虑:
1.构件加固与结构体系加固的关系。从结构体系加固的角度出发,注意个别构件加固与结构体系加固的关系,从整个结构体系的安全角度来考虑结构构件加固和结构构件之间的连接对结构整体性的影响。
2.局部与整体加固的关系。当对个别构件加固后不影响整个结构体系的受力性能时,可以进行局部加固。
3.临时加固与长期加固的关系。相对长期加固,临时加固的要求可以适当降低。
房屋加固
三、尽量少拆除、不更换原有构件
出于对原有构件的保护和结构的整体安全性考虑,在加固时,应尽可能利用原结构的承载能力,减少对原结构或构件的拆除和更换。另一方面,拆除工作量大,不安全因素多,过多拆除既不经济,又可能对加固后的结构留下隐患。
四、优化加固方案
由于被加固结构本身存在种种问题和损伤,其可靠性低,也有可能由于增加负载而导致结构承载能力不足,因此在进行加固设计时,往往加固方案不是不变的,终选用哪种加固设计方案,应根据优化的原则来确定。
加固材料
五、加固材料的选用和强度取值
1.进行加固设计时,原结构的材料强度按如下规定选取:
1)当原设计文件有效,且不怀疑结构有严重的性能退化时,可采用原设计的标准值;
2)当结构可靠性鉴定认为应重新进行现场检测时,应采用检测结果推定的标准值;
3)当原结构混凝土强度等级的检测受实际条件限制而无法取芯时,可采用回弹法检测,但其强度换算值应进行龄期修正,且仅可用于结构的加固设计。
2.加固材料的选用及强度按如下规定选取:
加固材料应尽量选用轻质高强且与原结构材料共同工作性能好的材料。加固材料设计强度是综合考虑加固结构的可靠性、加固方法和材料特性等因素选取的。
六、承载力验算
进行加固前的承载力验算时,结构的计算简图应根据结构的实际受力状况和结构构件的实测尺寸及材料强度等级确定。构件的截面面积应采用加固前的实际有效截面面积,即应考虑结构的损伤、问题、锈蚀等造成的不利影响。验算时应考虑结构在加固时的实际受力程度、加固部分的受力滞后特点以及加固部分与原结构协同工作的程度,对加固部分的材料强度设计值进行适当的折减,还应考虑实际荷载偏心,结构变形、局部损伤,温度作用等带来的附加内力。若加固后结构的荷载发生变化,还应对相关结构及基础进行验算。
抗震设计
七、做好抗震加固设计
我国是多震国,为了使这些结构遇到地震时具有相应的**,结合抗震加固,制定承载能力和耐久性加固处理方案非常必要。
在进行抗震加固设计时还注意以下一些问题:
1.结构的刚度和强度的分布要均匀,避免出现新的薄弱层;
2.竖向构件要连续,保证传力途径明晰与简单直接;
3.增强构件或加固原有构件,均要考虑减少整个结构扭转效应的可能性;
4.加强薄弱部位的抗震构造;
5.要使结构的受力状态较加合理,防止构件发生脆性破坏,减少不利于抗震的强梁弱柱、强构件弱节点等不良受力状态;
6.考虑建设场地的影响;
7.加固后的结构要选择地震反应小的结构体系;
8.对原有的不合理结构体系、传力途径等应尽量进行改良。
粘钢加固法
钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段(正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)表面粘贴钢板,这样可提高被加固构件的承载力,且施工方便。该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小,且加固后对原结构外观和原有净空无显着影响,但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平;适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。
在建筑工程中有一个加固改造细分行业,也可以说是对建筑可靠性不足的混凝土结构进行加固补强,通过后期的加固让建筑物达到现行设计规范要求,或者达到业主想要的安全性、适用性和耐久性。今天,小编加固之家就跟大家详细介绍混凝土结构加固方法。
一、粘贴钢板加固法
1、适用范围:
(1)、适用于对钢筋混凝土受弯、大偏心受压和受拉构件的加固;
(2)、不适用于素混凝土构件,包括纵向受力钢筋一侧配筋率小于0.2%的构件加固。
2、方法原理:将钢板采用高性能的环氧类粘接剂粘结于混凝土构件的表面,使钢板与混凝土形成统一的整体,利用钢板良好的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度的目的。
粘钢加固
二、置换混凝土加固法
1、适用范围:适用于承重构件受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的局部加固。
2、方法原理:钢筋混凝土构件受压区的抗压强度主要由混凝土提供,置换混凝土法则是通过对构件受压区原有混凝土进行剔除,然后浇筑比原有混凝土较高等级的新混凝土,以提高构件受压区的抗压强度。
三、体外预应力加固法
1、适用范围:
(1)、以无粘结钢绞线为预应力下撑式拉杆时,宜用于连续梁和大跨简支梁的加固;
(2)、以普通钢筋为预应力下撑式拉杆时,宜用于一般简支梁的加固;
(3)、以型钢为预应力撑杆时,宜用于柱的加固。
2、方法原理:以粗钢筋、钢绞线或高强型钢等钢材,对钢筋混凝土构件施加体外预应力,以其产生的反弯矩抵消部分外荷载产生的内力,从而提高构件的极限承载能力。
四、外包型钢加固法
1、适用范围:适用于需要大幅度提高截面承载能力和抗震能力的钢筋混凝土柱及梁的加固。
2、方法原理:通过用乳胶水泥或环氧树脂化学灌浆等方法将角钢粘贴在构件四角,角钢之间焊以缀板相互连接,利用角钢分担原有构件荷载,并且角钢套箍对**混凝土起侧向约束作用,提高构件承载能力。
五、粘贴纤维复合材加固法
1、适用范围:
(1)、适用于对钢筋混凝土受弯、大偏心受压和受拉构件的加固;
(2)、不适用于素混凝土构件,包括纵向受力钢筋一侧配筋率小于0.2%的构件加固。
2、方法原理:纤维复合材具有良好的抗拉强度,利用这一特性,把它粘贴到钢筋混凝土构件表面,使其与混凝同作用,提高构件承载能力。
碳纤维加固
六、预应力碳纤维复合板加固法
1、适用范围:
(1)、适用于对钢筋混凝土受弯、大偏心受压和受拉构件的加固;
(2)、不适用于素混凝土构件,包括纵向受力钢筋一侧配筋率小于0.2%的构件加固。
2、方法原理:预应力碳纤维复合板加固法是利用碳纤维良好的抗拉性能,把施加预应力后的碳纤维复合板粘贴到钢筋混凝土构件表面,使其与混凝同作用,以其产生的反弯矩抵消部分外荷载产生的内力,从而提高构件的极限承载能力。
七、增大截面法
1、适用范围:适用于钢筋混凝土受弯和受压构件的加固;
2、方法原理:钢筋混凝土受弯、受压构件的承载能力与其截面呈正比例关系,因此增大截面法是通过在原有构件截面外新增受力钢筋以及混凝土,使新旧受力钢筋和混凝同作用,增大构件截面尺寸,提高构件承载能力。
八、增设支点加固法
1、适用范围:适用于对外观和使用功能要求不高的梁、板、桁架、网架等的加固。
2、方法原理:用钢筋混凝土支柱、支撑或型钢支柱、支撑支承构件,通过减小被加固结构的跨度或位移,来改变结构不利的受力状态,以提高其承载力。
上面是今天分享的八种常用的混凝土结构加固方法,但是具体选择哪一种需要设计人员根据现场的环境、加固构件等因素做合理的选择。
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