引起梁结构问题的原因
当梁板结构构件由于挠度偏大,裂缝宽度过宽、过长,钢筋严重锈蚀,受压区砼压碎等情况时,需要加固。而引起这些问题的原因主要有以下几种:
1、设计、施工方面
由于设计时荷载未考虑周全,计算模型、计算简图有误,计算公式运用不符合应用该公式的条件,尤其是现在应用计算机计算时,数据输入有误等。施工时砼强度达不到设计要求,负筋放错位置或在施工时被踩下,砼截面尺寸偏小,尤其是板的厚度达不到要求,钢筋少配或误配,材料使用不当等均可引起结构不满足使用条件。
2、严重**载或使用功能改变
当结构由于不当使用造成严重**载时,容易造成结构的承载力不足,而使用功能的改变是指工业厂房由于技术改造、生产工艺改变,民用建筑由于用途的改变,如阳台要改为厨房等。
3、周围环境影响
在外部环境及使用条件下,结构材料时刻都受外部环境的侵蚀,致使材料性能恶化,达不到设计要求。如冶炼、化工等工厂的、或气体对钢筋砼或钢结构的侵蚀,高温、高湿、冻融循环、昼夜温差的变化使结构产生裂缝等。
4、地基的不均匀沉降
由于地基的不均匀沉降,引起结构承载力不足,出现裂缝等。
粘钢加固法原理
粘钢加固法是在混凝土构件表面的承载力不足位置采用特制结构胶,一般为树脂类胶粘贴钢板,使二者能够牢固的形成一体,连接为一整体受力体系,共同受力和变形,增强原结构构件的抗弯或抗剪能力,满足正常使用的一种方法。
《混凝土结构加固设计规范》(G367-2006)(以下简称规范)指出,粘钢加固方法主要适用于钢筋混凝土受弯、大偏心受压和受拉构件的加固,简单来说,就是配筋不足、梁端箍筋未加密等的情况,通过钢板的承载力来补充原结构的不足。
规范同时指出,当采用此种方法对梁板等受弯构件进行加固时,除《混凝土结构设计规范》G010中的正截面承载力计算的基本假定需要遵守外,尚应遵守规范的一些假定,简单的说便是以下几条:①平截面假定;②忽略混凝土抗拉强度;③对于钢板,σ=Eε;④对于混凝土,σ=f2ε/ε-ε/ε,其中混凝土极限应变ε=0.002;⑤考虑二次受力时,要按照构件的初始受力确定粘贴钢版的滞后应变;⑥达到承载能力极限状态前,混凝土与钢板不出现剥离破坏。
粘钢加固法的发展前景
根据现在的文献资料,很多科研学者已经对粘钢加固法进行了许多定性分析及实验,对粘钢加固的承载力和抗震能力都有了一定的成果,这些在建筑结构设计中主要仍为混凝土柱及混凝土梁,对节点的实验和分析较之相晚,也较少,但在现代建筑规范“强节点弱构件”的要求下,却显得尤为重要,亟待发展。
当下的建筑结构设计往往偏向于安全,但在加固设计中,若在构件承载力不足的条件下过度的加固构件而忽略了节点相对于构件的强弱,同样也会违反“强节点若构件”的要求,非但不能提高结构的整体抗震承载力,还有可能使塑性铰的位置在不正当加固的情况下发生偏移,使破坏形式转化为较为严重的节点破坏,因此,粘钢加固后的节点抗震性能也显得较为重要。
随着改建工程的日益增多,植筋和粘钢加固技术的应用越来越广泛。济南历下大厦工程,由于局部功能改变以及外观造型的要求,在原有的基础上进行改造。主要改造内容如下:27层**筒外加一层钢框架结构,**筒**部增加钢网架,原涂料外墙改为铝单板幕墙和玻璃幕墙。
一、植筋技术及注意事项
本工程在拆除标高92.1m以上原有砼构件后,用钢框架结构体系增加一层,钢柱利用植入下部原有砼柱的地脚锚栓加固,上部利用钢梁作为结构支撑。故螺栓的植入非常关键。
1、施工准备:
1.1材料准备
喜利得Y150MAX植筋胶、喜利得注胶MD2500、喜利得吹气泵、螺栓、钢丝刷、放线工具、电锤、钻头等。
1.2图纸核定。对要植筋部位的结构截面、部位等与设计人员一起论证。因植筋要求钻孔达到一定深度,柱脚螺栓Ф24设计孔深600mm,Ф30螺栓孔深750mm,对原结构植筋位置的核查,深度完全可以满足设计要求。地面的结构胶采用喜利得防水植筋胶,墙面采用不防水喜利得植筋胶。
2、定位放线
定位放线是关键,直接关系到后面的钻孔。定位放线之前,要先熟悉原有结构图,根据其配筋情况,放出每根待植筋位置。对于在原有柱**上植柱筋时,因钻孔时很可能会破坏原有保护层,因此植筋时往往要预留足够的保护层或把筋植在原柱外排纵向筋里口。
放线时要适当调整。放线时钢筋工长在场,遇到问题及时与设计人员联系
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