本篇文章給大家談談鋼筋混凝土梁加固,以及混凝土梁加固后比原來更加牢固對應的知識點,希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔,本文目錄一覽:,1、,鋼筋混凝土梁加固有哪些加固方法?,2、,淺議鋼筋混凝土結構加固技術?
本篇文章給大家談談鋼筋混凝土梁加固,以及混凝土梁加固后比原來更加牢固對應的知識點,希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。
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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) 鋼筋混凝土構件增大截面加固
2)局部置換構件混凝土
3)冷拔低碳退火鋼絲纏繞混凝土受壓構件
4)混凝土構件外加預應力鋼拉桿或鋼撐桿
5)混凝土構件外粘型鋼加固
6)預應力碳纖維復合板
7)粘貼玻璃纖維復合材料
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構、構件及其相關部分進行增強或調整其內力,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計與施工方法選擇,應做到技術可靠、安全適用、經濟合理、確保質量。
淺議鋼筋混凝土結構加固技術?
淺議鋼筋混凝土結構加固技術是非常重要的,只有了解材料才能更合理的解決實際問題,每個細節的處理都很關鍵。中達咨詢就淺議鋼筋混凝土結構加固技術和大家說明一下。
1.鋼筋混凝土結構加固技術應用原則
根據《工業與民用建筑抗震設計規范》中的相關規定,鋼筋混凝土加固施工技術應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降低的建筑鋼筋混凝土結構,按照原來設計的標準規范,將鋼筋混凝土結構的安全系數提升到降低前的水平,通常是對弱化原結構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準規范有《建筑抗震鑒定標準》,適用于按照抗震加固設計規范要求施工的建筑工程鋼筋混凝土結構,而該建筑工程鋼筋混凝土結構由于主客觀原因,抗震水平已經下降,尤其是已經超過40年使用年限的建筑鋼筋混凝土結構,需要盡量使其滿足現行的國家標準規范。
1.2提升性原則
針對那些抗震設防水平無論是否出現下降,均不符合現行抗震設防標準的建筑鋼筋混凝土結構。這種抗震加固不能繼續沿用之前的標準規范,而是以現行標準為依據,對存在結構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防問題的建筑結構。提升性抗震加固施工的難度更大,在加固之前,鋼筋混凝土結構已經在一定荷載作用力之下,產生應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.鋼筋混凝土結構加固技術應用的建議措施
鑒于鋼筋混凝土結構加固技術應用的基本原則,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上,對如何應用這些方法,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
粘鋼加固法的應用,具體的原理是找出建筑鋼筋混凝土結構構件表面的受拉區域,然后將一定規格的鋼板粘貼其上,利用鋼板的粘接能力,將原來混凝土構件的拉力和剪力傳遞到鋼板上,作為建筑鋼筋混凝土結構受力鋼筋的一部分,提高建筑結構的承載力。這種加固方法在上個世紀60年代末就已經開始應用,不僅施工簡單,而且不會影響建筑結構的外觀。
(1)粘鋼加固技術的應用形式主要有四種:第一種是將鋼板粘貼在梁式或者板式鋼筋混凝土結構的底部,以增強結構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構的梁板上部,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構上,增強結構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構框架柱上,以環形約束結構加固部位,提高柱的延性水平。
(2)粘鋼加固技術的應用要求如下:粘鋼加固要求處理好鋼板與待加固部位的結合面,對結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。筆者結合施工經驗,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,是在滿足計算規定的同時,根據待加固建筑鋼筋混凝土結構的構造要求而定,如果屬于受拉區的錨固,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,在利用環氧樹脂化學灌漿外粘鋼加固的同時,還要采用防腐材料加以保護,以免結構膠在高溫作用下老化剝離。
2.2碳纖維片材加固技術
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強度的強弱問題,大大提高加固構件的抗彎、抗剪、抗扭、抗拉和承載水平,屬于新型的建筑結構抗震加固技術。
(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件上,增強構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構的自重和截面面積,而且利用手工操作方式就能施工,適用于酸堿鹽等腐蝕環境,不需要后期維護,因此應用范圍很廣。
(2)碳纖維片材加固技術的應用形式,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構構件的底部,增強構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構構件的梁板上部,或者構件的中性軸以下,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件上,以增強構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,以環形約束結構抗震加固部位,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變,因此在加固之后,要控制鋼筋的拉應力,盡量控制在鋼筋抗拉強度設計值的范圍之內,同時保持外貼時的溫度,以及保證加固構件混凝土強度在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
除了以上兩種鋼筋混凝土結構加固技術方法,外粘型鋼加固技術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構構件的表面或者角部,將改性環氧樹脂膠粘劑灌注加固,以改善結構的受力性能,適用于鋼筋混凝土結構的梁、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構的共同受力,但必須在膠漿初凝之前完成所有操作,方可保證粘結的緊固。
3.結束語
綜上所述,鋼筋混凝土結構加固是當前建筑結構工程施工的重點任務之一,為了進一步提高鋼筋混凝土結構的抗震水平,我們可以秉著加固技術應用的基本原則,結合具體鋼筋混凝土結構工程的加固需求,選擇合適的加固技術。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構抗震加固的研究點,通過研究,發現這些加固具有明顯的實用性,但具體的應用方法,還需要在實際工作中進行不斷的總結,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?
鋼筋混凝土橋梁加固技術是怎樣的?產生原因是什么?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,混凝土質量下降,異常變形等。這些是由于荷載增大(構件承載力不足),構造上的缺陷(橋面板端部等),支撐結構不完整(主梁等構件剛度不足等),施工上缺陷(保護層不夠、蜂窩麻面等),氣象作用(凍融作用、化學作用、鹽腐蝕等),災害(地震、火災、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。
目前國內外許多大公司和科研結構都投入很大力量對這一難題進行研究,開發橋梁的養護、維修、加固及更換的系列技術,并相應開發出一批新型修復材料,能夠有效的解決了上述“瓶頸”的難題。
二、體外預應力加固
加固措施:通過體外預應力索施加反向荷載的方法對該橋進行加固,此外考慮箱梁兩側腹板出現大量的斜剪裂縫,為了約束斜裂縫進一步發展,加強對腹板混凝土的約束,增強腹板抗剪承載能力和剛度,采用腹板內側粘貼鋼板。預應力施工工藝:1.錨固端部橫梁與跨中轉向橫肋、墩頂導向槽的施工,2.鋼絞線下料與穿束,3.鋼絞線張拉,4預緊,5.高應力張拉,6.壓漿。
缺點:
1.預應力的施工工藝,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,后加預應力對原預應力的影響,很難確定。
2.施加預應力索加固現在存在的問題:如合理的加固預應力筋的位置和數量后加固的預應力鋼筋對已經存在的預應力鋼筋的影響。
3.體外預應力鋼筋松弛、斷筋等失效的現象也較為常見。
三、體外預應力的加固另外的加強措施
1、彎曲加強
采用體外預應力加固法可提高結構構件的受彎承載力,預應力筋布置應符合優化布置原則,即加固筋外形與外荷載產生的彎矩圖形相似,因此,加固梁式結構時,體外預應力筋多采用折線形連續筋,以充分發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梁。若連續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應力筋進行局部加固;若連續梁普遍較差,則可用各跨布置給予整體加固,若連續梁普遍較弱,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扁鋼、鋼板和鋼箍等方法來提高,扁鋼通常箍在構件上用后張法拉緊并已開發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應力鋼筋。預應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,又可安裝在箱內,施加預應力時應當小心謹慎,避免結構某些部分出現超限應力。若構件中存在裂縫,一個好的實施方法是在施加預應力之前,先在裂紋上注射環氧樹脂。
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構的受拉邊緣或薄弱部位,使之與結構形成整體,代替需增設的補強鋼筋,提高梁的承載能力達到補強的目的。
1、粘貼碳纖維法
碳纖維加固橋梁構件的部位:用粘結材料將碳纖維材料有序地纏繞粘貼于構件表面,實現對構件變形的約束并因此提高構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)處理結構混凝土表面,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)滾刷粘結劑粘結碳纖維
(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)對結構抗彎和抗剪加固效果明顯,但對結構靜剛度影響不大(靜剛度包括等直桿件扭轉剛度、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,很難與原結構緊密粘接,此外,自重很大,加上銹跡等原因,底、側粘貼很易脫落(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、體系轉換法
體系轉換法是通過改變橋梁結構體系以減少梁內應力,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,該方法需要對原結構的現狀進行仔細的調查,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換的方法和施工工藝流程,以達到加固修復病橋的目的。一般可通過簡支梁下增一設支架或橋墩;或把簡支梁與簡支梁加以連接,使結構由簡支變為連續等。
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,變為多跨連續梁,可以有效改善結構的受力狀況,提高橋梁的承載能力,但不適合連續剛構橋的后期加固。
六、擴大或增加原結構構件截面
擴大或增加原結構構件截面以提高原結構的強度和剛度;該方法雖然能提高結構承載力,但也會因而加大結構自重。自重加大產生的內力增量會消抵部分或全部結構承載能力的提高。且新增結構面積或體外施加的預應力與原結構體的界面能否良好結合。
此外,(1)擴大或增加原結構構件截面,以提高原結構的強度和剛度;(2)改變原結構的受力體系,使其減小受力;(3)以新的結構代替舊的應力不夠的結構這三種方法均不能用于大跨徑連續剛構橋。
增大截面、粘貼鋼板(碳纖維)、體外預應力等加固方法都屬于二次超靜定受力結構。加固前原結構已經承受荷載(即第一次受力),特別是當承載能力不足時,加固前原結構的截面應力、應變水平一般都很高。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。
從而導致整個加固結構在其后的第二次受力過程中新加部分的應力、應變始終滯后于原結構的累計應力、應變,這決定了此時混凝土結構加固計算分析不能夠完全按普通結構概念進行。加固結構的承載力與新舊兩部分的應力差值或應變差值直接相關,與原結構的極限變形值有關,與兩部分材料的應力—應變關系有關。
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