旧建筑修缮加固是建筑业可持续发展的重要方面。针对旧楼钢筋混凝土梁承载力不足的问题,介绍常用的6种加固方法。扩大梁截面加固法、外钢筋加固法、粘贴钢板加固法、外粘贴碳纤维布加固法、改变梁传输路径加固法、外预应力加固法等。
1放大梁截面加固方法
增加梁截面的加固方法是增加主筋、喷射混凝土、现浇混凝土和外层混凝土,以增加混凝土梁截面的尺寸。采用这种方法的目的是增加梁截面的转动惯量或几何弯曲模量,通过改变截面面积来减小梁截面的应力,达到加固的目的。
扩大截面加固法施工工艺简单,适应性强,设计施工经验成熟。但现场施工湿作业时间较长,会对生产生活产生一定的影响,加筋建筑的净空高度也会有所降低。
2外部钢筋加固方法
钢包加固法是指在混凝土梁中进行钢筋加固的方法称为周宝仪,可分为干包钢法和湿包钢法两种形式。钢筋与混凝土梁用化学粘合剂粘合时,称为湿包钢法,不粘合时,称为干包钢法。
钢筋复合法加固混凝土梁具有配筋范围大、适用范围广的优点,但设计计算与实际受力情况也存在较大差异,对节点加工要求高,用钢量大,造价相对较高。钢筋施工的限制更高。钢包法加固梁时,为保证应力传递,两端必须可靠锚固在受力柱上。这在实际工程中往往会导致一些额外的柱包钢成本,所以这种方法更适合梁柱。用于加固工程。理论上,这种加固方法适用于任何强度不足的梁的加固,但在实际工程中,需要平衡加固效果、加固范围和成本。在以下情况下,这种方法更合适:
1)当梁柱需要同时加固时,特别是梁本身强度很低时,应优先选用;
2)当梁缺陷分布较广时,加固范围较大,其他方法加固成本较高,外钢法加固成本相对较低;
3)当大梁两端结构能提供良好的锚固条件,大梁需要大范围加固时,也可使用;
4)虽然梁需要加固,但梁柱需要同时加固,外钢法加固梁的成本相对较低或施工条件较好。
3粘贴钢板加固方法
粘贴钢板钢筋的方法是在钢筋混凝土构件承载力不足或影响结构的正常使用时,通过粘合剂(建筑结构胶)将钢板粘贴到钢筋混凝土构件外部的适当位置。由于过度变形或裂缝。满足结构承载能力要求或正常使用要求的技术措施。
粘贴钢板钢筋的方法具有不影响钢筋混凝土构件外观、钢筋工期短、见效快等优点,但也存在施工复杂、质量要求高、钢筋单价高等缺点。大梁施工前粘贴钢板前,根据加固机理,要求恢复大梁在荷载作用下的变形,即卸荷工作。这在很多情况下是困难的。以下是这种方法合适和不合适的情况列表:
1)如要求加固后不影响大梁外观,加固成本次之,则必须采用钢板法加固;
2)横梁因偶然因素出现裂缝,不影响其使用性,但在安全等级较低时,采用贴钢板法加固,工程量少,成本相对较低;
3)贴钢板法适用于在静力作用下的大梁加固,环境温度不超过60℃,相对湿度不超过70%,无化学腐蚀影响;
4)当梁截面刚度过低,梁裂缝分布较宽且宽度较大时,不宜采用此法加固;
5)当构件混凝土强度等级低于C15时,加固技术规范要求不采用此方法加固。
4 外键合碳纤维增强方法
粘贴碳纤维布加固法是指使用高性能粘合剂将碳纤维布(即CFRP)粘贴在梁的外表面。使两者共同作用,提高梁的承载能力(抗弯、抗剪),达到加固梁的目的。
使用碳纤维布加固强度高、重量轻、效果好、耐腐蚀性和耐久性好、外观尺寸无明显变化、柔韧性好。具有切割方便、适用范围广、施工简单(无需大型施工机构和周转材料)、操作方便、经济性好、工期短等优点。具有广阔的应用前景。
5改变光束传输方式加强方式
改变梁传动方式的加固方法是指在梁的中间增加柱子或增加托梁(支架)的方法,从而将简支梁变为多跨连续梁。改变梁的传递方式,可以大大降低梁截面的内力,增加梁的承载能力,达到加固原有结构的目的。
用于加固梁的柱子通常为钢筋混凝土柱、钢管柱或型钢柱,而支架和托梁则多为钢筋混凝土结构或钢结构。根据附加支点的支撑刚度不同,有刚性支撑和弹性支撑两种。刚性支撑是指刚度大到加强结构构件在外载荷作用下产生很小的竖向位移的支撑。弹性支撑是指增加的支撑杆或支架的相对刚度不大,支撑点的位移不能忽略,应按弹性支撑计算。
这种方法简单可靠,但容易破坏建筑物原有的外观和使用功能,并可能减少使用空间,因此只适用于房屋净空不受限制的大跨度结构的加固。
6外部预应力加固法
外预应力加固法是利用外预应力拉杆或支柱对结构构件或整体结构进行加固的方法。力学原理与无粘结预应力相同。主要区别在于结构的结构形式。非粘结预应力通过预应力筋直接将力传递给结构构件,外部预应力通过锚杆和转向块将力传递给结构构件。外部预应力钢筋是通过对结构施加外力来改变结构的应力状态。外部预应力筋与原结构协同工作,显着提高结构的承载能力。
外部预应力钢筋具有加强卸荷和改变结构内力的作用。同时还具有施工简单、加固周期短、不增加结构尺寸、自重、造价低、不影响结构使用等特点。近年来,它越来越多地用于加强建筑梁。
7结论
1)加固钢筋混凝土梁,应结合加固目的和上述加固方法的特点,合理选择加固方案;
2) 增加梁截面面积、外钢法、外钢板法等加固方法在一定的适用条件下可以达到良好的加固效果。但由于是被动加固方法,即采用这些方法加固的梁,只有在原构件发展到一定受力阶段后才能发挥作用,因此具有一定的局限性。
3)外部预应力加固法是一种主动加固方法,克服了采用其他方法加固时常见的应力滞后现象,保证了外部预应力筋与原结构的完整性和协调性。不仅可以提高其承载能力,还可以减小挠度和裂缝宽度,提高结构的弹性恢复能力,施工方便,经济。外部预应力技术被认为是现有结构最有效的加固方法之一。这种方法虽然对加固构件的外观影响较大,但在梁加固工程中还是值得推广的。目前已广泛应用于桥梁结构的加固、
4)外贴碳纤维布加固法是一种新型加固技术,已得到广泛应用,产生了较大的经济效益
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