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預應力加固鋼結(jié)構(gòu)方案可分為兩種,
一是直接粘貼法,將兩端錨固并施加預應力后,通過膠粘劑粘貼在鋼結(jié)構(gòu)的表面;一般適用于構(gòu)件表面較平整的拉桿,對構(gòu)件或其局部進行加固;
二是將束作為預應力拉索調(diào)整應力,一般適用于對整個結(jié)構(gòu)進行整體加固。
5.1選材:用于結(jié)構(gòu)加固用碳纖維主要選用PAN基碳纖維,極限強度可達3500MPa,彈性模量約為2.35×109MPa。樹脂體系采用環(huán)氧類材料。
5.2設計:根據(jù)待修補結(jié)構(gòu)的受力特點、傳力路徑和應力-應變場,確定布的用量、尺寸和鋪設方向等。纖維方向應盡量與損傷構(gòu)件中大受力方向保持一致。如果損傷部位處于復雜應力狀態(tài),則纖維取向和鋪層順序應盡量與控制主應力方向一致。
5.3嵌入式預應力張拉技術(shù):鋼結(jié)構(gòu)加固的特殊性,需要一種簡便的預應力施加方式,傳統(tǒng)的預應力施加方式往往是先張拉后錨固,需要相對復雜的張拉機具,以及相應的反力裝置。在錨固的時候,預應力損失也比較大。嵌入式預應力張拉技術(shù),其特點就是先錨固后張拉,以構(gòu)件本身和先前的錨固作為張拉受力裝置,無需復雜的張拉機具。嵌入式預應力張拉技術(shù)可分次施加預應力,可對粘結(jié)層產(chǎn)生擠壓效應,提高粘貼的可靠性。同時,因采用先錨固后張拉技術(shù),預應力損失小,方法簡便有效。
預應力加固鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)
3.1傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)加固存在的問題:
焊接加固時,高溫作用使焊接部位的組織及性能劣化;而且焊縫必然存在缺陷,會產(chǎn)生新的裂紋;焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在殘余應力,與其他作用結(jié)合可能導致開裂。焊接使結(jié)構(gòu)形成連續(xù)的整體,裂縫一旦失穩(wěn)擴展,就有可能一斷到底,引發(fā)重大事故。
采用螺栓連接需要在損傷部位附近的母材上開孔,削弱了截面,形成新的應力集中區(qū);普通螺栓在動載作用下易松動,高強螺栓易發(fā)生應力松弛現(xiàn)象,降低了結(jié)構(gòu)的修補效果。粘鋼加固技術(shù)是在鋼結(jié)構(gòu)表面用特的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板,依靠結(jié)構(gòu)膠使之粘結(jié)成整體共同工作,以提高結(jié)構(gòu)承載力。這些加固方法共同的缺點是使結(jié)構(gòu)重量增加很多,鋼板不易制作成各種復雜形狀,運輸和安裝也不方便,且鋼板易銹蝕,影響粘結(jié)強度,維護費用高。
3.2粘貼加固鋼結(jié)構(gòu)的特點:
粘貼加固鋼結(jié)構(gòu)是利用粘結(jié)劑將粘貼到鋼結(jié)構(gòu)損傷部位的表面,使一部分荷載通過粘結(jié)層傳遞到上,降低了結(jié)構(gòu)損傷部位的應力。粘貼加固技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢:
(1)比強度和比剛度高,加固后基本不增加原結(jié)構(gòu)的自重和原構(gòu)件的尺寸;
(2)復合材料具有良好的抗疲性能和耐腐蝕性能;
(3)柔性的復合材料對于任意封閉結(jié)構(gòu)和形狀復雜的被加固結(jié)構(gòu)表面具有特別的優(yōu)勢。密封性好,減少了滲漏甚至腐蝕的隱患;
(4)簡便易行、成本低、效率,在狹小空間亦可施工,特別適合現(xiàn)場修復;
(5)施工過程中無明火,適用于各種特殊環(huán)境。
3.3預應力加固的優(yōu)點:
(1)加固工作可在不卸載、不停產(chǎn)的條件下進行;
(2)施加預應力可直接減小變形,迅速消除超逾應力和內(nèi)力峰值;
(3)與非預應力方式相比,可消除應力滯后現(xiàn)象,充分利用的高強特性,提高加固效率。
(4)結(jié)合可靠錨固,可降低粘結(jié)界面的剝離應力,避免整體剝落,提高加固的可靠性;
(5)降低加固費用和使用成本。
房屋加固改造解決房屋存在的問題
很多舊的房屋由于設計、施工隊伍良莠不齊,就會容易出現(xiàn)了質(zhì)量問題,需要進行鑒定和加固處理。很多業(yè)主都是本著少花錢、多辦事的原則來處理房屋所存在的質(zhì)量,那就是需要對這些建筑分別進行維修、鑒定加固改造。房屋加固改造是現(xiàn)在很多存在質(zhì)量問題的房屋所選擇的處理方法,因為房屋加固改造能夠很好地解決房屋存在的問題。下面加固之家就與大家分享一下房屋加固改造解決房屋存在的問題。房屋鑒定是加固改造的前提,通過結(jié)構(gòu)質(zhì)量的評定可以掌握結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀及可靠度水平,為確定維修加固方案提供理論依據(jù);通過技術(shù)改造鑒定可以了解現(xiàn)有結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的功能和潛力,從而確定改造過程中結(jié)構(gòu)的處理方案。建筑物的加固改造是根據(jù)建筑物的鑒定結(jié)論,針對鑒定中發(fā)現(xiàn)的問題對建筑物進行修復,以恢復或提供建筑物的安全性和耐久性,也可結(jié)合加固改造改善建筑物的使用功能,以滿足新的使用性要求。
為了更好的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,鑒定的重要性不言而喻。房屋加固改造所涉及到內(nèi)容比較多,不僅需要掌握鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)抗震、巖土工程和建筑施工等知識,還需要根據(jù)房屋鑒定內(nèi)容來做制定加固設計方案。與新建工程不,房屋加固改造需要更強的分析能力和經(jīng)驗。新建工程是按照規(guī)范和設計者意圖來實現(xiàn)的,而工程加固改造則要求按照現(xiàn)有條件去分析和設計,同時還涉及各時期建筑規(guī)范、建筑材料特征、施工特點、災害歷史和使用功能變遷等所有有用信息,其要求高于新建設計。房屋加固改造可以提高房屋構(gòu)件的強度。
建筑材料界的劃時代寵兒,碳纖維材料!一種結(jié)構(gòu)加固的新方式
八十年代建筑碳纖維增強包括碳纖維布增強和碳纖維板增強。我國在上個世紀八十年代始了對用于混凝土結(jié)構(gòu)加固和修復的兩種碳纖維材料的研究。與美國和日本等發(fā)達國家相比,這項技術(shù)在我國起步較晚,但隨著國家經(jīng)濟建設和交通運輸?shù)陌l(fā)展的快速發(fā)展,現(xiàn)有建筑物的相當一部分由于當時的設計負載標準很低,成為了社會中令人頭疼的問題。由于使用功能的變化,一些建筑物難以滿足當前標準使用的要求,因此迫切需要修復和加固。有許多常用的加固方法,如加大截面法。外包鋼加固法、粘鋼加固法,碳纖維加固法,碳纖維加固修補結(jié)構(gòu)技術(shù)是繼加大混凝土截面、粘鋼之后的新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)。柱包角鋼加固粘鋼加固碳纖維加固與傳統(tǒng)的加大混凝土截面或粘鋼混凝土加固相比,碳纖維具有節(jié)省空間,施工簡單的優(yōu)點,無需現(xiàn)場固定或切割設施,施工質(zhì)量有保證,基本上不增加結(jié)構(gòu)尺寸。除了自重輕,耐腐蝕性和耐用性增強以外,這種加固方法的出現(xiàn)大大增加建筑物的使用壽命并降低加固成本。
因此,碳纖維增強材料的出現(xiàn)受到建筑界格外的注意。首先,抗張強度是相同截面鋼的抗張強度的七到十倍。其次,它重量輕,密度僅為普通鋼的1/4。再有它具有良好的耐久性,可以抵抗化學腐蝕和嚴重的環(huán)境破壞。碳纖維布加固它施工方便快捷,省力省力,施工質(zhì)量容易保證,具有廣泛的應用范圍。可以對混凝土構(gòu)件的鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)進行加固,從而可以大大提高構(gòu)件的承載能力,抗震性能和耐久性。碳釬焊增強技術(shù)的原理是抗拉強度。相對較高的碳纖維希望環(huán)氧樹脂將成為復合增強材料。使用環(huán)氧樹脂張基來延長拉伸方向或垂直于裂縫方向粘貼它,以在要增強的結(jié)構(gòu)上形成新的復合體。使鋼筋連接材料和原始鋼筋混凝土共同承受力。增強結(jié)構(gòu)的抗剪強度,提高結(jié)構(gòu)的強度,剛度,強度和延展性碳纖維不僅具有碳材料的固有特性,而且具有紡織纖維的柔軟加工性。新一代的增強纖維碳纖維是一種通過將有機纖維碳化和石墨化而得到的微晶石墨材料。