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何為粘鋼加固?
粘鋼加固亦稱粘貼鋼板加固,是將鋼板采用的環(huán)氧類粘接劑粘結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面,使鋼板與混凝土形成統(tǒng)一的整體,利用鋼板良好的抗拉強(qiáng)度達(dá)到增強(qiáng)構(gòu)件承載能力及剛度的目的。
工藝特點
1、施工簡便、快捷、基本不增加被加固構(gòu)件斷面尺寸和重量。
2、建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼板(型鋼)與混凝土緊密粘接,將加固件與被加固體合為一體,結(jié)構(gòu)膠固化時間短,完全固化后即可以正常受力工作。
適用范圍
1、適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構(gòu)件。
2、使用環(huán)境溫度不超過5~60℃,相對濕度不大于70%及無化學(xué)腐蝕的使用條件為限,否則應(yīng)采取有效的防護(hù)措施。
3、當(dāng)構(gòu)件混凝上強(qiáng)度等級低于Cl5 時,不宜采用本法加固
施工工藝
粘貼面處理 → 加壓固定及卸荷系統(tǒng)準(zhǔn)備(根據(jù)實際情況和設(shè)計要求,卸荷步驟有時省去) → 膠粘劑配制 → 涂膠和粘貼 → 固化、卸加壓固定系統(tǒng) → 檢驗 → 維護(hù)
使用情況
(1)鋼筋焊接點斷裂加固
(2)施工中漏放鋼筋加固
(3)混凝土標(biāo)號達(dá)不到,提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度加固
(4)加層抗震加固
(5)陽臺根部斷裂加固
(6)牛腿接點加固
(7)懸掛式吊車梁提高荷載加固
(8)樓面荷載集中力加固
(9)火災(zāi)后梁柱砼燒壞加固
(10)混凝土柱子牛腿斷裂加固
(11)橋式吊車梁加固
(12)薄腹梁斷裂加固
(13)爆1炸沖擊波破壞梁體加固
(14)提高樓面荷載加固
(15)屋架梁下弦腐蝕嚴(yán)重露筋加固
(16)斷梁加固
(17)截柱加固
(18)減震加固
(19)梁柱受化學(xué)腐蝕的粘鋼加固
(20)舊房改造綜合加固
(21)生命線建筑物抗震加固
(22)剪力墻開1.6M以下的圓洞加固,開1M X 2M以下的門洞加固
(23)橋梁斷裂、舊橋維修加固
(24)提高柱子承載力解決柱子軸壓比超標(biāo)加固
(25)粘鋼專業(yè)加固技術(shù)是用與 樓房與橋梁結(jié)構(gòu)改造加固,(粘鋼、植筋)等工程。
粘鋼加固梁的破壞形態(tài)分析
采用粘貼鋼板加固受彎構(gòu)件的的通常做法是把鋼板粘貼在構(gòu)件的受拉側(cè)來達(dá)到增強(qiáng)構(gòu)件的目的。那么,粘鋼加固梁一般呈怎樣的破壞形態(tài)?
粘鋼加固梁有彎剪破壞和剪切破壞2種破壞形態(tài)。
彎剪破壞:
從鋼板加固梁受彎性能試驗可以觀察到多種破壞形態(tài)。
若錨固長度合適,在加載過程中,板可以提高混凝土梁的開裂荷載,并對梁彎曲裂縫起到約束作用,使裂縫分布較為均勻、間距密、寬度小。5膠的配制按產(chǎn)品供應(yīng)商提供說明書要求,嚴(yán)格按照比例進(jìn)行膠的配制,在配制過程中嚴(yán)禁雨水、灰塵等異物混入結(jié)構(gòu)膠。彎曲裂縫充分發(fā)展后,隨著荷載的增加,鋼筋與鋼板均達(dá)到屈服,壓區(qū)混凝土也達(dá)到極限壓應(yīng)變,破壞前出現(xiàn)較大的撓度,如下圖:
鋼筋屈服后混凝土壓碎
剪切破壞:
如果彎曲裂縫在純彎段未得到充分的發(fā)展,由于鋼板端部應(yīng)力集中現(xiàn)象,即存在較大的剪應(yīng)力和彎曲剝離正應(yīng)力,很快在端部混凝土保護(hù)層處出現(xiàn)沿縱向的水平裂縫,隨著荷載的增加,水平裂縫貫通,加固梁破壞,破壞后鋼板黏附大量的混凝土顆粒。
且縱向配筋越多,結(jié)合面的抗剪能力削弱越厲害,混凝土容易沿底部縱筋方向撕裂,破壞前撓度不明顯,如下圖:
端部剝離破壞
如果鋼板量配置較多,壓區(qū)混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變時受拉區(qū)鋼筋和鋼板均沒有屈服,鋼材性能未得到發(fā)揮,加固效率和經(jīng)濟(jì)效益較低,這種破壞呈脆性特征。
如果鋼板量配置較少,受拉區(qū)鋼筋和鋼板屈服時,壓區(qū)混凝土沒有達(dá)到極限壓應(yīng)變,破壞較為突然,屬于脆性破壞。
當(dāng)膠層質(zhì)量較差,剝離將發(fā)生在膠層界面,破壞時加固梁的承載力和延性非常低,這是粘貼鋼板加固中不允許出現(xiàn)的破壞。
現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》(GBL50367)的設(shè)計公式主要針對鋼板和鋼筋屈服時壓區(qū)混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變的破壞模式。在工程結(jié)構(gòu)中,由于各種原因,原有的結(jié)構(gòu)構(gòu)件受到破壞,為滿足即定的使用功能,或者由于使用功能的改變,原有的結(jié)構(gòu)無法滿足使用要求等均需有對原有構(gòu)件進(jìn)行加固處理,加固處理的方法眾多,其中粘鋼加固方法為其中之一。對于受壓區(qū)混凝土壓碎時受拉鋼筋和鋼板未屈服,鋼筋和鋼板屈服時受壓區(qū)混凝土未達(dá)到極限壓應(yīng)變這兩種破壞模式,加固效率較低,所以設(shè)計時應(yīng)合理配置鋼板,避免這類破壞的發(fā)生。
對于剝離破壞,通過設(shè)計合適的錨固長度來避免,當(dāng)錨固長度不足時,應(yīng)在鋼板端部采用螺栓錨固,在一定程度上可降低鋼板和混凝土之間的滑移,增強(qiáng)抗剝離能力。對于膠層破壞,通過對結(jié)構(gòu)膠物理力學(xué)性能的檢測加以防止。
粘鋼加固施工工法
在工程結(jié)構(gòu)中,由于各種原因,原有的結(jié)構(gòu)構(gòu)件受到破壞,為滿足即定的使用功能,或者由于使用功能的改變,原有的結(jié)構(gòu)無法滿足使用要求等均需有對原有構(gòu)件進(jìn)行加固處理,加固處理的方法眾多,其中粘鋼加固方法為其中之一。
一、工法特點
采用粘鋼結(jié)構(gòu)膠在結(jié)構(gòu)梁的底部(梁鋼板在梁底粘貼有困難時,也可包括梁側(cè)一定高度范圍)粘貼鋼板,梁端部采用扁鋼條帶對受彎構(gòu)件的斜截面受剪承載力進(jìn)行加固時,應(yīng)粘貼成垂直于構(gòu)件軸線方向的加錨在封閉箍或其他有效的U形箍,達(dá)到在原有結(jié)構(gòu)截面增大有限的前提下,發(fā)揮受損構(gòu)件或大大提高原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力。在粘鋼加固中,提升加固效果最穩(wěn)妥的方式就是采用長期保障,報告齊全的粘鋼膠,切莫因小失大,留下安全隱患。
二、適用范圍及條件
2.1適用范圍
本方法適用于對鋼筋砼受彎、大偏心受壓和受拉構(gòu)件的加固;
2.2適用條件
采用本規(guī)范規(guī)定的膠粘劑粘貼鋼板加固混凝土結(jié)構(gòu)時,其長期使用的環(huán)境溫度不應(yīng)高于60°,處于特殊環(huán)境(如高溫、高濕、介質(zhì)侵蝕、等)的混凝土結(jié)構(gòu)采用本方法加固時,除應(yīng)按國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定采取相應(yīng)的防護(hù)措施外,尚應(yīng)采用耐高溫因素作用的膠粘劑,并按專門的工藝要求進(jìn)行粘貼;當(dāng)采用鋼板對混凝土受彎構(gòu)件加固時,其計算過程類似混凝土梁加固的計算。
當(dāng)被加固構(gòu)件的表面有防火要求時,應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑防火設(shè)計規(guī)范》GBL50016規(guī)定的耐火等級及耐火極限要求,對膠粘劑和鋼板進(jìn)行防護(hù)。
三、施工
3.1施工工藝
施工準(zhǔn)備---砼及鋼表面處理---鋼板固定---密封邊縫---配膠---自檢---靜置養(yǎng)護(hù)---質(zhì)量檢測
3.2施工準(zhǔn)備
1)根據(jù)加固施工圖進(jìn)行現(xiàn)場定位放線;
2)根據(jù)現(xiàn)現(xiàn)場和被加固構(gòu)件實際情況制定施工計劃(拆除加固部位的隔墻、管道、吊筋、膨脹鏍栓等)
3)對施工用機(jī)器設(shè)備進(jìn)行檢查;
3.3砼梁及鋼板表面處理
被粘貼混凝土表面要打磨平直,除去表面浮漿、油污及雜質(zhì)、直至完全露出結(jié)構(gòu)新面。但要保證混凝土保護(hù)層厚度不小于15mm。若有裂縫,應(yīng)先用找平膠砂漿修補(bǔ),用無油壓縮空氣吹出粉粒,并將表面清洗干凈;
鋼板被粘貼表面且砂輪磨去銹蝕的表面,將鋼板(用化學(xué)錨栓)固定在被加固構(gòu)件上。
3.4密封邊縫
用粘鋼膠兌水泥,將鋼板與被加固構(gòu)件間縫隙的封閉,并按間距500mm預(yù)留注膠孔和排氣孔。鋼板與砼之間宜采用化學(xué)錨栓連接。
3.5膠的配制
按產(chǎn)品供應(yīng)商提供說明書要求,嚴(yán)格按照比例進(jìn)行膠的配制,在配制過程中嚴(yán)禁雨水、灰塵等異物混入結(jié)構(gòu)膠。
3.6注膠
將配制好的膠液裝入的壓力容器中,連接到注膠口,開動空壓機(jī)進(jìn)行壓力灌膠。
3.7自檢
鋼板注膠后,用手錘沿粘貼面輕輕敲擊鋼板,如無空洞聲,表示已粘貼密實,否則應(yīng)補(bǔ)注膠,若錨固區(qū)粘結(jié)面積小于90%,非錨固區(qū)粘結(jié)面積小于70%則此粘結(jié)件無效,應(yīng)重新粘貼。
3.8靜置固化(一般要求固化24h以上)
3.9質(zhì)量檢測。
粘鋼加固的注意事項
下面筑龍加固公司給大家介紹粘鋼加固的注意事項。
4.1本工法適用于鋼筋砼結(jié)構(gòu),不適用于素砼構(gòu)件;
4.2被加固的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其現(xiàn)場實測砼強(qiáng)度等得低于c15,且混凝土表面的正拉粘結(jié)強(qiáng)度不得低于1.5Mpa;
4.3粘貼鋼板加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)件時,應(yīng)將鋼板受力方式設(shè)計成僅承受軸向應(yīng)力作用。
4.4采用粘膠劑粘貼鋼板加固混凝土結(jié)構(gòu)時,其長期使用的環(huán)境溫度不應(yīng)高于60℃,處于特殊環(huán)境(如高溫、高濕、介質(zhì)侵蝕、等)的混凝土結(jié)構(gòu)采用本方法加固時、除應(yīng)按國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定采取相應(yīng)的防護(hù)措施外,尚應(yīng)采用耐環(huán)境因素作用的膠粘劑,并按專門的工藝要求進(jìn)行粘貼
4.5采用粘貼鋼板對鋼筋砼結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時,應(yīng)采取措施卸除或大部分卸除作用在結(jié)構(gòu)上的活荷載;
4.6采用手工涂膠粘貼的鋼板厚度不應(yīng)大于5mm。采用壓力注膠粘結(jié)構(gòu)的鋼板厚度不應(yīng)大于10mm,且應(yīng)按外粘型鋼加固法的焊接節(jié)點構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計;
4.7對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件進(jìn)行正截面加固時,共受面沿構(gòu)件軸向連續(xù)粘貼的加固板宜延長至支座邊緣,且應(yīng)在鋼板的端部(包括截斷處)及集中荷載作用點的兩側(cè),設(shè)置U形鋼箍板(對梁)或橫向鋼壓條(對板)進(jìn)行錨固;
4.8對梁、應(yīng)在延伸長度至支座邊緣仍不滿足要求時,應(yīng)采用下列錨固措施:
1)對梁,應(yīng)在延伸長度范圍內(nèi)均勻設(shè)置U形箍,且應(yīng)在延伸長度的端部設(shè)置一道加強(qiáng)箍,U形箍的粘貼高度應(yīng)為梁的截面高度;若梁有翼緣(或有現(xiàn)澆樓板),應(yīng)伸至其底面,U形箍的寬度,對端箍不應(yīng)小于加固鋼板寬度的2/3,且不應(yīng)小于80mm;對中間箍不應(yīng)小于加固鋼板寬度的1/2;且不應(yīng)小于40mm, U形箍的上端應(yīng)設(shè)置縱向鋼壓條;壓條下面的空隙應(yīng)加膠粘鋼墊塊填平;
2)對板,應(yīng)在延伸長度范圍內(nèi)通長設(shè)置垂直于受力鋼板方向的鋼壓條.鋼壓條應(yīng)在延伸長度范圍內(nèi)均勻布置,且應(yīng)在延伸長度的端部設(shè)置一道.壓條的寬度不應(yīng)小于受彎加固鋼板寬度的3/5,鋼壓條的厚度不應(yīng)小于受彎加固鋼板厚度的1/2。
4.9當(dāng)采用鋼板對受彎構(gòu)件負(fù)彎矩區(qū)進(jìn)行正截承載力加固時,應(yīng)采取下列構(gòu)造措施:
1)支座處無障礙時,鋼板應(yīng)在負(fù)彎矩包絡(luò)圖范圍內(nèi)連續(xù)粘貼;其延伸長度的截斷點應(yīng)按設(shè)計及有關(guān)規(guī)范要求確定。在端支座無法延伸的一側(cè),尚應(yīng)按本規(guī)范的構(gòu)造方式進(jìn)行錨固處理;
2)支座處雖有障礙,但梁上有現(xiàn)澆板時,允許繞過柱位,在梁側(cè)4倍板厚Hb范圍內(nèi),將鋼板粘貼于板面上。
3)當(dāng)梁上無現(xiàn)澆板,或負(fù)彎矩的支座處需采取加強(qiáng)的錨固措施時,可按有關(guān)規(guī)范的構(gòu)造方式進(jìn)行錨固處理。
4.10當(dāng)加固的受彎構(gòu)件需粘貼不止一層鋼板時,相鄰兩層鋼板的截斷位置應(yīng)錯開不小于300mm,并應(yīng)在截斷處加設(shè)U形箍(對梁)或橫向壓條(對板)進(jìn)行錨固;
4.11當(dāng)采用粘貼鋼板箍對鋼筋混凝土梁或大偏心受壓構(gòu)件的斜截面承載力進(jìn)行加固時,其構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)宜選用封閉箍或加錨的U形箍;若僅按構(gòu)造需要設(shè)箍,也可采用一般U形箍;
2)受力方向應(yīng)與構(gòu)件軸向垂直。
3)封閉箍及U形箍的凈間距SSP,N不應(yīng)大于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GBL50010規(guī)定的1大箍筋間距的0.7倍,且不應(yīng)大于梁高的0.25倍。
4)箍板的粘貼高度應(yīng)符合設(shè)計要求,一般U形箍的上端應(yīng)粘貼縱向鋼壓條預(yù)以錨固。鋼壓條下在販空隙就加膠粘鋼墊板填平;
5)當(dāng)梁的截面高度(或腹板高度)H≥600mm時,應(yīng)在梁有腰部增設(shè)一道縱向腰間鋼壓條。