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預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)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(duì)構(gòu)件或其局部進(jìn)行加固;
二是將束作為預(yù)應(yīng)力拉索調(diào)整應(yīng)力,一般適用于對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)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(qiáng)度可達(dá)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(shè)計(jì):根據(jù)待修補(bǔ)結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)、傳力路徑和應(yīng)力-應(yīng)變場,確定布的用量、尺寸和鋪設(shè)方向等。纖維方向應(yīng)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(fù)雜應(yīng)力狀態(tài),則纖維取向和鋪層順序應(yīng)盡量與控制主應(yīng)力方向一致。
5.3嵌入式預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力施加方式,傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力施加方式往往是先張拉后錨固,需要相對(duì)復(fù)雜的張拉機(jī)具,以及相應(yīng)的反力裝置。在錨固的時(shí)候,預(yù)應(yīng)力損失也比較大。嵌入式預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù),其特點(diǎn)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(fù)雜的張拉機(jī)具。嵌入式預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)可分次施加預(yù)應(yīng)力,可對(duì)粘結(jié)層產(chǎn)生擠壓效應(yīng),提高粘貼的可靠性。同時(shí),因采用先錨固后張拉技術(shù),預(yù)應(yīng)力損失小,方法簡便有效。
預(yù)應(yīng)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(shí),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(huì)產(chǎn)生新的裂紋;焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在殘余應(yīng)力,與其他作用結(jié)合可能導(dǎo)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(kuò)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(yīng)力集中區(qū);普通螺栓在動(dòng)載作用下易松動(dòng),高強(qiáng)螺栓易發(fā)生應(yīng)力松弛現(xiàn)象,降低了結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)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(diǎn)是使結(jié)構(gòu)重量增加很多,鋼板不易制作成各種復(fù)雜形狀,運(yùn)輸和安裝也不方便,且鋼板易銹蝕,影響粘結(jié)強(qiáng)度,維護(hù)費(fèi)用高。
3.2粘貼加固鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn):
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(yīng)力。粘貼加固技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì):
(1)比強(qiáng)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(fù)合材料具有良好的抗疲性能和耐腐蝕性能;
(3)柔性的復(fù)合材料對(duì)于任意封閉結(jié)構(gòu)和形狀復(fù)雜的被加固結(jié)構(gòu)表面具有特別的優(yōu)勢(shì)。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(fù);
(5)施工過程中無明火,適用于各種特殊環(huán)境。
3.3預(yù)應(yīng)力加固的優(yōu)點(diǎn):
(1)加固工作可在不卸載、不停產(chǎn)的條件下進(jìn)行;
(2)施加預(yù)應(yīng)力可直接減小變形,迅速消除超逾應(yīng)力和內(nèi)力峰值;
(3)與非預(yù)應(yīng)力方式相比,可消除應(yīng)力滯后現(xiàn)象,充分利用的高強(qiáng)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(yīng)力,避免整體剝落,提高加固的可靠性;
(5)降低加固費(fèi)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(shè)計(jì)、施工隊(duì)伍良莠不齊,就會(huì)容易出現(xiàn)了質(zhì)量問題,需要進(jìn)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(duì)這些建筑分別進(jìn)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?yàn)榉课菁庸谈脑炷軌蚝芎玫亟鉀Q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(píng)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(duì)鑒定中發(fā)現(xiàn)的問題對(duì)建筑物進(jìn)行修復(fù),以恢復(fù)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(shí),還需要根據(jù)房屋鑒定內(nèi)容來做制定加固設(shè)計(jì)方案。與新建工程不,房屋加固改造需要更強(qiáng)的分析能力和經(jīng)驗(yàn)。新建工程是按照規(guī)范和設(shè)計(jì)者意圖來實(shí)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(shè)計(jì),同時(shí)還涉及各時(shí)期建筑規(guī)范、建筑材料特征、施工特點(diǎn)、災(zāi)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(shè)計(jì)。房屋加固改造可以提高房屋構(gòu)件的強(qiáng)度。
建筑材料界的劃時(shí)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(qiáng)包括碳纖維布增強(qiáng)和碳纖維板增強(qiáng)。我國在上個(gè)世紀(jì)八十年代始了對(duì)用于混凝土結(jié)構(gòu)加固和修復(fù)的兩種碳纖維材料的研究。與美國和日本等發(fā)達(dá)國家相比,這項(xiàng)技術(shù)在我國起步較晚,但隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展的快速發(fā)展,現(xiàn)有建筑物的相當(dāng)一部分由于當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)很低,成為了社會(huì)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(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)使用的要求,因此迫切需要修復(fù)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(bǔ)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(diǎn),無需現(xiàn)場固定或切割設(shè)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(qiáng)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(qiáng)材料的出現(xiàn)受到建筑界格外的注意。首先,抗張強(qiáng)度是相同截面鋼的抗張強(qiáng)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(xué)腐蝕和嚴(yán)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(yīng)用范圍??梢詫?duì)混凝土構(gòu)件的鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)進(jìn)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(qiáng)技術(shù)的原理是抗拉強(qiáng)度。相對(duì)較高的碳纖維希望環(huán)氧樹脂將成為復(fù)合增強(qiáng)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(qiáng)的結(jié)構(gòu)上形成新的復(fù)合體。使鋼筋連接材料和原始鋼筋混凝土共同承受力。增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗剪強(qiáng)度,提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,剛度,強(qiáng)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(qiáng)纖維碳纖維是一種通過將有機(jī)纖維碳化和石墨化而得到的微晶石墨材料。