粘钢加固法的发展前景
根据现在的文献资料,很多科研学者已经对粘钢加固法进行了许多定性分析及实验,对粘钢加固的承载力和抗震能力都有了一定的成果,这些在建筑结构设计中主要仍为混凝土柱及混凝土梁,对节点的实验和分析较之相晚,也较少,但在现代建筑规范“强节点弱构件”的要求下,却显得尤为重要,亟待发展。
当下的建筑结构设计往往偏向于安全,但在加固设计中,若在构件承载力不足的条件下过度的加固构件而忽略了节点相对于构件的强弱,同样也会违反“强节点若构件”的要求,非但不能提高结构的整体抗震承载力,还有可能使塑性铰的位置在不正当加固的情况下发生偏移,使破坏形式转化为较为严重的节点破坏,因此,粘钢加固后的节点抗震性能也显得较为重要。
随着改建工程的日益增多,植筋和粘钢加固技术的应用越来越广泛。济南历下大厦工程,由于局部功能改变以及外观造型的要求,在原有的基础上进行改造。主要改造内容如下:27层**筒外加一层钢框架结构,**筒**部增加钢网架,原涂料外墙改为铝单板幕墙和玻璃幕墙。
一、植筋技术及注意事项
本工程在拆除标高92.1m以上原有砼构件后,用钢框架结构体系增加一层,钢柱利用植入下部原有砼柱的地脚锚栓加固,上部利用钢梁作为结构支撑。故螺栓的植入非常关键。
1、施工准备:
1.1材料准备
喜利得Y150MAX植筋胶、喜利得注胶MD2500、喜利得吹气泵、螺栓、钢丝刷、放线工具、电锤、钻头等。
1.2图纸核定。对要植筋部位的结构截面、部位等与设计人员一起论证。因植筋要求钻孔达到一定深度,柱脚螺栓Ф24设计孔深600mm,Ф30螺栓孔深750mm,对原结构植筋位置的核查,深度完全可以满足设计要求。地面的结构胶采用喜利得防水植筋胶,墙面采用不防水喜利得植筋胶。
2、定位放线
定位放线是关键,直接关系到后面的钻孔。定位放线之前,要先熟悉原有结构图,根据其配筋情况,放出每根待植筋位置。对于在原有柱**上植柱筋时,因钻孔时很可能会破坏原有保护层,因此植筋时往往要预留足够的保护层或把筋植在原柱外排纵向筋里口。
放线时要适当调整。放线时钢筋工长在场,遇到问题及时与设计人员联系
粘钢加固法原理
粘钢加固法是在混凝土构件表面的承载力不足位置采用特制结构胶,一般为树脂类胶粘贴钢板,使二者能够牢固的形成一体,连接为一整体受力体系,共同受力和变形,增强原结构构件的抗弯或抗剪能力,满足正常使用的一种方法。
《混凝土结构加固设计规范》(G367-2006)(以下简称规范)指出,粘钢加固方法主要适用于钢筋混凝土受弯、大偏心受压和受拉构件的加固,简单来说,就是配筋不足、梁端箍筋未加密等的情况,通过钢板的承载力来补充原结构的不足。
规范同时指出,当采用此种方法对梁板等受弯构件进行加固时,除《混凝土结构设计规范》G010中的正截面承载力计算的基本假定需要遵守外,尚应遵守规范的一些假定,简单的说便是以下几条:①平截面假定;②忽略混凝土抗拉强度;③对于钢板,σ=Eε;④对于混凝土,σ=f2ε/ε-ε/ε,其中混凝土极限应变ε=0.002;⑤考虑二次受力时,要按照构件的初始受力确定粘贴钢版的滞后应变;⑥达到承载能力极限状态前,混凝土与钢板不出现剥离破坏。
对于粘钢加固梁,在适筋条件下,虽然加固梁钢板比原钢筋有应力滞后的情况,但在破坏时,钢板一般均能达到屈服强度。在粘结锚固满足时,粘钢加固梁的受弯承载力计算可按照现行国家标准进行梁的受弯承载力计算。
2)粘钢加固梁抗剪承载力计算
当构件斜截面抗剪承载力不足时,可采用粘钢板加固,加固的方式有钢围套加固、粘U 型钢板箍加固、粘翼板加固和粘钢板条加固 。其中,使用围套加固的梁(外包整个剪切区)强度提高大,且破坏形式为弯曲型。使用U 型箍、钢板条和翼板加固的梁虽可提高斜截面抗剪承载力,但其破坏型式常常是混凝土表面撕裂的脆性破坏。国内常采用粘贴并联U 型箍板进行加固,其斜截面受剪承载力按下式计算:
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