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。
粘钢技术是一门既古老而又年轻的技术,它广泛用于胶合板、纤维加工、建筑、机械、造船、航空及*等重要领域。在民用建筑工程中,应用粘钢技术对各类新旧建筑件进行连接、补强和加固,其中混凝土梁板常采用外部粘贴钢板的补强方法。粘贴钢板加固就是在混凝土结构的外侧用结构胶粘贴钢板补强以提高其受力强度和结构的安全性。它适用于受弯、受拉、受剪构件,主要原理是利用原构件的承载力,通过后粘钢板和原构件共同作用,大幅提高承载能力。在国内许多典型工程中已普遍采用。粘钢补强方法不仅可用于砼或钢筋砼结构裂缝及其他病害的修补,还可用于设计承载能力不足的改扩建工程。众所周知,砼裂缝是砼及钢筋砼结构工程老化病害中为**、为普遍的问题。宏观裂缝不仅会降低结构的承载能力或刚度,同时,还将降低结构的防水性、气密性、引起砼内钢筋锈蚀或诱发其他工程病害,从而降低了工程耐久性,并可能酿成工程事故。所以,对于严重的砼构件裂缝,必须及时地采用合理可靠的修补措施进行补强加固,以防止或抑制其裂缝的开展,恢复或提高其承载能力和结构刚度,延长工程使用寿命。
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:
钢筋混凝土结构的应用至今已有一百多年的历史,建筑工程技术领域的进步也不断推动着建筑规范的不断完善和提高。在社会经济不断发展的今天,很多已建建筑的老化已导致其承载力和安全性不断下降,远远**当前规范的要求,钢筋混凝土的加固技术便在这种大背景下应势而出并不断发展。
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