文档介绍：钢筋混凝土结构加固方法的比较
【摘要】在我国的建筑工程中, 无论是现在还是未来,钢筋混凝土结构都将是建筑中最常用的结构形式。然而由于在设计、施工、使用过程中存在的问题,导致建筑在使用年限内出现裂缝、变形过大,结构承载力不足等问题的一种加固方法。该方法的实质是一种体外配筋,提高原构件的配筋量,从而相应提高构件的刚度、抗拉、抗压、抗弯和抗剪等方面的性能,适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。
粘钢后截面受弯承载力计算, 可根据现行国家标准《混凝土结构加固技术规范》的相关规定进行, 其受压区高度可按下式计算:
f yoAso + fayAa - f′yoA′so=fcmoboX
式中: f yo ―原构件纵向钢筋抗拉强度设计值;
Aso ―原构件纵向受拉钢筋截面面积;
fay ―加固钢板抗拉强度设计值;
Aa ―加固钢板截面截面积;
f′yo―原构件纵向钢筋抗压强度设计值;
A′so ―原构件纵向受压钢筋截面面积;
fcmo ―原构件混凝土弯曲抗压强度设计值;
bo ―原构件的宽度;
X ―混凝土受压区高度。
当构件斜截面受剪承载力不足时,此时斜截面受剪承载力按下式计算:
V≤Vo+2fayAalLu /S
同时,必须满足以下条件:
Lu /S≥
式中:V ―斜截面剪力设计值;
Vo ―原构件斜截面受剪承载力设计值;
Aal ―单肢箍板截面面积;
Lu ―单肢箍板的梁侧混凝土的粘结长度;
S ―箍板轴线间距。
优点:该方法施工方便快捷,现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对结构的外形、净空等影响较小,在施工过程中对生产和生活无显著影响。与其他加固方法比较, 粘钢加固施工干净利落, 比较简便, 现场无湿作业。完成加固后的结构外观不改变, 比较轻巧, 结构自重增加极微, 不会导致建筑物内其他构建的连锁加固。因此在房屋建筑领域和公路桥梁领域中都得到了普遍采用。
缺点:该法加固对结构胶的要求较高,结构胶必须是强度高、粘结力强、耐老化、弹性模量高、线膨胀系数小、具有一定弹性,其加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平,所以在设计施工过程中必须要非常慎重。
5 粘贴纤维加固法
外贴纤维加固是用特制胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的相应区域,使它与被加固构件截面共同工作,达到提高构件承载能力的目的。
工程实践和试验研究表明:采用碳纤维对钢筋混凝土柱进行抗震加固,可以有效约束混凝土的变形,增强耗能能力,从而使其承载能力及延性能力有很大的提高,可取得良好的抗震加固效果。碳纤维片材由于其强度高,弹性模量大,用于横向包裹钢筋混凝土柱时,可以有效提高柱的承载能力和延性性能,其作用机理体现在两个方面:
一方面,碳纤维片材横向包裹,其作用类似受剪钢筋,协同钢筋承受剪力。由于碳
纤维的抗拉强度远远大于钢筋的抗拉强度,相当于配筋率大大提高,使其抗剪承载力得以显著提高,斜裂缝出现以后构件的变形性能也得以明显改善。
另一方面,横向包裹碳纤维,还会对其内部的混凝土起到有效的约束