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結構加固,梁的加固分析

針對於受彎、軸心受壓、受拉加固一般採用外粘碳布、鋼板或外粘型鋼加固,受剪加固或錨固加固一般通過外粘U形碳布或U形鋼板進行加固。

外粘碳布加固

1.設計、構造要求

a、構件混凝土強度等級不應低於C15,且與混凝土表面正拉粘強度不低於1.5MPa;

b、正截面受彎承載力提高幅度不應超過40%,避免受剪破壞先於受彎破壞;

c、纖維複合材料加固量:預成型板不宜超過2層;纖維布不宜超過4層;

d、不適用於素混凝土構件加固。

2.細節分析

a、粘貼延伸長度的問題。對於梁底受彎加固,碳布粘貼延伸長度不滿足時,可採用附加錨固形式,如端部加強U形箍;對於梁支座受彎加固,當粘貼延伸長度不滿足時,可採用鋼板條+射釘的形式進行端部錨固。

b、粘碳布和粘鋼板相遇問題。梁支座受彎加固,如處理另外一個方向採用粘鋼板加固時,應碳布在下,鋼板在上。

c、防火問題。由於粘貼碳布加固,其材料包括粘結劑和碳布兩種材料,其中粘結劑的使用環境溫度不得高於60℃,故對於高溫環境的混凝土結構採用該方法進行加固時,應採取相應的防護措施。通常做法為採用水泥砂漿抹面或塗抹防火塗料。

外粘U形箍碳布

1.設計、構造要求

a、構件混凝土強度等級不應低於C15;

b、錨固U形箍寬度:端箍不小於梁底碳布寬度的2/3,且應不小於150mm;中間箍不小於梁底碳布寬度的1/2,且應不小於100mm。U形箍厚度不應小於受彎加固碳纖維片材厚度的1/2;

c、抗剪加固U形箍: U形箍上端應設置縱向壓條錨固,當梁高h不小於600mm時,應在梁腰部增設一道縱向腰壓條。

d、對梁,應在延伸長度範圍內均勻設置不少於三道U形箍錨固,其中一條應設置在延伸長度端部。

外粘鋼板加固

1.設計、構造要求

a、不適用於素混凝土,包括縱向受力鋼筋一側配筋率小於0.2%的構件加固;

b、正截面受彎承載力提高幅度不應超過40%,避免受剪破壞先於受彎破壞;

c、粘鋼加固鋼板不宜大於100mm。手塗膠層厚度不大於5mm,機械壓力注膠膠層厚度不大於10mm;

d、粘貼鋼板加固量受拉區和受壓區分別不應超過3層和2層,且鋼板總厚度不應大於10mm;

e、應採取措施卸載或大部分卸載結構上的活荷載。

 

2.細節分析

a、梁底面面積不足時,可將鋼板對稱粘貼于梁兩側,應控制在距受拉邊緣1/4梁高範圍內。

b、框架梁和獨立梁的梁底加固時,受拉鋼板粘接應延伸至支座邊或柱邊。

c、當加固受彎構件不止一層鋼板時,相鄰兩層鋼板的截斷位置應錯開不小於300mm,並應在截斷處加設U形箍。

外粘鋼板U形箍

1.設計、構造要求

a、U形箍應垂直於構件軸線方向粘貼,不得採用斜向粘貼;

b、U形箍寬度,端箍應不應小於加固鋼板寬度的2/3,且不應小於80mm;中間箍不應小於加固鋼板寬度的1/2,且應不小於40mm;U形箍厚度應不小於梁底鋼板厚度的1/2,且應不小於4mm;

c、當梁的截面高度h大於等於600mm時,應考慮在梁腰部增設一道縱向腰間鋼壓條。

外粘型鋼

設計、構造要求

a、角鋼厚度不應小於5mm,角鋼邊長不應小於50mm;

b、綴板截面積不應小於40mmx4mm,其間距不應大於20r(r為單根角鋼截面的最小回轉半徑),且不應大於500mm。

細節分析

a、由於該加固方法需將所有扁鋼箍穿過原樓板,該做法對原樓板損傷太大,故一般不建議採用該加固方法。如確實需要採用該方法,可採用鋼筋代替扁鋼箍,減少對原樓板的破壞。

b、外粘型鋼注膠應在型鋼構架焊接完場之後進行。膠縫厚度3mm-5mm之間;局部允許出現長度不大於300mm、厚度不大於8mm的膠縫。

注:不可出現在角鋼端部600mm範圍內。