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为什么加固前要先卸荷1、减少应力应变滞后

碳纤维布加固楼板,因应力应变滞后而不能充分发挥其性能,尤其是当原结构工作应力应变值较高时,对于以混凝土承载力为主的受压构件和受剪构件,往往会出现原结构与后加部分先后破坏的各个击破现象,致使加固效果很不理想或根本不起作用。

相反,碳纤维布加固前若卸除荷载,情况则完全不同。由于减少二次受力的影响,降低了碳纤维布的滞后应变,使得破坏时,新旧两部分就可同时进入各自的极限状态,结构总体承载力可显著提高。

2、 节省加固材料

加固前卸除荷载,碳纤维布滞后应变得以降低,甚至消除,使得加固后的结构能充分利用碳纤维布的强度,不用重复加固,节省了加固材料的使用。

3、 提高结构承载力

卸荷对加固结构承载力的提高影响,主要表现在原结构一次载荷应力应变水平指标的降低方面,这对于以混凝土圈套加固的受压结构及增设支点加固的受弯结构,效果特别明显。

4、如何卸荷

卸荷分两种:直接卸荷和间接卸荷。

直接卸荷,是全部或部分地直接般走作用于原结构上的可卸荷载。直接卸荷直观,准确,但可卸荷载量有限,一般只限于部分活荷载。

间接卸荷,是用反向力施加于原结构,以抵消或降低原有作用效应。间接卸荷量值。甚至可使用作用效应出现负值。间接卸荷有楔升卸荷和顶升卸荷,前者以变形控制,误差较大,后者以力控制,较为准确。预应力加固法是加固与卸荷合而为一,是将原结构所受荷载,通过预应力手段部分地转移到新加结构上面的一种方法。

预应力加固法通过施加预应力碳板,主动消除结构受力,致使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除。


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加固技术介绍

依据《混凝土结构加固技术规范》,混凝土结构加固方法有:加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、改变结构传力加固法、外部粘钢加固法、碳纤维布加固法等。

1、加固工作程序

针对结构可靠性等级,提出佳加固方案。根据加固方案进行加固设计,考虑适当的施工方法及合理的构造措施。

2、加固技术介绍

(1)加大截面加固法

即采取增大混凝土结构或构筑物的截面面积,以提高其承载力和满足正常使用的一种加固方法。在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层,可增加截面有效高度,扩大截面面积,从而提高构件正截面抗弯、斜截面抗剪能力和截面刚度,起到加固补强的作用。在适筋范围内,混凝土受弯构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。在原构件正截面配筋率不太高的情况下,增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力。

(2)外包钢加固法

该加固技术是在混凝土构件表面用的建筑结构胶粘贴钢板,以提高结构承载力的一种加固方法。适用于使用上不允许增大混凝土截面尺寸,而又需要大幅度地提高承载力的混凝土结构的加固,要求承受静力作用的一般受弯、受拉构件,龙华加固,且环境温度不大于60℃,相对湿度不大于70%,以及无化学腐蚀影响,否则应采取措施。优点是简单、快速、不影响结构外形,施工时对生产和生活影响较小。但是,粘钢存在着应力滞后现象。施工时原构件的负载越大,应力滞后越多。此外,施工质量和粘结剂质量对加固有较大影响。

(3)低压注浆法

该方法适用于裂缝宽度在0.2~0.3mm的混凝土缝修补,加固补强,它是在裂缝中注入树脂或水泥类材料,以提高其防水性及耐久性。对于未贯通的裂缝,注浆法难以将浆液注入到内部,注入压力太大时,还有可能使裂缝宽度扩大。所以,目前多采用低压低速注入法。

(4)预应力加固法

即采用外加预应力的钢拉杆或撑杆,对结构进行加固的方法。适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及加固后占用空间小的混凝土承重结构。此法不宜用于处在温度高于60℃环境下的混凝土结构,否则应进行防护处理,也不适用于混凝土收缩量变大的混凝土。

(5)改变结构传力途径加固法

主要可分为两种:

1)增设支点法:该法是以减小结构的计算跨度和变形,提高其承载力的加固方法。按支承结构的受力性能分为刚性支点和弹性支点两种。刚性支点法是通过支承构件的轴心受压将荷载直接传给基础或其他承重结构的一种加固方法;弹性支点法是以支承结构的受弯或晰架作用来间接传递荷载的一种加固方法。上述方法适用于房屋净空不受限制的大跨度结构的加固。

2)托梁拔拄法:该法是在不拆或少拆上部结构的情况下拆除、更换、接长柱子的一种加固方法。按其施工方法的不同可分为有支撑托梁拔拄、无支撑托梁拔柱及双托梁反牛腿拔柱等方案,适用于要求厂房使用功能改变,增大空间的老厂改造的结构加固,其中双托梁反牛腿托梁拔拄,则适用于保留上柱的型钢结构的加固。

6、外包钢加固法

即在混凝土构件包以型钢的加固方法。适用于使用上不允许增大混凝土截面尺寸,而又需要大幅度地提高承载力的混凝土结构的加固。当采用化学灌浆外包钢加固时,加固公司,型钢表面温度不应高于60℃。当环境具有腐蚀性介质时,应有可靠性的防护措施。


详解外包型钢加固技术近年来,我国加固技术的发展非常迅猛,加固技术也不再局限于基础的方法,而不断地接纳新技术、新工艺,外包型钢,可以说就是其中具有代表性的一种方法。外包型钢是一种在钢筋混凝土梁、柱四周包以型钢的一种加固方法,适用于梁、柱加固,可以大幅度提高结构截面的承载能力与抗震能力。

外包型钢其实可以分为两类,一种是干式外包钢,一种是湿式外包钢。他们的主要区别就是在型钢与混凝土之间注入的材料不一样,干式外包型钢在型钢与混凝土之间注入的是一种特殊的灌浆料,结构加固,而湿式外包钢注入的是我们常用的灌钢胶。由于灌浆料的粘接性、流动性以及力学性能都是无法与灌钢胶比拟的,所以一般只是在工程要求不使用结构胶粘剂时才采用这种方法进行加固的。

采用外包型钢进行加固时,应优先采用角钢;角钢的厚度不应小于5mm,角钢的边长对梁不应小于50mm,对柱不应小于75mm。沿梁、柱轴线方向应每隔一定距离用扁钢制作的箍板或缀板与角钢焊接。箍板或缀板截面不应小于40mm*4mm,其间距不应大于20r(r为单根角钢截面小回转半径),且不应大于500mm;在节点区,其间距适当加密。

湿式外粘型钢加固梁、柱时,应将原截面的棱角打磨成半径r≥7mm的圆角。外粘型钢的注胶应在型钢构架焊接完成后进行。型钢的胶缝厚度好控制在2-3mm;局部允许有长度不大于300mm、厚度不大于8mm的胶缝,但不得出现在角钢端部600mm范围内;缀板的胶缝取决于角钢的厚度与角钢与混凝土之间的缝隙,一般都在1cm以上。

   注胶结束后,应静置72h进行固化过程的养护,养护期间不得受到任何撞击和震动的影响。养护完毕后用仪器或者敲击法进行检测,检测结果以空鼓率不大于5%为合格。

从以上注意事项中我们也可以看出,对于湿式外包钢,结构胶的选用是保证工程质量非常重要的一步。



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