加固公司_加固工程_加固材料-前景建筑工程
多层粘钢加固应用探讨结构由于使用年限增长、使用功能的改变,会出现耐久性降低、承载力不足的情况,终产生结构病害。近年来,随着我国建筑的老龄化的加剧,包括房屋、桥梁、隧道等结构在内,病害发生率正呈现上升的趋势。结构加固的兴起,为病害结构带来了解决方案,对资源的可持续发展有着重要意义。
粘钢加固是当前结构加固中常用的方法之一,它利用高强度结构胶粘剂,将
建筑加固方案
加固公司_加固工程_加固材料-前景建筑工程
多层粘钢加固应用探讨结构由于使用年限增长、使用功能的改变,会出现耐久性降低、承载力不足的情况,终产生结构病害。近年来,随着我国建筑的老龄化的加剧,包括房屋、桥梁、隧道等结构在内,病害发生率正呈现上升的趋势。结构加固的兴起,为病害结构带来了解决方案,对资源的可持续发展有着重要意义。
粘钢加固是当前结构加固中常用的方法之一,它利用高强度结构胶粘剂,将钢板粘贴至混凝土表面,与混凝土共同受力达到加固补强的目的。粘钢加固优点多,适用范围广,在各个领域中都有应用。长久以来,由于利用钢板与碳纤维布加固有较高的相似程度,因此二者经常被互相参照、对比。碳纤维布加固中,存在多层运用的情况,粘钢加固是否同样适用呢?
粘钢厚度的确定
在粘钢加固中,加固钢板的厚度与截面承载力提高幅度有直接的关联。钢板厚度的计算过程,类似于钢筋混凝土结构中钢筋的用量计算。当采用钢板对混凝土受弯构件加固例如混凝土梁加固时,首先需要通过加固后构件弯矩值求出混凝土受压区高度,再通过受压区高度计算出加固钢板所需截面面积,后根据梁体宽度确定合理钢板宽度,算出所需钢板厚度。
经过上述计算过程,便可以求证出钢板的厚度,但并不能够代表可以无限增加钢板厚度来无限制的提高结构承载力。钢板过厚,易导致钢板与混凝土基材间发生粘结的劈裂破坏,使加固失效;另一方面考虑到结构整体的安全性,以及控制加固后构件的裂缝与变形,钢板的厚度不应大于10mm。
多层粘钢加固分析
从钢板厚度的要求我们可以看出,多层钢板要比多层碳布限制更多,而对于钢板来说,无论是单层钢板还是多层钢板,厚度上同样都有10mm的高限制,为何还要采用多层钢板?这是由于根据大量工程经验来看,厚度较高的钢板,不宜采用人工施工的方式,规范也要求,采用人工涂胶粘贴钢板的厚度不应大于5mm,大于5mm的情况下,应采用压力注胶的形式,与外粘型钢加固法较为类似。
也就是说,当我们根据计算,得出5mm厚钢板无法满足加固需求时,若要采用单层钢板的形式,就需要采用注胶机进行注胶施工,相对常规粘钢加固来说要稍显繁琐。多层粘钢,便在一定程度上弥补了这样的问题,在实际操作中,也有较多的使用。
然而,多层粘钢是否能够起到理想效果,还是有待商榷的。类似于多层碳布,多层粘钢从第二层起(包含第二层),钢板提供的强度便会发生折减,造成同样10mm厚,多层粘钢提供强度单层粘钢提供强度的现象;受弯构件粘贴钢板时,钢板两端由于边缘效应会产生应力集中,是粘钢中薄弱的部位,尤其对于多层粘钢更是如此,因此在多层粘钢加固中,必须高度重视钢板端部锚固措施,防止发生剥离破坏。
多层粘钢加固,对于所用粘钢胶,也是一种考验。胶体性能直接影响到钢板是否能与基材形成整体,以及钢板与钢板间不发生剥离破坏有直接关系。
粘钢加固出现空鼓,只需记住这两点就够了结构加固,已渐渐被越来越多的病害结构所采用。随着时间的不断推移,越来越多的建筑物由于环境改变、荷载增加导致耐久性下降、承载力降低,影响结构使用安全而急需加固处理。结构加固中,粘贴钢板、碳纤维复合材具有强度高、对原结构扰动小的特点,已逐渐成为主流的加固方式。
1、粘钢加固空鼓的危害
钢板与基材间出现空鼓,必然会导致二者间胶层的不连续。钢板与基材通过粘钢胶的作用共同受力工作,胶层的缺失会破坏胶层间的应力传递,空鼓附近胶层会形成应力集中,随着荷载的增加易在应力集中附近发生剥离破坏。虽然空鼓可用钻孔注射法修复,但钢板钻孔会进一步破坏钢板整体性,减小钢板截面面积,削弱钢板承载力。
2、避免空鼓的措施
空鼓的出现会对粘钢加固造成不利影响,应在粘贴钢板的过程中采取措施避免。首先,可以从施工角度保证粘钢胶能够形成均匀的胶层。钢板粘贴在梁底、板底等平面位置时,应保证涂抹的胶层中间厚边缘薄;在柱、墙等构件上采用竖向粘贴的形式时,应保证胶层上厚下薄。这两种粘贴方式能够保证钢板在后期施加固化应力的过程中,胶体能够形成均匀的厚度,减少空鼓出现的可能。
粘钢加固中的用胶量不足也会导致空鼓的出现。规范中要求粘钢加固粘贴后的胶层平均厚度为2mm-3mm,如果不考虑损耗,理论上每平米钢板用胶量为1×0.003=0.003立方米,那么是否意味着每平方米钢板用0.003立方米的粘钢胶就能满足需求呢?
事实上并非如此,在规范中提到的厚度,是对钢板施加固化压力后的胶层厚度。胶层在受到固化压力的作用下,会发生压缩,若未施加固化压力,仅靠人工涂抹,胶层很容易出现薄厚不均的情况,胶层过薄易导致空鼓产生。因此实际施工时,应在涂抹胶层的过程中适当增加胶层的厚度,以保证在施加固化压力时胶层厚度平均且连续,避免空鼓的出现。
3、选材建议
由此可见,胶层的厚度,对粘钢加固的质量存在直接关联。然而,胶层厚度的增加,势必会对成本有一定的影响,合理控制厚度、减少成本将成为新的考虑方向。我们可以从避免材料浪费与采用密度低、质量轻的粘钢胶的角度来节约成本。
结构加固_加固工程_钢结构_加固材料-前景建筑工程
在粘钢加固施工中,结构胶的使用方法
1、配置完毕后的结构胶应在规定的时间内使用完毕。混凝土静力切割钢筋混凝土静力切割拆除时将钢筋混凝土静力切割工法和吊装设备有机地结合起来完成拆除任务。
2、拌好的结构胶应同时涂刷在钢板和混凝土粘结面上,胶层厚度1-3mm。俯贴时,胶层宜中间厚、边缘薄;竖贴时,胶层宜上厚下薄;仰贴时,结构胶的下垂度不应大于3mm。经巡查无漏抹后即可将钢板与混凝土粘贴。
3、粘钢加固时表面应平整,段差过度应平滑,不得有折角。钢板粘贴时应均匀布点加压固定。其加压顺序应从钢板的一端向另一端逐点加压,或由钢板的中间向两端逐步加压。注意不得由钢板两端向中间加压。
4、加压固定可选用夹具加压法、锚栓加压法、支顶加压法等。加压点之间的距离不应大于500mm。
5、在粘钢加固施工同时,应将钢标准块粘贴在一条截面处理中定的位置上,以同样条件进行加压和保养,以备检验使用。混凝土静力切割钢筋混凝土静力切割拆除时将钢筋混凝土静力切割工法和吊装设备有机地结合起来完成拆除任务。
6、钢板粘贴位置应符合设计要求,与设计要求的位置相比,中心线偏差不应大于5mm,长度负偏差不应大于10mm。
7、混凝土与钢板粘结的保养温度不15℃时,固化24h后即可卸除加固夹具及支撑;72h后可进入下一工序。若养护温度15℃,应按产品使用书的要求增加养护时间。若养护温度5℃,应采取人工升温措施。
关于粘钢加固粘接面施工验收的程序
1、粘钢加固施工时,混凝土粘结面除应按规定进行清理和修整外,尚应按设计要求进行喷砂糙化或砂轮打磨处理,糙化或打磨的纹路应均匀。当采用砂轮打磨时,其纹路尚应垂直于钢板受力方向。混凝土表面糙化或打磨后应清理结净。
检查数量:权属检查。
检验方法:观察,触摸。
2、粘钢加固施工部位的混凝土,其表层含水率不宜大于4%,且不应大于6%。对含水率超限的混凝土应进行人工干燥处理,或改用潮湿面的胶粘剂。
检查数量:每根需粘接的构件不少于一处。
检验方法:含水率测定仪测定。
3、粘钢加固施工钢板粘结面应进行除锈、糙化和展平。除锈后的钢板表面露出金属光泽。糙化的纹路应垂直于钢板受力方向。展平后的钢板与混凝土表面应平整粘贴,且轮廓尺寸与所画粘贴线基本吻合。
钢板粘结面经处理后擦拭结净并妥善保护,不得再受水、油和粉尘的污染。
4、在混凝土粘结面处理的同时,尚应由检测机构派员到现场做好粘贴质量检验的预布点工作,即按抽样规则随机抽取受检构件。
当按钢板钻孔位置在混凝土上叠合画线钻孔时,除其允许偏差应符合设计要求,且不应伤及原钢筋外,尚应进行试装配;若有个别孔洞需移位,且移位距离超过20mm,应由设计单位提出处理方案。
钻好的孔洞,应采用压缩空气吹净孔内及周边的粉尘、碎渣;若孔壁的混凝土湿度大,尚应按要求进行