由于设计师在设计过程中的设计缺陷,施工人员在施工过程中施工不当,以及使用过程中钢筋生锈等原因,钢筋混凝土梁的力学性能达不到设计和使用要求时,需要加固钢筋混凝土梁。目前国内外加固方法多种多样,粘钢加固混凝土梁是应用最广泛的一种。粘钢加固钢筋混凝土梁是采用建筑结构胶涂刷在混凝土构件的表面上的工艺,从而使混凝土与钢板粘合在一起,达到提高钢筋混凝土梁承载力、强度等力学性能的目的。
1工作机理与分析
1.1不同卸载钢筋混凝土梁的工作机理
当钢筋混凝土梁未受荷载作用或完全卸载后,采用在受拉区域的外表面上粘贴钢板的办法,此时粘贴的钢板和混凝土内部的钢筋同时受力、发生形变。部分卸载或不卸载粘钢加固,粘钢板前混凝土梁受力,截面应力大小由卸载决定。但是,新粘贴的钢板只追加负荷的情况下才开始受力。我们称之为钢筋应力先进。同时,由于卸载的不完整性,原梁存在初始应变,外粘钢板与原钢筋混凝土梁同时受力,外粘钢板应变从零开始滞后于原混凝土梁内的钢筋。我们称之为钢板应变滞后。
1.2不同卸载钢筋混凝土梁的正截面弯曲承载力极限值
用钢筋混凝土梁的表面粘贴钢板的方法增强梁截面弯曲承载力时,钢筋混凝土梁在不同情况下,混凝土梁的挠曲度和裂纹宽度是否达到设计标准对于梁的挠度计算,最主要的是计算出梁的截面抗弯刚度,未受荷载作用或完全卸载以后的混凝土梁,可以按照一般混凝土梁的挠度计算的方法。不卸载或部分卸载混凝土梁的截面抗弯刚度应该分为粘贴钢板前和粘贴钢板后二部分,挠度计算时应该为粘贴钢板前后二部分之和,粘贴钢板前梁的截面抗弯刚度可以依照一般梁的截面抗弯刚度计算,粘贴钢板后梁的截面抗弯刚度的计算应该注意粘贴钢板前后梁刚度的变化。钢筋混凝土梁采用粘钢加固后,拉伸混凝土被钢板外包,可显著减小裂缝宽度,裂缝宽度大部分可达到设计标准。
2施工要求和工艺流程
2.1施工要求
1)钢板粘贴前,粘接面应除锈和粗糙处理。2)钢筋混凝土梁表面非常脏的情况下,首先用硬刷刷去表面的油污后,用冷水冲洗,用风扇吹去松散的灰尘,最后用工业丙酮擦拭表面。3)钢筋混凝土梁的加固部位必须测量,根据实际测量的尺寸裁剪和加工钢板。
2.2施工技术流程
粘钢加固方法施工技术流程如图1所示。
3结论
(1)用粘钢法加固钢筋混凝土梁可以提高混凝土梁的力学性能,减少混凝土梁裂纹的扩散和发展,提出加固钢筋混凝土梁的要求。(2)由于钢筋混凝土梁表面粘贴钢板,原混凝土层对开裂的影响程度减小,开裂间距缩短,开裂密实细腻,对限制混凝土开裂非常有效。(3)在实际工程中加固后钢筋混凝土梁的力学性能效果中,应充分考虑钢板应力滞后和裂纹的存在造成的折扣。
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