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摘要:文章通过对混凝土结构加固“粘钢板法”的介绍,结合实际加固案例,初步了解和掌握混粘钢法加固特点及适用性,并能实际应用。本文可供类似工程借鉴。
关键词:混凝土;加固;粘鋼板法;U形箍
中图分类号:TU755 文献标识码:A
一、引言
自我国改革开放以来,建筑业发展十分迅速。如今建筑业正面临如何对已有的建筑结构进行维护和改造加固的问题,如自然灾害、房屋使用功能改变、设计施工和管理的失误、环境侵蚀和损伤积累、老房屋达到设计基准期等。不论是为抗御灾害所需进行的加固,还是灾后所需进行的修复,不论是为适应新的使用要求而对建筑物实施的改造,还是对建筑物进入中老年期进行的正常诊断处理,都需要对建筑物进行检测和鉴定,以期对结构可靠性作出科学的评估,都需要对建筑物实施准确的管理维护和改造、加固,以保证建筑物的安全和正常使用。而在混凝土结构中,“粘贴钢板法”(下称“粘钢法”)因其受力明确、施工简单最受设计、施工单位欢迎,故将“粘钢法”介绍如下。
二、粘钢法的设计要点
(一)特点及适用范围。
粘钢法即以薄钢板、扁钢条带用结构胶粘帖于构件主要受力面,提高截面受弯及受拉承载力的加固方法(图2)。当采用扁钢条带对受弯构件的斜截面受剪承载力进行加固时,应粘贴成垂直与构件轴线方向的加锚封闭箍或其他有效的U型箍(图2)。粘钢法可采用薄钢板和扁钢条带作为加固材料,其优点是施工期短,不改变构件外形和使用空间;缺点是有机胶的长期持荷强度较低及耐老化性能较差,不耐火。因此,粘钢法适用于因配筋量不足的简支梁板及无障碍的连续梁板加固。
(二)技术要点
1、正截面受弯。受弯构件因为配筋偏低引起的正截面受弯承载力不足时,应在受力侧粘贴钢板不强。如果是简支梁和板,钢板粘帖于底面;若是连续梁板,钢板应双面粘贴。支座部位梁顶钢板,当有障碍(遇柱等情况)时,可齐柱边将钢板布置在梁的有效翼缘范围内。
2、斜截面受剪。因箍筋偏小或漏配引起的斜截面受剪承载力不足时,应垂直于构件轴线方向粘贴U形箍板。若为重要构件,U形箍板应用“扁钢+螺栓”封闭,一般构件可不封闭,但箍板端应用膨胀螺栓收头锚固于梁侧。
(三)设计
粘钢法计算原理、公式详见《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367-2006)。实际工程中,可通过人工计算或软件计算(如中国建筑科学研究院编制的PKPM系列软件)确定构件加固所需要的钢板截面尺寸。
三、工程应用
某工业厂房,2001年建成,四层框架结构,桩基础;因市场需求,需要更换生产工艺,改变生产产品,故委托我方对原厂房进行加固改造。经结构设计师计算复核,原设计中桩基满足承载力的要求,局部框架梁、次梁不能满足承载要求。经过与业主的沟通,要达到该厂房停产、改造时间最短和效率最优、经济最省的原则,最终决定如下加固方法:对框架梁、次梁进行“粘钢板法”:框架梁粘贴4×300扁钢,次梁粘贴3×150扁钢。该厂房于2010年完成改造并投入使用,使用情况良好。
四、结论
随着我国建筑行业的繁荣发展以及时间的推移,加固改造已经成为建筑行业的一个重要的新兴领域。本文就混凝土结构加固中的“粘钢法”进行介绍,并结合实际工程,对“粘钢法”加固做了阐述,可供相关技术人员学习借鉴。
参考文献:
[1] 《混凝土结构加固设计规范》GB 50367-2006.
[2] 丁少祥,混凝土结构加固工程技术手册,华中科技大学出版社,2008.
[3] 卜良桃等,工程结构可靠性鉴定与加固,中国建筑工业出版社,2009.
关键词:混凝土;加固;粘鋼板法;U形箍
中图分类号:TU755 文献标识码:A
一、引言
自我国改革开放以来,建筑业发展十分迅速。如今建筑业正面临如何对已有的建筑结构进行维护和改造加固的问题,如自然灾害、房屋使用功能改变、设计施工和管理的失误、环境侵蚀和损伤积累、老房屋达到设计基准期等。不论是为抗御灾害所需进行的加固,还是灾后所需进行的修复,不论是为适应新的使用要求而对建筑物实施的改造,还是对建筑物进入中老年期进行的正常诊断处理,都需要对建筑物进行检测和鉴定,以期对结构可靠性作出科学的评估,都需要对建筑物实施准确的管理维护和改造、加固,以保证建筑物的安全和正常使用。而在混凝土结构中,“粘贴钢板法”(下称“粘钢法”)因其受力明确、施工简单最受设计、施工单位欢迎,故将“粘钢法”介绍如下。
二、粘钢法的设计要点
(一)特点及适用范围。
粘钢法即以薄钢板、扁钢条带用结构胶粘帖于构件主要受力面,提高截面受弯及受拉承载力的加固方法(图2)。当采用扁钢条带对受弯构件的斜截面受剪承载力进行加固时,应粘贴成垂直与构件轴线方向的加锚封闭箍或其他有效的U型箍(图2)。粘钢法可采用薄钢板和扁钢条带作为加固材料,其优点是施工期短,不改变构件外形和使用空间;缺点是有机胶的长期持荷强度较低及耐老化性能较差,不耐火。因此,粘钢法适用于因配筋量不足的简支梁板及无障碍的连续梁板加固。
(二)技术要点
1、正截面受弯。受弯构件因为配筋偏低引起的正截面受弯承载力不足时,应在受力侧粘贴钢板不强。如果是简支梁和板,钢板粘帖于底面;若是连续梁板,钢板应双面粘贴。支座部位梁顶钢板,当有障碍(遇柱等情况)时,可齐柱边将钢板布置在梁的有效翼缘范围内。
2、斜截面受剪。因箍筋偏小或漏配引起的斜截面受剪承载力不足时,应垂直于构件轴线方向粘贴U形箍板。若为重要构件,U形箍板应用“扁钢+螺栓”封闭,一般构件可不封闭,但箍板端应用膨胀螺栓收头锚固于梁侧。
(三)设计
粘钢法计算原理、公式详见《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367-2006)。实际工程中,可通过人工计算或软件计算(如中国建筑科学研究院编制的PKPM系列软件)确定构件加固所需要的钢板截面尺寸。
三、工程应用
某工业厂房,2001年建成,四层框架结构,桩基础;因市场需求,需要更换生产工艺,改变生产产品,故委托我方对原厂房进行加固改造。经结构设计师计算复核,原设计中桩基满足承载力的要求,局部框架梁、次梁不能满足承载要求。经过与业主的沟通,要达到该厂房停产、改造时间最短和效率最优、经济最省的原则,最终决定如下加固方法:对框架梁、次梁进行“粘钢板法”:框架梁粘贴4×300扁钢,次梁粘贴3×150扁钢。该厂房于2010年完成改造并投入使用,使用情况良好。
四、结论
随着我国建筑行业的繁荣发展以及时间的推移,加固改造已经成为建筑行业的一个重要的新兴领域。本文就混凝土结构加固中的“粘钢法”进行介绍,并结合实际工程,对“粘钢法”加固做了阐述,可供相关技术人员学习借鉴。
参考文献:
[1] 《混凝土结构加固设计规范》GB 50367-2006.
[2] 丁少祥,混凝土结构加固工程技术手册,华中科技大学出版社,2008.
[3] 卜良桃等,工程结构可靠性鉴定与加固,中国建筑工业出版社,2009.