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常用的建筑結構加固技術

來源:新時代加固公司     發布時間:2019-03-13

  常用的建筑結構加固技術

  1、預應力加固法

  預應力加固法是一種采用外加預應力鋼拉桿(分水平拉桿和組合式拉桿)或型鋼撐桿對結構進行加固的方法。

  通過施加預應力強迫鋼拉桿或型鋼撐桿受力,影響并改變原結構應力分布,并降低結構原有應力水平,致使一般加固方法中普遍存在的應力應變滯后現象的影響能較好的消除。因此,后加部分與原結構能較好地共同工作,結構的總體承載能力可顯著提高。

  預應力加固法具有加固、卸載和改變結構應力分布的三重效果,適用于大跨度結構加固,以及采用其他方法無法加固或加固效果很不理想的較高應力應變狀態下的大型結構加固。

  預應力加固法的主要優點如下:

  1)體外配筋張拉預應力可以起到增加主筋、提高正截面及斜截面的強度,同時也提高了剛度,有效地改善了使用性能且效果好。

  2)預應力能消除或減緩后加桿件的應力滯后現象,使后加桿件有效地工作。

  3)預應力產生的負彎矩可以抵消部分荷載彎矩,減小原構件的撓度,縮小原構件的裂縫寬度甚至使原裂縫完全閉合。

  因此,預應力加固法是一種加固效果好而且費用低的加固方法,具有廣闊的應用前景。該法的缺點是增加了施加預應力的工序和設備。

  2、外包鋼加固法

  外包鋼加固法是一種以角鋼外包于構件四角,角鋼之間用綴板連接的加同方法。外包鋼加固法分干式和濕式兩種情況。

  1)濕式外包鋼法是在型鋼與原構件之間用乳膠水泥或環氧樹脂等粘結,使新舊材料之間有較好的協同工作能力,其整體性好,但濕作業工作量大;

  2)干式外包鋼法是型鋼與原構件之問無任何粘結,有時雖填以水泥砂漿,但并不能確保結合面剪力和拉力的有效傳遞,型鋼與原構件不能整體工作,彼此只能單獨受力。

  與濕式外包鋼相比,于式外包鋼施工更為簡便,但承載力提高不如濕式外包鋼有效。

  該法能在基本上不改變原結構構件截面尺寸的情況下,大幅度提高構件承載力,增大延性和剛度,適用于混凝土柱、梁、屋架和磚窗間墻以及煙囪等結構構件和構筑物的加固。

  外包鋼加固法特別適用于使用上不允許增大截面尺寸,而又需要大幅度地提高承載力的軸心和偏心受壓構件的加固。該法施工速度快,現場工作量較小,加固效果好,但用鋼量大,加固費用較高。

  3、增大截面加固法

  對鋼筋混凝土結構而言,增大截面法是通過采用同種材料(鋼筋混凝土)來增大原混凝土結構截面面積,從而達到提高結構承載能力的目的。當梁、柱構件抗力不夠時,常采用增大截面法,其優點如下:

  1)施工技術成熟,便于施工;

  2)質量好,可靠性強;

  3)提高抗力及構件剛度的幅度大,尤其對柱增加穩定性較大。

  增大截面、增加剛度,首先要考慮分析整體結構,不能僅為局部加大而加大,這樣會引起整體結構的局部薄弱層發生重大事故。

  此外,加大截面法還有一些不利因素,使用時要予以考慮:

  1)因構件質量和剛度變化較大,結構固有頻率會發生變化,因此,應避免使結構加固后的固有頻率進入地震或風震的共振區域,造成新形式的破壞;

  2)現場濕作業工作量大,養護時間較長,對生產和生活有一定的影響;

  3)構件的截面增大后對結構的外觀以及房屋或橋梁凈空也有一定的影響。增大截面加固法主要使用于梁、板、柱、墻等一般結構。

  4、化學灌漿補強法

  化學灌漿補強就是將一定化學材料配制成漿液,用壓送設備將其灌入混凝土結構裂縫內,使其擴散、膠凝或固化,達到補強的目的。

  化學灌漿材料主要有兩種:一種是以環氧樹脂為主劑配制成的環氧樹脂灌漿材料,它具有化學穩定性好、可以室溫固化、收縮小、強度高、粘結力強等一系列優點,而且因為環氧樹脂灌漿材料的粘結力和內聚力均大于混凝土的內聚力,能有效地修補混凝土的裂縫,恢復結構的整體性,目前是一種較好的補強固結化學灌漿材料,一般用于修補寬度為0.2mm~0.5mm的裂縫;

  另一種是以甲基丙烯酸甲酯為主劑配制的甲基丙烯酸酯類灌漿材料,它具有可灌性好的特點,能灌入0.05mm寬的細微裂縫中,一般用來修補縫寬在0.2mm以下的裂縫。

  化學灌漿補強法主要用來修補因出現裂縫而影響使用功能的結構,如水池、水塔、水壩等,也可用來修補混凝土梁、板、柱等構件及因鋼筋銹蝕而導致結構耐久性降低的構件。

  5、增設支點加固法

  增設支點加固法是通過增設支承點來減小結構計算跨度,達到減小結構內力和提高其承載能力的加固方法。該法簡單可靠,但對于使用空間有一定影響,適用于梁、板、桁架、網架等水平結構的加固。

  按照增設的支承結構的變形性能,增設支點法可分為剛性支點和彈性支點兩種情況。

  剛性支點法通過支承結構的軸心受壓或軸心受拉將荷載直接傳給基礎或柱子等構件,由于支承結構的軸向變形遠遠小于被加固結構的撓曲變形,對被加固結構而言,支承結構可簡化按不動支點考慮,結構受力較為明確,內力計算大為簡化;

  彈性支點法通過支承結構的受彎或桁架作用間接地傳遞荷載的一種加固方法.,由于支承結構的變形和被加固結構的變形屬同一數量級,支承結構只能按彈性支點考慮,內力分析較為復雜。相對而言,剛性支點加固對結構承載能力提高幅度較大,彈性支點加固對結構使用空間的影響程度較低。

  6、外部粘鋼加固法

  外部粘鋼加固法是將鋼板通過粘結劑,按加固設計要求,粘貼于混凝土或鋼結構表面,使之共同工作。這種加固法的優點是取材容易,施工方便、快捷,能在幾乎不改變構件的外觀和使用空間的條件下,大大提高結構構件的承載力和正常使用階段的性能。

  采用外部粘鋼加固時,通常是將鋼板粘于梁底受拉區,以提高梁的承載力,當在梁側貼鋼板時還可以提高梁斜截面承載力。

  目前,外部粘鋼加固法主要用于承受靜力作用的一般受彎構件及受拉構件的補強加固,要求環境溫度不宜超過60℃,相對濕度不宜大于70%,并要求無化學腐蝕。當工作條件不滿足上述要求時,應當采取相應的處理措施。粘貼鋼板對施工工藝要求較高,一般需要專業施工隊伍才能保證施工質量。

  7、水泥壓漿補強法

  水泥壓漿補強法是一種用壓力設備將水泥漿液壓入結構構件的蜂窩、孔洞或裂縫中,充填并固結這些缺陷,以達到補強加固的目的。

  水泥灌漿具有強度高、材料來源廣、價格低,運輸、儲存方便及灌漿工藝比較簡單等優點,至今仍是應用最廣泛的灌漿材料。該法的缺點是需要專門的設備,主要用于因地震、溫度、沉降等原因引起的磚墻裂縫的修補。

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