【结构咖】混凝土结构加固之梁篇——粘贴钢板加固(1)

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本期推荐讲师 作者 | 但犁 先后任职于甲级工业设计院和甲级民用设计院,从事结构设计十余年,最后沉淀在结构加固领域。 如果结构设计是生产、是创造,那么改造加固就是妙手回春。我们一起让建筑重焕生机 就像人会生病,设备需要维修保养一样,建筑物也需要维护加固。在建筑的生命周期,有时需要改变使用用途,比如普通商场改造为电影院;比如办公楼改造为档案室;或者工厂更换新生产线……,诸如此类,不一而足。而这一切,都离不开土木工程的一个重要分支——结构(改造)加固。得益于最近几十年的大规模建设,现存建筑物数量庞大,客观上为结构加固提供了广阔的发展空间。

本期推荐讲师


作者 | 但犁


先后任职于甲级工业设计院和甲级民用设计院,从事结构设计十余年,最后沉淀在结构加固领域。


如果结构设计是生产、是创造,那么改造加固就是妙手回春。我们一起让建筑重焕生机


就像人会生病,设备需要维修保养一样,建筑物也需要维护加固。在建筑的生命周期,有时需要改变使用用途,比如普通商场改造为电影院;比如办公楼改造为档案室;或者工厂更换新生产线……,诸如此类,不一而足。而这一切,都离不开土木工程的一个重要分支——结构(改造)加固。得益于最近几十年的大规模建设,现存建筑物数量庞大,客观上为结构加固提供了广阔的发展空间。


1、粘贴钢板加固

1.1、概述及一般设计规定


1.0.1  粘贴钢板加固是最常见的加固混凝土梁方式之一,在实际工程中应用相当广泛。粘贴钢板加固几乎是从事加固行业的施工队伍必备技能。其工艺看似不难,但并不是每一个施工班组都能正确合理施工。如果设计人员未充分理解粘贴钢板加固的设计原理和工艺流程,或者未充分考虑现场实际情况,在设计文件中未能提供全面的技术要点,或者设计方案并不合理,可能会造成施工困难,或者导致粘贴钢板加固不能充分发挥其作用。因此相关技术人员有必要充分理解其加固原理、工艺流程和构造细节。


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1.0.2  粘贴钢板加固梁一般是指在梁底全长粘贴与梁等宽的薄钢板,或在梁顶面粘贴薄钢板(负弯矩区受拉、跨中受压)。并在梁三面或四面粘贴钢板箍(U形或环形),其作用一是对梁底钢板进行锚固,二是对梁斜截面承载力进行加固。钢板和梁表面之间通过胶粘剂进行粘贴,并按构造要求植入螺栓。


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1.0.3  当混凝土梁受弯承载力或受剪承载力不足时,可采用粘贴钢板加固。钢板应设计成仅承受轴向应力作用(即钢板应制作成条带状,长向受力)。当用于梁受弯加固时,钢板通常裁切成条带状粘贴于梁底面,宽度一般与梁同宽,通过选用不同厚度的钢板以满足计算所需的钢板截面积Asp。


1.0.4  粘贴钢板加固时,待加固梁原有配筋率不应小于0.2%。如果原混凝土梁配筋率过低,不满足规定限值,或者梁底筋完全断裂(如新房装修中由于在梁上打孔而切断底筋),是不适宜采用粘贴钢板加固的。


1.0.5  粘贴钢板加固时,被加固梁原混凝土强度等级不得低于C15,且混凝土表面正拉粘结强度不得低于1.5MPa。当混凝土强度过低时,钢板与混凝土之间粘结强度不足,极易发生脆性的剥离破坏,是必须避免的。


1.0.6  钢板粘贴前,必须做好表面除锈。生锈影响粘贴效果,还可能引起粘合面剥离破坏,并影响其耐久性。因加固钢板一般较薄,容易因锈蚀而显著削弱截面,因此必须做好表面防护处理。


1.0.7  采用普通树脂型胶粘剂进行粘贴钢板加固时,长期环境使用温度不得高于60℃。特殊情况下应采用特殊性能的胶粘剂,配合专门的施工工艺。


1.0.8  粘钢胶分A、B组分,使用前应将A、B组分分别搅拌均匀,然后再把两组分按一定重量比(详产品说明书)倒入容器,用电动搅拌器匀速沿同一方向搅拌,避免混入空气形成气泡,直至搅拌均匀。每次配胶不宜过多,应现配现用。


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1.0.9  采用粘贴钢板加固混凝土梁时,为了获得理想的加固效果,应该且必须采取措施卸除或大部分卸除作用在梁上的活荷载。卸荷主要是减小加固钢板的二次受力影响,使其可以充分发挥作用。卸荷一般有两种方式,一是移除楼面活荷载(如机器设备、家具等);二是通过钢管及千斤顶在梁底或板底进行支顶,使原梁钢筋处于低应力状态。

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