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碳纤维加固

长沙梁结构加固,各类方法怎么选?

梁结构加固在众多加固工程中算特别常见的项目,但同时也是非常复杂的,包含了设计、施工、材料因素等多种原因单一或者混合在一起。常见的有:梁表面的蜂窝麻面或者无规则表面浅裂缝;梁贯通裂缝;梁挠度过大;混凝土等级或者钢筋面积达不到设计要求等等。

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         梁结构加固在众多加固工程中算特别常见的项目,但同时也是非常复杂的,包含了设计、施工、材料因素等多种原因单一或者混合在一起。常见的有:梁表面的蜂窝麻面或者无规则表面浅裂缝;梁贯通裂缝;梁挠度过大;混凝土等级或者钢筋面积达不到设计要求等等。

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         此处就暂不讨论出现这些问题的原因,主要探讨国标GB50367《混凝土结构加固设计规范》中介绍的增大截面加固法、粘贴纤维复合材料加固法、粘贴钢板加固法、外包型钢加固法,这几种加固方法在实际运用到梁加固时的存在哪些优缺点呢?


         一.增大截面加固法


         增大截面法是用同种材料增大构件截面面积、截面刚度的一种传统加固方法,通过增加原梁的受力钢筋,同时在外侧新浇筑混凝土以增大梁截面。


         优点:


        1、对增大梁的强度和刚度和稳定性是效果明显的和有保障的;


        2、同时可以根据受力特点和加固目的灵活设计为单侧、双侧或三面包套,这为一些位置难以施工的梁提供了灵活的处理方式;


        3、规范没有同其他加固定方法一样限制只能提高40%的强度,对承载力相差较大的情况特别适用;


        4、该法施工工艺简单、适应性强,并具有成熟的设计和施工经验。


         缺点:


        1、涉及到施工工艺相对其他加固方法较多,现场湿作业大,周期长,造价相对较大,对现场生产和生活有一定影响;


        2、新、旧混凝土结合、新旧纵筋、箍筋的焊接等节点处理比较繁琐,完成质量跟施工队伍自身素质影响较大;


        3、增加了结构本身的自重和截面大小,也有可能改变了结构本身的刚度分配,造成相邻其他构件的连锁加固。

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       二.粘贴纤维复合材加固法


         是指利用碳纤维复合材和专用结构胶对原梁进行加固处理。


       优点:


        1、纤维复合材的抗拉强度高,是同等截面钢材的7-10倍;


        2、重量轻,密度只有普通钢材的1/4;


       3、碳纤维复合材加固的耐久性好,可阻抗化学腐蚀和恶劣环境、气候变化的破坏;


        4、碳纤维加固的施工方便快捷、省力节时、施工质量易于保证;


       5、加固后对原结构外观和原有净空无显著影响,维护费用低。


        缺点:


        1、完成质量在很大程度上依赖碳纤维复合材和专用结构胶的选取。


        2、还有加固规范要求此法在加固时不能超过原构件承载力的40%,另现场施工时还要注意防火问题。

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         三.粘贴钢板加固法


         用特制的结构胶粘剂,将钢板粘贴在钢筋混凝土梁的表面,能达到加固和增强原梁强度和刚度的目的。


          优点:


         1、坚固耐用,已经证明完全能保证加固工程的质量,梁的强度和刚度都能满足设计的要求。


        2、施工快速,在保证粘钢加固梁质量的前提下,快速完成施工任务,并能根据业务要求,在不停产不影响使用的情况下完成施工;


         3、简洁轻巧,与增大截面加固方法比较,梁粘钢加固的施工,干净利落,比较简便,现场无湿作业。完成加固后的结构外观不改变,比较轻巧,钢板薄,梁自重增加极微,不会导致建筑物内其他构件的连锁加固;


        4、灵活多样,适应性很强,能够解决生产上和生活上各种有关问题。


         5、经济合理,由于施工快,避免或减少工厂停产时间。


          缺点:


          1、适用范围的局限,它不适用于素混凝土构件(包括纵向受力钢筋配筋率低于现行设计规范GB50010规定的最小配筋率的构件)的梁加固,其长期使用的环境温度不应高于60℃;


         2、被加固的混凝土梁,其现场实测混凝土强度等级不得低于C15,且混凝土表面的粘接正拉强度不得低于1.5N/mm2;


          3、端部锚固长度需要满足规范要求;


         4、加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平,这就对施工队伍素质要求比较高。


          除此之外,还有预应力加固法、改变传力途径加固法、玻璃钢加固法等也有在梁结构加固中得到应用,这里就不一一赘述。在实际施工前,加固设计师会根据构件的具体情况设计最优的加固方法,以便让加固效果达到最佳。


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