梁板的承重不足,主要是指梁、板的承載力不能滿足預(yù)定的或改變用途后所需要的承載能力的要求。其一般表現(xiàn)為構(gòu)件的撓度偏大,裂縫過寬、過長、鋼筋嚴重銹蝕或受壓區(qū)混凝土有壓壞跡象等。根據(jù)梁板等受彎構(gòu)件的性質(zhì),常采用的梁板加固方法有以下幾種:
1.加大截面加固法
也稱為外包混凝土加固法,可增大構(gòu)件的截面和配筋,用以提高構(gòu)件的強度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性,也可用來修補裂縫等。加大截面加固法施工工藝簡單、適應(yīng)性強,并具有成熟的設(shè)計和施工經(jīng)驗;適用于梁、板、柱、墻和一般構(gòu)造物的混凝土加固;但現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間長,對生產(chǎn)和生活有一定的影響,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
根據(jù)構(gòu)件受力特點和加固目的、構(gòu)件幾何尺寸等可設(shè)計成單側(cè)、雙側(cè)或三側(cè)加固,或四面包套加固。對梁等受彎構(gòu)件常采用上、下側(cè)加厚層加固,可增加截面有效高度,擴大截面面積,從而提高構(gòu)件正截面抗彎,斜截面抗剪能力和截面剛度,起到加固補強的作用。在適筋范圍內(nèi),混凝土彎變構(gòu)件正截面承載力隨鋼筋面積和強度的增大而提高。在原構(gòu)件正截面配筋率不太高的情況下,增大主筋面積可有效地提高原構(gòu)件正截面抗彎承載力。在截面的受拉區(qū)加現(xiàn)澆混凝土圍套增加構(gòu)件截面,通過新加部分和原構(gòu)件共同工作,可有效地提高構(gòu)件承載力,改善正常使用性能。
2.粘貼碳纖維布加固法
碳纖維布加固是建筑結(jié)構(gòu)加固工程應(yīng)用較廣泛的加固方法。普遍適用于房屋建筑和一般構(gòu)筑物中承受靜力作用的一般受彎及受拉構(gòu)件,對于受壓構(gòu)件、剛度不足構(gòu)件、承受動荷載的結(jié)構(gòu)構(gòu)件均不適合使用。對砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固中也可以應(yīng)用。但采用碳纖維片材加固的混凝土結(jié)構(gòu)要注意長期使用環(huán)境溫度一般不能大于60°C,特殊環(huán)境下采用此技術(shù),必須采取相應(yīng)的防護措施。
采用粘貼碳纖維布加固時建議卸除作用在原結(jié)構(gòu)上的活荷載,若無法在完全卸載條件下加固,應(yīng)考慮二次受力的影響。另外進行梁、板構(gòu)件的受彎加固時,受拉區(qū)粘貼碳纖維布的方向應(yīng)與加固處的受拉方向一致;梁、柱構(gòu)件進行受剪加固時,采用封閉式粘貼、U形粘貼或側(cè)面粘貼纖維的方向應(yīng)與構(gòu)件軸向垂直;柱抗震加固采用封閉式粘貼時,纖維方向與柱軸向垂。
3.粘鋼加固法
粘鋼加固法是在混凝土構(gòu)件表面用特制的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板,以提高結(jié)構(gòu)承載力的一種加固方法。該技術(shù)的優(yōu)點是簡單、快速、不影響結(jié)構(gòu)外形,施工時對生產(chǎn)生活影響較小,但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平。它是一種適用面較廣的先進的加固方法,不僅用于建筑工程,還用于公路橋梁。
粘鋼加固的效果主要取決于粘結(jié)施工質(zhì)量,因此粘鋼加固施工應(yīng)嚴格按照下列工藝流程由專業(yè)化施工隊伍施工:表面處理(被粘結(jié)構(gòu)打磨至新面);卸荷;配膠;粘貼鋼板;固定、加壓;固化三天;檢驗(以儀器為主的檢測);加固面的防腐處理。
4.改變受力體系——增設(shè)支點加固法
改變受力體系加固法是指通過增設(shè)支點的辦法使結(jié)構(gòu)受力體系得以改變的加固方法。在梁、板跨中增設(shè)支點后,減少了計算跨度,從而較大幅度的提高了承載力,并同時減小梁、板的撓曲變形。其優(yōu)點是施工簡單,受力傳力可靠;但是使用空間受到一定影響。該加固法適用于梁、板、桁架等結(jié)構(gòu)。
按增設(shè)支點的支撐情況不同,支點分為剛性支點和彈性支點。
4.1剛性支點:新增設(shè)的支撐件剛度強度很大,以致于被加固構(gòu)件的新支點在外荷載作用下沒有豎向變位或可忽略,所受的荷載直接傳給基礎(chǔ)或其他豎向支承構(gòu)件。這種支承結(jié)構(gòu)受力比較明確,計算比較簡單。
4.2彈性支點:所增設(shè)的支桿和托架的相對剛度不大,在外荷載作用下,新支點的變形相對原支座較大。如受彎構(gòu)件作為支承件時便以受彎等變形作用來間接傳遞荷載。不過彈性支點加固結(jié)構(gòu)的內(nèi)力必須通過變形協(xié)調(diào)關(guān)系方能求得。
5.預(yù)應(yīng)力加固法
預(yù)應(yīng)力加固法,是指采用預(yù)應(yīng)力筋對建筑物的梁或板進行加固的方法。該方法不僅施工簡便,而且可在基本不增加梁、板截面高度和不影響結(jié)構(gòu)使用空間的條件下,提高梁、板的抗彎、抗剪承載力和改善其在使用階段的性能。主要原理是預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的負彎矩可以抵消一部分荷載產(chǎn)生的彎矩,使梁、板的彎矩減小、裂縫寬度減小。
預(yù)應(yīng)力加固法的基本工藝是:在需要加固的受拉區(qū)段外補加預(yù)應(yīng)力筋并進行張拉。再將其錨固在梁、板的端部。預(yù)應(yīng)力筋的張拉方法常用的有千斤頂張拉法、橫向收緊法、豎向張拉法、電熱張拉法等。預(yù)應(yīng)力筋的錨固方法主要有U形鋼板錨固、高強度螺栓摩擦—粘結(jié)錨固、焊接粘結(jié)錨固、扁擔式錨固、利用原預(yù)埋件錨固、套箍錨固等。
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