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外包鋼加固法是在混凝土柱四周包以型鋼進行加固。它能不增大構(gòu)件截面尺寸,大幅度地提高混凝土柱的承載力。
外包鋼施工工藝為:基層處理→卸載及加固件就位固定→嵌補縫隙→灌膠→固定與加壓→表面防護。
在進行基層處理的過程中應注意以下幾個方面的問題:
1.對混凝土構(gòu)件的粘合面,應先用硬毛刷沾洗滌劑,刷除表面油垢污物后用冷水沖洗,再用角磨機的等對粘合面進行打磨,除去2~3mm厚表層,直至完全露出新面,并用無油壓縮空氣吹除粉粒。
2.對混凝土粘合面進行打磨,去掉1~2mm厚表層,用壓縮空氣除去粉塵或用清水沖洗干凈,待完全干燥后用脫脂棉沾丙1酮擦拭表面即可。
3.對于濕度較大的混凝土構(gòu)件或齡期再三個月內(nèi)的混凝土構(gòu)件,除滿足上述要求外,尚須進行人工干燥處理。另外,為了減輕和減少包鋼的應力應變滯后現(xiàn)象,加固前對原結(jié)構(gòu)的活荷載進行卸荷。采用外包鋼加固法的優(yōu)點是:被加固的構(gòu)件截面尺寸增加很小,但是承載力和抗震能力可以大幅度提高。加固件就位用卡具將角鋼及扁箍貼于預定結(jié)合面,經(jīng)校準后彼此焊牢固定。綴板應緊貼混凝土表面,否則用環(huán)氧樹脂砂漿填滿縫隙。
杭州杭固建筑特種工程有限公司是一家融工程加固技術研究、設計、咨詢、優(yōu)化與施工于一體的高新技術企業(yè)。
混凝土柱外包鋼加固,就是在柱的四角或兩面包以型鋼或角鋼的一種加固方法。它的優(yōu)點是構(gòu)件的截面尺寸增加不多,但承載力可有較大幅度提高。如梁彎矩增加幅度超過原結(jié)構(gòu)抗力的40%,且采用粘鋼板加固方法加固正彎矩受拉邊,則結(jié)構(gòu)加固后的裂縫寬度和剛度大小往往不滿足要求。對于方形柱或矩形柱,大多采用四角包角鋼的方法,并在橫向用連接板連成整體,對于圓柱和煙囪這些圓形構(gòu)件多用扁鋼加套箍的辦法。
采用外包鋼加固法時,角鋼或鋼板粘結(jié)于原柱,使原柱的橫向變形受到角鋼的約束。同時,混凝土的橫向變形又對型鋼產(chǎn)生側(cè)向擠壓,使外包角鋼處于壓彎狀態(tài),導致角鋼抗壓承載力的降低。這由于黏貼鋼板后,提升了原結(jié)構(gòu)構(gòu)件的配筋圖量,相對就提升了結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗拉,抗彎強度,抗彎等層面的物理性能,而這種特性是靠結(jié)構(gòu)膠黏劑的優(yōu)良粘結(jié)力能,把鋼板與混泥土牢固地粘接在一起,產(chǎn)生總體,合理地傳送地應力,相互工作中來確保的。此外,如同外包混凝土加固一樣,后加的角鋼亦存在應力滯后現(xiàn)象,影響角鋼作用的充分發(fā)揮。因此,在濕式外包鋼加固設計時,型鋼的設計強度應予折減。
濕式外包鋼加固柱的正截面承載力可以按整截面計算。但對外包型鋼的強度設計值應乘以折減系數(shù)?;炷两Y(jié)構(gòu)加固規(guī)范規(guī)定,受壓邊角鋼的折減系數(shù)為0.9。
由于濕式外包鋼加固中的后澆層混凝土較薄,和角鋼、綴板的存在,使后澆層與原柱間的粘結(jié)受到削弱。在極限狀態(tài)下,后澆層極有可能先剝落。因此,在加固設計計算中略去了后澆層混凝土的作用。
經(jīng)外包鋼加固后,混凝土柱不僅提高了承載力,又由于柱的核芯混凝土受到型鋼套箍和綴板的約束,柱子的延性也得到較大的提高。
外包鋼加固磚柱的一般作法是:先將磚柱粉刷層去除,刷洗整潔,用混合砂漿將角鋼黏貼于受荷磚柱的四角,并且用卡具將角鋼夾持,隨后用綴板(水準鍍鋅扁鋼)根據(jù)電焊焊接將角鋼組合成總體,構(gòu)成鋼套筒規(guī)格,接著除掉卡具,綴板箍的間隔s應不大于橫截面至少邊規(guī)格,也不大于5OOmm。槽鋼下方加固至基本頂,上方加固至房梁或地圈梁。如果采用粘鋼板加固法加固受壓構(gòu)件,柱子在軸向力作用下,鋼板與混凝土之間產(chǎn)生很大的剝離應力,在鋼板承受的豎向應力還很小時,鋼板將向外屈曲從而使得加固效果甚微。在濕冷和有黏附性化學物質(zhì)的自然環(huán)境中應留意對角鋼和綴板選用一定的浸蝕和防銹處理對策,若對預制構(gòu)件外型有規(guī)定,則可粉刷混合砂漿將加固常用槽鋼遮蓋,以維護角鋼。