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  加固技術(shù) 當(dāng)前位置:加固技術(shù)
懸挑梁加固方法

建筑設(shè)計(jì)、施工中,經(jīng)�?捎龅綉姨袅航Y(jié)構(gòu),懸挑結(jié)構(gòu)常常處于室外,面對雨水、二氧化碳的侵蝕、以及使用原因?qū)е潞奢d不確定性,一旦出現(xiàn)裂縫可能會進(jìn)一步擴(kuò)大。

考慮到懸挑梁在整個結(jié)構(gòu)體系中的受力的特殊性,一旦因設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量和使用環(huán)境等原因,導(dǎo)致挑梁出現(xiàn)裂縫和變形等問題,將構(gòu)成較大安全隱患。

 

設(shè)計(jì)問題

1、荷載取值問題

按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012),活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.5-3.5kN/m,若取1.5kN/m,會造成設(shè)計(jì)安全隱患。

2、設(shè)計(jì)計(jì)算失誤

砌體結(jié)構(gòu)中對鋼筋混凝土挑梁的抗傾覆驗(yàn)算中,挑梁計(jì)算傾覆點(diǎn)與墻外邊緣的距離應(yīng)按照《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50003-2011)的要求:

當(dāng)l1≥2.2hb時,x0可近似取x0=0.3hb,且不大于0.13l1;

當(dāng)l1≥2.2hb時,直接取x0=0.13hb

式子中l(wèi)1為挑梁埋入砌體的長度(mm);x0為計(jì)算傾覆點(diǎn)到墻外邊緣的距離(mm);hb為挑梁的截面高度(mm)。

因此,在計(jì)算外懸挑長度l0時,應(yīng)該是l0=l+0.3hb,但有些設(shè)計(jì)卻直接采用l0=l,這樣設(shè)計(jì)控制彎矩將嚴(yán)重偏小。

3、抗剪設(shè)計(jì)失誤

規(guī)范規(guī)定,懸臂梁長度大于1.5m時,必須設(shè)置一排彎起鋼筋用以抗剪,若梁端有集中荷載,必須設(shè)置兩排彎起筋�,F(xiàn)實(shí)中,挑梁端部常因用戶的需要而在梁端設(shè)有240mm厚砌筑圍護(hù)墻的等效集中線荷載,但設(shè)計(jì)時卻可能忽視這個問題,從而造成質(zhì)量事故。

 

工程上很多挑梁問題就出在剪力不夠的問題上,而箍筋和彎起鋼筋的合理配置是能否符合要求的關(guān)鍵。

施工問題

施工問題主要有兩方面:

1、鋼筋配置不當(dāng)

因?yàn)楝F(xiàn)場工人操作時容易將懸挑梁的負(fù)筋踩踏下去,造成梁板計(jì)算控制截面的有效高度h0減小;此外,還有鋼筋位置配反的情況,此種情況更加危險,拆模時就可能坍塌。

2、混凝土強(qiáng)度和尺寸不足

這種情況亦是工程中易發(fā)生的問題。強(qiáng)度的不足意味著受壓區(qū)面積增大而受拉主筋h0減小,主筋拉應(yīng)力增大,拆模后會有較大變形及裂縫產(chǎn)生,從而形成隱患。

3、其他原因

施工中鋼筋少配或誤配、材料使用不當(dāng)或失誤(如使用光圓代替螺紋鋼)、劣質(zhì)水泥、未經(jīng)設(shè)計(jì)驗(yàn)算隨意套用其他混凝土配合比,都會影響構(gòu)件的質(zhì)量。

 

質(zhì)量問題處理方法

對于存在質(zhì)量問題的懸挑梁,其加固方法有很多,下面對工程中行之有效的幾種方法加以探討與分析。

1、粘鋼加固

粘鋼法即采用環(huán)氧樹脂膠對原挑梁進(jìn)行體外配筋,即外粘鋼加固。此種方法是發(fā)展較為成熟的技術(shù),特點(diǎn)是針對性較強(qiáng),且現(xiàn)場施工簡單,對原結(jié)構(gòu)的損傷和擾動很小,幾乎不增加原結(jié)構(gòu)體積。

 

缺點(diǎn)是粘貼鋼板的應(yīng)力滯后現(xiàn)象。由于懸臂梁加固一般是在不卸荷的情況下進(jìn)行施工的,原梁中的鋼筋已有一定的應(yīng)力存在,而所粘貼的鋼板在后加荷載作用下才會產(chǎn)生應(yīng)力。

2、碳纖維加固

碳纖維布在順纖維方向上具有很高的拉伸強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度,適用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件受拉區(qū)域的加固。在懸挑梁受拉區(qū)域粘貼碳纖維布進(jìn)行抗彎加固,并在懸挑梁支座處增加橫向壓條。在加固區(qū)域以外,兩端留有足夠的錨固長度。

碳纖維加固也是比較成熟的一項(xiàng)技術(shù),碳纖維加固與外包型剛類似,它比外包型剛更加簡便,且易于運(yùn)送,外界條件對其幾乎無腐蝕作用,施工簡單且不會破壞原結(jié)構(gòu)等優(yōu)良特質(zhì)。從經(jīng)濟(jì)角度上,碳纖維加固比外包型鋼加固成本更高一些,此外可視情況使用預(yù)應(yīng)力碳纖維加固方法。
 

3、外包混凝土

當(dāng)懸挑梁承載力相差較大,剛度也不滿足要求時,采用外包混凝土加大截面法加固比較有效。加固設(shè)計(jì)時,可根據(jù)原構(gòu)件的受力性質(zhì)、構(gòu)造特點(diǎn)和現(xiàn)場條件,選用三面加厚、兩面加厚或單面加厚等構(gòu)造形式。

補(bǔ)澆的混凝土處在受拉區(qū),它對補(bǔ)加的鋼筋起到粘結(jié)和保護(hù)作用;補(bǔ)澆的混凝土處在受壓區(qū)時,增加了構(gòu)件的有效高度,從而提高了構(gòu)件的抗彎、抗剪承載力,增加了構(gòu)件的剛度,加固效果很明顯。

 

外包混凝土增大截面法與一般方法比較,施工質(zhì)量易于保證,補(bǔ)澆混凝土前應(yīng)對原有挑梁基層進(jìn)行鑿毛處理,并清理干凈,然后在剔鑿表面涂抹高分子界面劑,使新舊混凝土面結(jié)合良好,解決新舊界面剪力傳遞的問題。

注意:由于加固構(gòu)件實(shí)際上為疊合構(gòu)件,主要表現(xiàn)在混凝土應(yīng)變滯后,鋼筋應(yīng)力超前。因此,設(shè)計(jì)上應(yīng)對增補(bǔ)鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值強(qiáng)度乘以一定的折減系數(shù)。

4、挖補(bǔ)加固法

若懸挑根部不滿足要求但配筋充足,可采用挖補(bǔ)加固法增加懸縫根部厚度。加固這類構(gòu)件時,先用腳手架或支撐將待加固懸挑梁的底部固定牢靠,并能承受結(jié)構(gòu)自重與施工荷載而不下沉。

 

如圖所示,先用鋼鉆將懸板根部混凝土打掉,再挖去混凝土的底面重新傾斜支模,清洗混凝土接口處,刷上素水泥漿再用不小于C25的細(xì)石混凝土補(bǔ)充,使新澆混凝土懸挑根部加厚,并注意養(yǎng)護(hù)。這種方法可以徹底解決懸挑根部上皮裂縫和變形問題。

 

總結(jié)

在工程檢測中,原結(jié)構(gòu)承載力達(dá)到一定程度后,加固結(jié)構(gòu)才開始受力,同時,上述加固方法對懸挑構(gòu)件進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固,為二次受力狀態(tài),不是新舊結(jié)構(gòu)簡單地疊加受力,受力分布也不均勻,因此不可簡單地做疊加計(jì)算。

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