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混凝土结构加固主要可分为两大类—即直接加固与间接加固,他们各有自身特点和适应范围,加固方案选取时要综合分析工程的实际条件和功能要求,在诸多方法中选择适宜的方法和相应的技术。
一、直接加固法 加大截面加固法增大截面法是钢筋混凝土结构加固方法中为常见,通过一定程度地增大构件截面尺寸、加大受力钢筋,从而提高构件结构承载力的一种加固方法。它可适用于混凝土梁、柱、板凳多类构件。采用增大截面法的优点在于:施工技术成熟,对施工人员无特殊的专业要求,施工方便,质量易于控制,可靠性高,可有效提高结构构件抗力,特别能够较大程度地提高柱的稳定性。但该方法也一定程度的受到空间、使用功能等要求条件的限制,其缺点表现为一定程度上占据建筑物空间缩小正常使用面积,现场施工湿作业工作量大,养护时间较长,特别在使用过程中加固对生产、生活有一定影响,而且会影响建筑物的结构外观。
外包钢加固法 该法主要是利用钢板、角钢等钢型材将混凝土构件(主要用于柱构件)包裹起来,通过四周各种的约束来增加构件的抗压能力,适用于在不允许增大原构件截面尺寸,但又要去大幅度提高截面承载能力的混凝土结构,一般主要有干式外包钢法和湿式外包钢法两种。其中干式外包钢法主要是用焊接连接方式将混凝土构件外所包的型钢连接起来,实现对原构件的约束从而提高构件的承载能力和抗变形能力;湿式外包钢法是应用环氧树脂、水泥砂浆等粘结材料将钢材和原构件混凝土面层紧密连接,其湿作业工作量大但整体性较好。这种加固施工方法施工简便、易操作,能明显提高结构投机的承载能力,较为可靠,同时其对使用空间影响小、现场工作量也较小,施工时间较短,但存在用钢量较大的缺点,加固费用相对较高,另外该方法不宜在60℃以上高位场所且无防护的情况下使用。 其主要缺点表现为:使用环境的温度有限制,耐腐蚀性差。节点部位不易处理等。然而,易被腐蚀是该加固方法面临的**问题,粘贴钢板加固后表面均需进行必要的防护处理,如水泥砂浆保护或环氧砂浆层,但是钢板长期使用过程中的锈蚀程度较难估计,一定程度上降低了加固构件的可靠性,增加了后期养护费用。此外,为便于施工过程中对粘贴钢板加压钢板剥离,粘贴钢板时需采用必要的螺栓固定锚固措施,不可避免会对原结构造成一定的损伤,故通常不宜用于钢筋密度较大且走向复杂的构件结点部位加固。
粘贴纤维复合材加固法pastedGraphic_1.png 纤维复合材主要包括碳纤维(CFRP)、芳纶纤维(AFRP)和玻璃纤维(GFRP)三种,而目前加固市场上主要采用碳纤维材料。碳纤维加固法是近年来以迅速发展起来的一种混凝土结构加固技术,它通过将高强度碳纤维织物或预成型板材通过改性环氧树脂粘贴于被加固构件表面达到改善结构受力性能的目的。碳纤维布具有起稿的抗拉强度和弹性模量,并具有比钢材更好的抗疲劳性能,质量比钢材小很多,碳纤维材料具有优良的抗化学腐蚀能力和耐久性,且能适用各种复杂形状混凝土的粘贴要求,因此被广泛应用于钢筋混凝土结构、钢结构、砌体结构、木结构等各种结构形式的加固,主要用于受拉和受弯构件承载力不足的加固,而用其进行缠绕约束作用时,也可用于受压构件的加固,可以有效增强被加固构件的延性,适用于结构抗震加固。在施工方面,粘贴后对原结构自重和构件尺寸的影响较小,功效高,不需要大型施工机具。
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