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文檔簡介
1、一、粘貼鋼板加固法原理鋼板粘貼補強法是:采用環(huán)氧樹脂系列粘接劑,將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的受拉區(qū)域薄弱部位,使之與結(jié)構(gòu)物形成整體,用以代替需增設(shè)的補強鋼筋,通過鋼板與補強結(jié)構(gòu)的共同作用,提高其剛度,限制裂縫開展,改善鋼筋及混凝土的應(yīng)力狀態(tài),提高梁的承載能力,以達到補強效果一種加固方法。用粘貼鋼板來加固橋梁,在國外已得到廣泛的應(yīng)用,國內(nèi)也有不少實例,這是因為這種加固法具有以下優(yōu)點:(1)不需要破壞被加固的原有結(jié)構(gòu)物;(2)加固工程質(zhì)量
2、要求很高,但施工時并不要求高級的專門技術(shù)人員操作;(3)加固工程幾乎不增大原結(jié)構(gòu)物的尺寸;(4)能在短期內(nèi)完成加固工程;(5)幾乎可以不改變具有歷史價值建筑的原有藝術(shù)特點。粘貼鋼板加固的常用形式有:板梁橋或T梁橋梁底粘貼縱向鋼板加固、箱梁或T梁(或工字梁)梁腹粘貼斜向鋼板加固、懸臂梁牛腿或掛梁端部粘貼鋼板加固、拱橋拱圈粘貼鋼板加固等。為保證鋼板與被加固的構(gòu)建形成整體,鋼板必須有足夠的錨固長度,粘結(jié)劑具有足夠的粘結(jié)強度和耐久性。為避免鋼板
3、脫膠拉開,端部可用加緊螺栓固定,但必須注意不要對構(gòu)建截面造成不必要的損傷。二、鋼與混凝土的粘結(jié)強度加固時粘貼上的鋼板,能否與原構(gòu)件混凝土整體協(xié)同工作,取決于鋼板與混凝土之間的粘貼強度。就鋼與混凝土的粘貼抗剪強度和粘貼抗拉強度進行如下實驗:(1)在C40級的混凝土立方體試塊上,用結(jié)構(gòu)膠結(jié)粘合兩塊大小相同的鋼板,在結(jié)構(gòu)膠完全固化后,進行剪切實驗(如圖1)。結(jié)果表明,剪切破壞發(fā)生在混凝土,而不再粘結(jié)面上,混凝土的破壞面大于粘合面??梢?,粘結(jié)抗
4、剪強度大于混泥土的抗剪強度。(2)粘結(jié)抗拉實驗把兩塊鋼板對稱的粘結(jié)在C40級的混凝土立方體試塊上,進行抗拉實驗(如圖)結(jié)構(gòu)表面,拉斷面發(fā)生在混凝土試塊上,而粘結(jié)面完好,混凝土的破壞面大于粘合面??梢?,粘結(jié)抗拉強度大于混凝土的抗拉強度。上述實驗表面,用結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)的鋼板與混凝土,無論其粘結(jié)抗剪,還是粘結(jié)抗拉,破壞均發(fā)生在混凝土,粘結(jié)強度取決于混凝土的鋼板自身強度。因此,鋼板與混凝土的粘結(jié)抗剪、粘結(jié)抗拉強度,可取等于混凝土的抗剪強度、軸心抗拉
5、強度。三、粘貼鋼板加固設(shè)計首先,應(yīng)對橋梁存在的病害與產(chǎn)生缺陷的原因進行分析,當確定采用粘貼鋼板進行加固后,根據(jù)病害與缺陷的所在部位,確定鋼板的規(guī)格和粘貼部位和形式。一般將鋼板粘貼在被加固的橋梁結(jié)構(gòu)受力部位的外邊緣,以便充分發(fā)揮粘貼的鋼板強度與作用,同時封閉粘貼部位的裂縫和缺陷,約束混凝土變形,從而有效地提高被加固構(gòu)件的剛度和抗裂性。設(shè)計時,可根據(jù)需要與可能在不同的部位粘貼鋼板,有效地發(fā)揮粘鋼構(gòu)件的抗彎、抗剪、抗壓性能。(1)為了提高橋梁
6、結(jié)構(gòu)的抗彎能力,一般在構(gòu)件的受拉緣的表面粘貼鋼板,使鋼板與原結(jié)構(gòu)形成整體來受力,此時以鋼板與混凝土粘結(jié)處的混凝土局部抗剪切強度控制設(shè)計。合理與安全的設(shè)計應(yīng)控制在鋼板發(fā)生屈服變形前,粘結(jié)處混凝土不出現(xiàn)剪切破壞。(2)當橋梁結(jié)構(gòu)的主拉應(yīng)力區(qū)斜筋不足,為了加固和增加結(jié)構(gòu)的抗剪切強度時,可將鋼板粘貼在結(jié)構(gòu)的側(cè)面(如圖2),并垂直于剪切裂縫的方向斜向粘貼(斜度一般為4560),以承受主拉應(yīng)力。(3)補強設(shè)計時,鋼板可作為鋼筋的斷面來考慮將鋼板換算
7、成鋼筋,原有構(gòu)件承受恒載與活載,增加的鋼板承受原有構(gòu)件承受不了的那部分活載。(5)建筑結(jié)構(gòu)膠配制1)建筑結(jié)構(gòu)膠選擇。選擇磯JGN型建筑結(jié)構(gòu)膠。它由甲乙兩組分組合而成,甲組料為結(jié)構(gòu)膠基料,乙組料為固化劑。兩組材料配合后必須在30min內(nèi)使用,否則開2)配合比(質(zhì)量比)。礬JGN型建筑結(jié)構(gòu)膠兩個組分的配合比例按該膠說明書采用,配合時稱量必須準確。3)拌和配合工藝。①使用易散熱的寬淺軟塑料(聚乙烯)盆或筒作為盛器,容器內(nèi)不得有水和油污,保持清
8、潔。②先稱好并放入需要量的甲組料。③然后放入與甲組料相應(yīng)的事先稱好的一定量的乙組料。④必須充分拌和。拌和可用人工,也可用電動攪拌器拌和,一般以后者為好,省力,易拌均勻。攪拌應(yīng)按同一方向進行,避免產(chǎn)生氣泡攪拌時,避免臟水分進入容器。(6)建筑結(jié)構(gòu)膠涂敷和黏合工藝1)選擇晴朗、干燥天氣操作。2)將新配好拌和均勻的建筑結(jié)構(gòu)膠,用刮刀(鏟刀)緊密地、均勻地分別涂抹在做過表面清潔處理的混凝土結(jié)合面和鋼板結(jié)合面處,使之充分浸潤在教合面上。3)在混凝
9、土孔眼中擠入結(jié)構(gòu)膠。塞上脹錨螺栓(脹錨螺栓也要用丙酣擦拭除油污)。4)然后再把結(jié)構(gòu)膠涂抹在鋼板教合面上,使之在板寬中央涂抹膠的厚度達3mm,兩側(cè)可薄一些,并由多人共同托住鋼板,對準脹錨螺栓向混凝土教合面合上,并迅速擰緊脹錨螺栓錨固鋼板,使鋼板與混凝土教合面緊密蒙古合,擠出多余建筑結(jié)構(gòu)膠。5)涂膠飽滿程度檢查。用于錘沿粘貼面輕輕敲擊鋼板,如元空洞聲表示己粘貼密實,否則應(yīng)剝下鋼板,重新補膠粘貼。(7)固化時間及粘貼質(zhì)量檢查1)拌和的建筑結(jié)構(gòu)
10、膠,其基本固化時間約24h,此后即可受力。2)同化后,應(yīng)用小錘輕輕敲擊鋼板,由聲響判斷結(jié)結(jié)效果。結(jié)結(jié)面積應(yīng)不少于90%,否則此結(jié)結(jié)件不合格,應(yīng)剝下重新粘貼或采取有效措施補粘或補強。(8)鋼板防銹處理工藝1)鋼板外露部分在涂漆前必須除銹,用丙隅擦去油污,并保持干燥。2)防銹涂料可采用磯JLN型特防三涂。涂刷特防膠前,鋼板必須除銹,呈金屬光澤,由丙自同除油污,進行嚴格清潔處理后,才可進行涂刷。后涂必須在前涂固化后才能進行。(9)注意事項1)
11、由于清潔劑丙酬是易燃物質(zhì),應(yīng)由專人管理,使用時應(yīng)嚴格禁止操作者吸煙,以防失火。2)教合面處理必須嚴格按照要求執(zhí)行,粘鋼質(zhì)量主要取決于建筑結(jié)構(gòu)膠的質(zhì)量和教合面清潔處理。3)由于拌和配好的建筑結(jié)構(gòu)膠使用期為30mim,因此教合前必須事先做好一切準備工作,然后再配膠。這樣才能保證在使用期內(nèi)完成結(jié)合操作。4)關(guān)于鋼板焊接接長工藝:①鋼板采用對焊,焊縫與受力方向應(yīng)成45角。②焊縫不應(yīng)布置在受力最大處,如板的跨中不應(yīng)設(shè)置焊縫。③在粘鋼前,應(yīng)對鋼板焊
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