外包型鋼加固法

1、外包型鋼加固法外包型鋼加固法1.外包型鋼加固法，按其與原構(gòu)件的連接方式分為：外粘結(jié)型鋼加固法和無(wú)粘結(jié)外包型鋼加固法；均適用于需要大幅度提高截面承載能力和抗震能力的鋼筋混凝土柱及梁的加固。均適用于需要大幅度提高截面承載能力和抗震能力的鋼筋混凝土柱及梁的加固。但對(duì)使用環(huán)境的溫度和濕度有要求。但對(duì)使用環(huán)境的溫度和濕度有要求。外包鋼加固法的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)件截面尺寸增加不多，但其承載能力和抗震能力可大幅度提高；加固后原構(gòu)件上的混凝土因受外包鋼綴板的約束

2、變成三向受力的約束混凝土，構(gòu)件的延性得到提高；施工不需要模板，施工速度較快。外包鋼加固法受使用環(huán)境限制，費(fèi)用較高，有時(shí)需要特制的夾具，同時(shí)外包鋼需進(jìn)行防腐處理，以提高耐久性。2.當(dāng)工程要求不使用結(jié)構(gòu)膠粘劑時(shí)，宜使用無(wú)粘結(jié)外包型鋼加固法(不使用結(jié)構(gòu)膠或僅使用水泥砂漿堵塞混凝土與型鋼縫隙)，也稱(chēng)干式外包型鋼加固法。其設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:2.1當(dāng)原柱完好，但需提高其設(shè)計(jì)荷載時(shí)可按原柱與型鋼構(gòu)架共同承擔(dān)荷載進(jìn)行計(jì)算。此時(shí)，型鋼構(gòu)架與原柱所承受的

3、外力，可按各自截面剛度比例進(jìn)行分配。柱加固后總承載力為型鋼構(gòu)架承載力與原柱承載力之和。2.2當(dāng)原柱尚能工作，但需降低原設(shè)計(jì)承載力時(shí)，原柱承載力降低程度由可靠性鑒定結(jié)果進(jìn)行確定；其不足部分由型鋼構(gòu)架承擔(dān)。2.3當(dāng)原柱存在不適合繼續(xù)承載的損傷或者嚴(yán)重缺陷時(shí)，可不考慮原柱的作用，全部荷載由型鋼骨架承擔(dān)。2.4型鋼骨架承載力按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算，并乘以與原柱協(xié)同工作的折減系數(shù)。注意：無(wú)粘結(jié)外包型鋼加固法，屬于組合結(jié)構(gòu)范疇；由于型鋼與原構(gòu)件之

4、間無(wú)有效連接，注意：無(wú)粘結(jié)外包型鋼加固法，屬于組合結(jié)構(gòu)范疇；由于型鋼與原構(gòu)件之間無(wú)有效連接，其所受的外力，只能按原柱和型鋼的剛度進(jìn)行分配，而不能視為復(fù)合構(gòu)件受力，很費(fèi)剛材，其所受的外力，只能按原柱和型鋼的剛度進(jìn)行分配，而不能視為復(fù)合構(gòu)件受力，很費(fèi)剛材，僅在不宜使用膠粘的場(chǎng)合使用僅在不宜使用膠粘的場(chǎng)合使用。故型鋼加固主要以外粘型鋼加固法為主。故型鋼加固主要以外粘型鋼加固法為主。3.外粘型鋼加固法的作用原理3.1對(duì)梁的加固對(duì)梁的加固，可理解

5、成在加固混凝土梁的外圍，套一個(gè)彈性空間鋼桁架結(jié)構(gòu)組成的組合結(jié)構(gòu)，通過(guò)粘膠使梁與空間鋼桁架協(xié)同工作。采用粘鋼雙筋梁方案，粘鋼加固的計(jì)算鋼板面積亦是外套鋼桁架弦桿的用鋼面積，規(guī)整后參照構(gòu)造要求選擇型鋼型材，組成加固型鋼桁架的弦桿。對(duì)于加固梁，由于規(guī)范規(guī)定粘鋼板加固梁最多可允許承擔(dān)M1=1.4M0的彎矩內(nèi)力，其不足的部分M2=M1.4M0可由外粘彈性型鋼材料的桁架承擔(dān)。由粘膠連接使二者協(xié)同工作，因此當(dāng)組合結(jié)構(gòu)破壞時(shí)，梁和桁架都可達(dá)到極限狀態(tài)，

6、其外粘型鋼加固粱的極限限承載力M=M1M2梁的加固可按黏貼鋼板進(jìn)行計(jì)算，屬于第九章，故這里不介紹。梁的加固可按黏貼鋼板進(jìn)行計(jì)算，屬于第九章，故這里不介紹。3.2對(duì)柱的加固在柱的四角外粘型鋼，型鋼之間用正交的綴板焊接，并在型鋼及綴板與混凝土之間灌注結(jié)構(gòu)膠，使其形成整體共同工作。這個(gè)整體類(lèi)似于外套豎向空間構(gòu)架組合結(jié)構(gòu)或相當(dāng)于型鋼這個(gè)整體類(lèi)似于外套豎向空間構(gòu)架組合結(jié)構(gòu)或相當(dāng)于型鋼勁性混凝土柱，其型鋼結(jié)構(gòu)自身具有較高的承載力。其次，型鋼對(duì)混凝土

7、柱的外包，類(lèi)似勁性混凝土柱，其型鋼結(jié)構(gòu)自身具有較高的承載力。其次，型鋼對(duì)混凝土柱的外包，類(lèi)似方鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，一方面鋼管對(duì)核心混凝土的約束作用使混凝土處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)，方鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，一方面鋼管對(duì)核心混凝土的約束作用使混凝土處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)，從而提高了混凝土材料的強(qiáng)度和延性；另一方面核心混凝土阻止鋼管壁向內(nèi)屈曲，增強(qiáng)了從而提高了混凝土材料的強(qiáng)度和延性；另一方面核心混凝土阻止鋼管壁向內(nèi)屈曲，增強(qiáng)了柱體系的穩(wěn)定性和承載力。柱體系的穩(wěn)定

8、性和承載力。包鋼加固柱是利用粘貼薄鋼板與角鋼組合的空間構(gòu)架對(duì)構(gòu)件進(jìn)行加固，是在柱子一次受力后、具有一定應(yīng)力水平時(shí)加上去的，只有當(dāng)柱子二次受力時(shí)，包鋼結(jié)構(gòu)才對(duì)原混凝土柱產(chǎn)生被動(dòng)約束力。包鋼結(jié)構(gòu)在梁板樓蓋節(jié)點(diǎn)處往往在構(gòu)造上不能連續(xù)，梁柱節(jié)點(diǎn)處將成為加固的薄弱部位。注意：采用外包型鋼加固時(shí)，因采取措施卸除或大部分卸除作用在原結(jié)構(gòu)上的活荷載。注意：采用外包型鋼加固時(shí)，因采取措施卸除或大部分卸除作用在原結(jié)構(gòu)上的活荷載。注意：注意：1、查《混凝土結(jié)

9、構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，為了保持與偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算具有可靠的近似度，在上式右端乘以0.9。（不知道為什么，求老師解答）2、考慮型鋼截面對(duì)混凝土約束作用而引入的承載力提高系數(shù)，與截面的形狀有關(guān)：對(duì)于圓形截面柱，取為1.15；高寬比不大于1.5，截面高度不大于600mm的矩形截面柱取1.1；不符合上述規(guī)定的矩形截面柱，取1.0?？紤]到型鋼結(jié)構(gòu)是二次受力結(jié)構(gòu)，存在應(yīng)變滯后的效應(yīng)，故型鋼需要乘以強(qiáng)度利用系數(shù)，一般取0.9，抗震結(jié)構(gòu)取1.0。6

10、、偏心受壓構(gòu)件新增參數(shù)的意義與軸心受壓構(gòu)建相同，這里就不再重復(fù)。7、施工工藝。主要步驟說(shuō)明1.型鋼骨架的制作型鋼骨架的制作：型鋼骨架及鋼套箍的部件，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)按被加固構(gòu)件的實(shí)際外圍尺寸進(jìn)行制作。其部件上預(yù)鉆的孔洞和切口的位置、尺寸和數(shù)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙的要求。2.界面處理界面處理：混凝土表面清理、打磨和糙化處理應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，清理和鑿毛不能打成溝槽：原構(gòu)件混凝土截面的棱角應(yīng)進(jìn)行圓化打磨；圓化半徑應(yīng)不小于7mm，磨圓的混凝土表面應(yīng)無(wú)松動(dòng)的骨料

11、。3型鋼骨架安裝型鋼骨架安裝：乳膠水泥漿、水泥砂漿應(yīng)按設(shè)計(jì)要求配制。當(dāng)采用乳膠水泥漿濕式外包型鋼時(shí)，應(yīng)在型鋼和混凝土貼合處分別涂抹乳膠水泥漿，厚度約5mm，然后立即將型鋼骨架貼合安裝，型鋼周邊應(yīng)有少量乳膠水泥擠出。型鋼骨架各肢的安裝，應(yīng)采用專(zhuān)門(mén)的卡具以及鋼箍和墊片等箍緊、頂緊；安裝后的鋼骨架與原構(gòu)件表面應(yīng)緊貼，接觸面應(yīng)在80％以上，鋼骨架無(wú)松動(dòng)和晃動(dòng)。型鋼骨架各肢安裝就位后，應(yīng)與綴板、箍板以及其他連接件等進(jìn)行焊接。焊縫應(yīng)平直、均勻，無(wú)虛

12、焊、漏焊，焊縫的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50205)的要求。用乳膠水泥漿或水泥砂漿粘貼濕式外包鋼施工，當(dāng)型鋼骨架焊接完成后，綴板及因施工造成型鋼骨架未填乳膠砂漿或水泥砂漿的部位，按照原工藝及配比重新填實(shí)。4注漿孔、排氣孔留置注漿孔、排氣孔留置外包鋼采用環(huán)氧樹(shù)脂化學(xué)灌漿，型鋼骨架上注漿孔(一般在較低位置處設(shè)置)、排氣孔的位置與間距應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)定，在排氣孔上插上軟管作為排氣管，應(yīng)保證排氣管溢膠位置高于