粘貼鋼板加固法

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1、一、粘貼鋼板加固法原理?????鋼板粘貼補(bǔ)強(qiáng)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(bǔ)強(qiáng)鋼筋，通過鋼板與補(bǔ)強(qiáng)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(dá)到補(bǔ)強(qiáng)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(shí)例，這是因?yàn)檫@種加固法具有以下優(yōu)點(diǎn)：????（1）不需要破壞被加固的原有結(jié)構(gòu)物；????（2）加固工程質(zhì)量要求很高，但施工時(shí)并不要求高級(jí)的專門技術(shù)人員操作；????（3）

2、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(jià)值建筑的原有藝術(shù)特點(diǎn)。?????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(qiáng)度和耐久性。為避免鋼板脫膠拉開，端部可用加緊螺栓固定，但必須注意不要對(duì)構(gòu)建截面造成不必要的損傷。?二、鋼與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度?加固時(shí)粘貼上的鋼板，

3、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(qiáng)度。就鋼與混凝土的粘貼抗剪強(qiáng)度和粘貼抗拉強(qiáng)度進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：?(1)在C40級(jí)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(jìn)行剪切實(shí)驗(yàn)（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)抗剪強(qiáng)度大于混泥土的抗剪強(qiáng)度。（2）粘結(jié)抗拉實(shí)驗(yàn)?把兩塊鋼板對(duì)稱的粘結(jié)在C40級(jí)的混凝土立方體試塊上，進(jìn)行抗拉實(shí)驗(yàn)（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

4、拉強(qiáng)度大于混凝土的抗拉強(qiáng)度。?上述實(shí)驗(yàn)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(qiáng)度取決于混凝土的鋼板自身強(qiáng)度。因此，鋼板與混凝土的粘結(jié)抗剪、粘結(jié)抗拉強(qiáng)度，可取等于混凝土的抗剪強(qiáng)度、軸心抗拉強(qiáng)度。?三、粘貼鋼板加固設(shè)計(jì)?????首先，應(yīng)對(duì)橋梁存在的病害與產(chǎn)生缺陷的原因進(jìn)行分析，當(dāng)確定采用粘貼鋼板進(jìn)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(qiáng)度與作用，同時(shí)封閉粘貼部位的裂縫和缺陷，約束混

5、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(jì)時(shí)，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(shí)以鋼板與混凝土粘結(jié)處的混凝土局部抗剪切強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)。合理與安全的設(shè)計(jì)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(dāng)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(qiáng)度時(shí)，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45°?-?6

6、0°)，以承受主拉應(yīng)力。?(3)補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)時(shí)，鋼板可作為鋼筋的斷面來考慮將鋼板換算成鋼筋，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。??????(4)在構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，加固用的鋼板可按實(shí)際需要采用不同的形狀，但鋼板的厚度必?須比計(jì)算出的厚度大些。用于抗彎能力補(bǔ)強(qiáng)的鋼板尺寸應(yīng)盡可能薄而寬、厚度一般為4-6mm，較薄的鋼板可有足夠的彈性來適應(yīng)構(gòu)件表面形狀。用于抗剪能力提高的鋼板厚度宜厚點(diǎn)，可依設(shè)計(jì)而定，一般采用10?-?15mm。?(5)設(shè)計(jì)鋼板長度時(shí)，應(yīng)將鋼板的兩端延伸到低應(yīng)力區(qū)，以減少鋼板錨固端的粘結(jié)應(yīng)力

7、集中，防止粘結(jié)部位構(gòu)件出現(xiàn)裂縫或粘貼鋼板被拉脫現(xiàn)象的發(fā)生。?(6)粘鋼法加固橋梁，如何確保鋼板和外加固構(gòu)件形成整體受力是加固成功與否的關(guān)鍵，所以，在補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)時(shí)，除應(yīng)考慮鋼板具有足夠的錨固長度、粘結(jié)劑具有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度和耐久性外，為避免鋼板在自由端脫膠拉開，端部可用夾緊螺栓固定，或設(shè)置U型箍板、水平錨固板等，并在鋼板上按一定的距離用螺栓固定，確保鋼板與混凝土之間的粘結(jié)力滿足抗拉或抗剪強(qiáng)度的需要。?四、下面以粘貼鋼板法加固箱梁為例?(1)加固前處理??1)仔細(xì)鑿除崩裂和起殼的混凝土保護(hù)層。為保證修補(bǔ)材料與老混凝土之間在周邊教結(jié)?良

8、好，鑿除部分的周邊應(yīng)有碗口形明顯輪廓，周邊輪廓深度至少3cm.?2)若鋼筋僅外側(cè)(靠保護(hù)層一側(cè))銹蝕，則只需鑿除混凝土保護(hù)層部分即可;若鋼筋內(nèi)側(cè)?也銹蝕，則沿鋼筋周圍的混凝土均要鑿除內(nèi)側(cè)鑿除深度至少2cm以上直至露出好混凝土為止。3)銹蝕的鋼筋必須嚴(yán)格除銹，直到露出金屬光澤。