一.增大截面加固法
對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而言,增大截面法是通過采用同種材料(鋼筋混凝土)來增大原混凝土結(jié)構(gòu)截面面積,,從而達(dá)到提高結(jié)構(gòu)承載能力的目的。
當(dāng)梁,、柱構(gòu)件抗力不夠時,,常采用增大截面法,其優(yōu)點(diǎn)如下:
(1),、施工技術(shù)成熟,,便于施工;
(2),、質(zhì)量好,,可靠性強(qiáng);
(3),、提高抗力及構(gòu)件剛度的幅度大,,尤其對柱增加穩(wěn)定性較大。
增大截面,、增加剛度,,首先要考慮分析整體結(jié)構(gòu),不能僅為局部加大而加大,,這樣會引起整體結(jié)構(gòu)的局部薄弱層發(fā)生重大事故,。
此外,加大截面法還有一些不利因素,,使用時要予以考慮,。
(1)、因構(gòu)件質(zhì)量和剛度變化較大,,結(jié)構(gòu)固有頻率會發(fā)生變化,,因此,應(yīng)避免使結(jié)構(gòu)加固后的固有頻率進(jìn)入地震或風(fēng)震的共振區(qū)域,,造成新形式的破壞,;
(2)、現(xiàn)場濕作業(yè)工作量大,,養(yǎng)護(hù)時間較長,,對生產(chǎn)和生活有一定的影響;
(3),、構(gòu)件的截面增大后對結(jié)構(gòu)的外觀以及房屋或橋梁凈空也有一定的影響,。增大截面加固法主要使用于梁、板,、柱,、墻等一般結(jié)構(gòu),。
二.外包鋼加固法
外包鋼加固法是一種以角鋼外包于構(gòu)件四角,角鋼之間用綴板連接的加固方法,。
外包鋼加周法分干式和濕式兩種情況:
(1),、濕式外包鋼法足在型鋼與原構(gòu)件之間用乳膠水泥或環(huán)氧樹脂等粘結(jié),使新舊材料之間有較好的協(xié)同工作能力,,其整體性好,,但濕作業(yè)工作甚大;
(2),、干式外包鋼法是型鋼與原構(gòu)件之間無任何粘結(jié),,有時雖填以水泥砂漿,但并不能確保結(jié)合面剪力和拉力的有效傳遞,,型鋼與原構(gòu)件不能整體工作,,彼此只能單獨(dú)受力。與濕式外包鋼相比,,干式外包鋼施工更為簡便,,但承載力提高不如濕式外包鋼有效。
該法能在基本上不改變原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸的情況下,,大幅度提高構(gòu)件承載力,,增大延性和剛度,適用于混凝土柱,、梁,、犀架和磚窗問墻以及煙囪等結(jié)構(gòu)構(gòu)件和構(gòu)筑物的加固。外包鋼加周法特別適用于使用E不允許增大截面尺寸,,而又需要大幅度地提高承載力的軸心和偏心受壓構(gòu)件的加固,。該法施工速度快,現(xiàn)場工作量較小,,加固效果好,,但用鋼量大,加固費(fèi)用較高,。
三.預(yù)應(yīng)力加固法
預(yù)應(yīng)力加固法是一種采用外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿(分水平拉桿和組合式拉桿)或犁鋼撐桿對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的方法,。通過施加預(yù)應(yīng)力強(qiáng)迫鋼拉桿或型鋼撐桿受力,影響并改變原結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布,,并降低結(jié)構(gòu)原有應(yīng)力水平,,致使一般加固方法中普遍存在的應(yīng)力應(yīng)變滯后現(xiàn)象的影響能較好的消除。
因此,,后加部分與原結(jié)構(gòu)能較好地共同工作,,結(jié)構(gòu)的總體承載能力可顯著提高。預(yù)應(yīng)力加固法具有加固,、卸載和改變結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布的三重效果,,適用于大跨度結(jié)構(gòu)加固,,以及采用其他方法無法加固或加固效果很不理想的較高應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)下的大型結(jié)構(gòu)加固。
預(yù)應(yīng)力加固法的主要優(yōu)點(diǎn)如下:
(1),、體外配筋張拉預(yù)應(yīng)力可以起到增加主筋,、提高iF截面及斜截面的強(qiáng)度,同時也提高了剛度,,有效地改善r使用性能且效果好,;
(2)、預(yù)應(yīng)力能消除或減緩后加桿件的應(yīng)力滯后現(xiàn)象,,使后加桿件有效地工作;
(3),、預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的負(fù)彎矩町以抵消部分荷載彎矩,,減小原構(gòu)件的裂縫寬度共至使原裂縫完全閉合。
因此,,預(yù)應(yīng)力加固法是一種加固效果好而且費(fèi)用低的加固方法,,具有廣闊的應(yīng)用前景。該法的缺點(diǎn)是增加了施加預(yù)應(yīng)力的工序和設(shè)備,。
四.外部粘鋼加固法
外部粘鋼加固法是將鋼板通過粘結(jié)劑,,按加固設(shè)計要求,粘貼于混凝土或鋼結(jié)構(gòu)表面,,使之共同工作,。這種加固法的優(yōu)點(diǎn)是取材容易,施工方便,、快捷,,能在幾乎不改變構(gòu)件的外觀和使用空間的條件下,大大提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力和正常使用階段的性能,。
采用外部粘鋼加固時,,通常是將鋼板粘于梁底受拉區(qū),以提高梁的承載力,,當(dāng)在梁側(cè)貼鋼板時還可以提高梁斜截面承載力,。
目前,外部粘鋼加固法主要用于承受靜力作用的一般受彎構(gòu)件及受拉構(gòu)件的補(bǔ)強(qiáng)加固,,要求環(huán)境溫度不宜超過60℃,,相對濕度不宜大于70%,并要求無化學(xué)腐蝕,。當(dāng)丁作條件不滿足上述要求時,,應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的處理措施。粘貼鋼板對施工工藝要求較高,,一般需要專業(yè)施工隊(duì)伍才能保證施工質(zhì)量,。
五.增設(shè)支點(diǎn)加固法
增設(shè)支點(diǎn)加固法是通過增設(shè)支承點(diǎn)來減小結(jié)構(gòu)計算跨度,,達(dá)到減小結(jié)構(gòu)內(nèi)力和提高其承載能力的加固方法。該法簡單可靠,,但對于使用空間有一定影響,,適用于梁、板,、桁架,、網(wǎng)架等水平結(jié)構(gòu)的加固。
六.化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)法
化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)就是將一定化學(xué)材料配制成漿液,,用壓送設(shè)備將其灌入混凝土結(jié)構(gòu)裂縫內(nèi),,使其擴(kuò)散、膠凝或固化,,達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)的目的,。
化學(xué)灌漿材料主要有兩種:
一種是以環(huán)氧樹脂為主劑配制成的環(huán)氧樹脂灌漿材料,它具有化學(xué)穩(wěn)定性好,、可以室溫固化,、收縮小、強(qiáng)度高,、粘結(jié)力強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn),,而且因?yàn)榄h(huán)氧樹脂灌漿材料的粘結(jié)力和內(nèi)聚力均大于混凝土的內(nèi)聚力,能有效地修補(bǔ)混凝土的裂縫,,恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性,,目前是一種較好的補(bǔ)強(qiáng)固結(jié)化學(xué)灌漿材料,一般用于修補(bǔ)寬度為0.2mm一0.5mm的裂縫,;
另一種是以甲基丙烯酸甲酯為主劑配制的甲基丙烯酸酯類灌漿材料,,它具有可灌性好的特點(diǎn),能灌入0.05mm寬的細(xì)微裂縫中,,一般用來修補(bǔ)縫寬在0.2mm以下的裂縫,。
化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)法主要用來修補(bǔ)因出現(xiàn)裂縫而影響使用功能的結(jié)構(gòu),如水池,、水塔,、水壩等,也可用來修補(bǔ)混凝土梁,、板,、柱等構(gòu)件及因鋼筋銹蝕Ifii導(dǎo)致結(jié)構(gòu)耐久性降低的構(gòu)件。
除了上述方法外,,還有水泥壓漿補(bǔ)強(qiáng)法等,。
對于上述加固方法,國內(nèi)外的很多科研機(jī)構(gòu)都進(jìn)行了大量的研究工作,,且大都已經(jīng)用于實(shí)際工程中,。然而,。這些加固方法都有一定的缺陷,除去帶有共性的化學(xué)腐蝕問題外,,象粘鋼加固法,,還會增加構(gòu)件自重、結(jié)點(diǎn)不易處理,、施工難度大等,。
因此,在實(shí)際加固時,,應(yīng)尋求一種簡便易行的技術(shù)含鼉高的加固技術(shù),。H強(qiáng)以其優(yōu)異的性能成為土木工程領(lǐng)域受寵的新型材料,尤其與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相結(jié)合更能發(fā)揮其突出的優(yōu)點(diǎn),。FRP具有很大的研究推廣價值和巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益,,隨著研究工作的不斷深入,這種材料必將得到廣泛的應(yīng)用,。我國擁有巨大的建筑市場,隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展,,相信FRP在我國土木工程領(lǐng)域?qū)⒂忻篮脧V闊的發(fā)展前景,。