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        懸挑梁加固方法介紹

        行業資訊
        2020-07-28
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        建筑設計、施工中,經??捎龅綉姨袅航Y構,懸挑結構常常處于室外,面對雨水、二氧化碳的侵蝕、以及使用原因導致承載力降低,一旦出現裂縫可能會進一步擴大。

        考慮到懸挑梁在整個結構體系中的受力的特殊性,一旦因設計、施工質量和使用環境等原因,導致挑梁出現裂縫和變形等問題,將構成較大安全隱患。

        設計問題

        01 荷載取值問題

        按《建筑結構荷載規范》(GB50009-2012),活荷載標準值2.5-3.5kN/m2,若取1.5kN/m2,會造成設計安全隱患。

        02 設計計算失誤

        砌體結構中對鋼筋混凝土挑梁的抗傾覆驗算中,挑梁計算傾覆點與墻外邊緣的距離應按照《砌體結構設計規范》(GB50003-2011)的要求:

        當l1≥2.2hb時,x0可近似取x0=0.3hb,且不大于0.13l1

        當l1≥2.2hb時,直接取x0=0.13hb

        式子中l1為挑梁埋入砌體的長度(mm);x0為計算傾覆點到墻外邊緣的距離(mm);hb為挑梁的截面高度(mm)。

        因此,在計算外懸挑長度l0時,應該是l0=l+0.3hb,但有些設計卻直接采用l0=l,這樣設計控制彎矩將嚴重偏小。

        03 抗剪設計失誤

        規范規定,懸臂梁長度大于1.5m時,必須設置一排彎起鋼筋用以抗剪,若梁端有集中荷載,必須設置兩排彎起筋?,F實中,挑梁端部常因用戶的需要而在梁端設有240mm厚砌筑圍護墻的等效集中線荷載,但設計時卻可能忽視這個問題,從而造成質量事故。

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        工程上很多挑梁問題就出在抗剪力不足的問題上,而箍筋和彎起鋼筋的合理配置是能否符合要求的關鍵。

        施工問題

        施工問題主要有兩方面:

        01 鋼筋配置不當

        因為現場工人操作時容易將懸挑梁的負筋踩踏下去,造成梁板計算控制截面的有效高度h0減??;此外,還有鋼筋位置配反的情況,此種情況更加危險,拆模時就可能坍塌。

        02 混凝土強度和尺寸不足

        這種情況亦是工程中易發生的問題。強度的不足意味著受壓區面積增大而受拉主筋h0減小,主筋拉應力增大,拆模后會有較大變形及裂縫產生,從而形成隱患。

        03 其他原因

        施工中鋼筋少配或誤配、材料使用不當或失誤(如使用光圓代替螺紋鋼)、劣質水泥、未經設計驗算隨意套用其他混凝土配合比,都會影響構件的質量。

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        質量問題處理方法

        對于存在質量問題的懸挑梁,其加固方法有很多,下面對工程中行之有效的幾種方法加以探討與分析。

        01 粘鋼加固

        粘鋼法即采用環氧樹脂膠對原挑梁進行體粘鋼加固。此種方法是發展較為成熟的技術,特點是針對性較強,且現場施工簡單,對原結構的損傷和擾動很小,幾乎不增加原結構體積。

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        缺點是粘貼鋼板的應力滯后現象。由于懸臂梁加固一般是在不卸荷的情況下進行施工的,原梁中的鋼筋已有一定的應力存在,而所粘貼的鋼板在后加荷載作用下才會產生應力。

        02 碳纖維加固

        碳纖維布在順纖維方向上具有很高的拉伸強度和疲勞強度,適用于結構構件受拉區域的加固。在懸挑梁受拉區域粘貼碳纖維布進行抗彎加固,并在懸挑梁支座處增加橫向壓條。在加固區域以外,兩端留有足夠的錨固長度。

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        碳纖維加固也是比較成熟的一項技術,碳纖維加固與外包型剛類似,它比外包型剛更加簡便,且易于運送,外界條件對其幾乎無腐蝕作用,施工簡單且不會破壞原結構等優良特質。

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        03 增大截面

        當懸挑梁承載力相差較大,剛度也不滿足要求時,采用增截面法加固比較有效。加固設計時,可根據原構件的受力性質、構造特點和現場條件,選用三面加厚、兩面加厚或單面加厚等構造形式。

        補澆的混凝土處在受拉區,它對補加的鋼筋起到粘結和保護作用;補澆的混凝土處在受壓區時,增加了構件的有效高度,從而提高了構件的抗彎、抗剪承載力,增加了構件的剛度,加固效果很明顯。

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        增大截面法與一般方法比較,施工質量易于保證,補澆混凝土前應對原有挑梁基層進行鑿毛處理,并清理干凈,然后在剔鑿表面涂抹高分子界面膠,使新舊混凝土面結合良好,解決新舊界面荷載傳遞的問題。

        注意:由于加固構件實際上為疊合構件,主要表現在混凝土應變滯后,鋼筋應力超前。因此,設計上應對增補鋼筋強度設計值強度乘以一定的折減系數。

        04 挖補加固法

        若懸挑根部不滿足要求但配筋充足,可采用挖補加固法增加懸縫根部厚度。加固這類構件時,先用腳手架或支撐將待加固懸挑梁的底部固定牢靠,并能承受結構自重與施工荷載而不下沉。

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        如圖所示,先用鋼鉆將懸板根部混凝土打掉,再挖去混凝土的底面重新傾斜支模,清洗混凝土接口處,刷上素水泥漿再用不小于C25的細石混凝土補充,使新澆混凝土懸挑根部加厚,并注意養護。這種方法可以徹底解決懸挑根部上皮裂縫和變形問題。

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        總結

        在工程檢測中,原結構承載力達到一定程度后,加固結構才開始受力,同時,上述加固方法對懸挑構件進行補強加固,為二次受力狀態,不是新舊結構簡單地疊加受力,受力分布也不均勻,因此不可簡單地做疊加計算。

        為了使加固后的構件更加安全,應適當加大設計的安全系數,以達到最理想、最經濟的加固效果,并且施工時嚴格按標準執行,確保達到使用要求。

        關鍵詞:
        卡本科技
        碳纖維布
        裂縫膠
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