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悬挑梁加固方法介绍

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2021-07-28
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建筑设(she)计、施(shi)工中,经(jing)常可遇到悬挑梁结构,悬挑结构常常处于室外,面对雨(yu)水(shui)、二(er)氧化碳的(de)侵(qin)蚀、以及使用原因导(dao)致承(cheng)载力降低(di),一旦出现裂缝可能会进一步扩大。

考虑到悬挑梁在整个(ge)结构体(ti)系(xi)中的受(shou)力的特殊性,一旦因(yin)设计(ji)、施工质(zhi)量和(he)使用环(huan)境等原因(yin),导致挑梁出现裂(lie)缝和(he)变形等问(wen)题,将构成较大安全隐患。

设计(ji)问题

01 荷载(zai)取(qu)值问题

按《建筑(zhu)结构(gou)荷(he)载规(gui)范》(GB50009-2012),活荷(he)载标准值2.5-3.5kN/m²,若取(qu)1.5kN/m²,会造成设计安全(quan)隐患。

02 设计计算失误

砌体(ti)结构中对钢筋混凝土挑(tiao)梁的抗倾(qing)覆(fu)验算(suan)中,挑(tiao)梁计算(suan)倾(qing)覆(fu)点与(yu)墙外边缘的距离应按照《砌体(ti)结构设计规范》(GB50003-2011)的要求:

当(dang)l1≥2.2hb时,x0可(ke)近似取x0=0.3hb,且(qie)不大(da)于0.13l1

当l1≥2.2hb时(shi),直(zhi)接取x0=0.13hb

式子(zi)中l1为挑梁(liang)埋入砌体的长度(du)(mm);x0为计算倾覆点到墙(qiang)外边缘的距离(li)(mm);hb为挑梁(liang)的截面(mian)高度(du)(mm)。

因此(ci),在计算(suan)外悬挑长(zhang)度l0时,应(ying)该(gai)是l0=l+0.3hb,但有(you)些设(she)计却直(zhi)接采用(yong)l0=l,这样(yang)设(she)计控制(zhi)弯矩将严重(zhong)偏小。

03 抗剪设(she)计失误

规范规定(ding),悬臂梁长度大于1.5m时(shi),必须(xu)设(she)置(zhi)一排(pai)弯(wan)(wan)起钢筋用(yong)(yong)以抗剪,若(ruo)梁端(duan)有(you)集中(zhong)(zhong)荷载,必须(xu)设(she)置(zhi)两排(pai)弯(wan)(wan)起筋。现实(shi)中(zhong)(zhong),挑梁端(duan)部常因用(yong)(yong)户的需要而(er)在梁端(duan)设(she)有(you)240mm厚砌筑(zhu)围(wei)护墙的等效集中(zhong)(zhong)线荷载,但设(she)计(ji)时(shi)却可能(neng)忽视这个问题,从而(er)造成质量事故。

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工程上(shang)很多挑梁问(wen)题就(jiu)出在抗剪(jian)力不足的问(wen)题上(shang),而箍筋和弯(wan)起钢筋的合理配置(zhi)是能否符合要求(qiu)的关键。

施工问题(ti)

施工问题主要(yao)有两方面:

01 钢筋配置不当

因为现场工人操作时容易将悬挑梁的负筋(jin)踩踏下去,造成梁板计(ji)算控制截面的有(you)效高度h0减小;此外,还(hai)有(you)钢(gang)筋(jin)位置(zhi)配(pei)反的情(qing)况(kuang)(kuang),此种情(qing)况(kuang)(kuang)更加危险,拆模时就可能坍(tan)塌。

02 混凝土强(qiang)度和尺寸不足(zu)

这种情况亦(yi)是工程中易发生的问题(ti)。强度的不足意(yi)味着受压区面积(ji)增大(da)而(er)受拉主筋h0减小,主筋拉应力增大(da),拆模后会有较大(da)变形及裂(lie)缝产生,从而(er)形成隐患。

03 其(qi)他(ta)原因

施工中钢筋少配或误配、材(cai)料使用不(bu)当或失误(如(ru)使用光圆代替螺纹钢)、劣质(zhi)水(shui)泥、未经设计验算随(sui)意套用其他混凝(ning)土配合(he)比,都会影(ying)响(xiang)构件的质(zhi)量。

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质量问题处理方法

对(dui)于存(cun)在质量问题的悬挑梁,其加(jia)(jia)固方(fang)法(fa)有很多,下面对(dui)工程中行之(zhi)有效的几种(zhong)方(fang)法(fa)加(jia)(jia)以探讨与分析。

01 粘钢加(jia)固

粘钢(gang)法(fa)即(ji)采用环氧(yang)树脂胶对原(yuan)(yuan)挑梁进行体(ti)粘钢(gang)加固。此种方(fang)法(fa)是发(fa)展较为成熟的技术,特(te)点是针对性(xing)较强(qiang),且现场施工简单,对原(yuan)(yuan)结构(gou)的损伤和扰(rao)动很(hen)小,几乎不(bu)增加原(yuan)(yuan)结构(gou)体(ti)积。

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缺点是粘贴钢(gang)板(ban)的(de)应力(li)滞(zhi)后现象(xiang)。由于悬臂梁加(jia)固(gu)一般(ban)是在(zai)不卸荷的(de)情况(kuang)下进行施工的(de),原梁中的(de)钢(gang)筋已有一定的(de)应力(li)存在(zai),而所粘贴的(de)钢(gang)板(ban)在(zai)后加(jia)荷载作用下才会(hui)产生应力(li)。

02 碳纤维加固

碳纤(xian)维布在(zai)顺纤(xian)维方(fang)向(xiang)上(shang)具有很高的拉(la)伸强(qiang)度(du)和疲劳强(qiang)度(du),适(shi)用于结构(gou)构(gou)件受拉(la)区域(yu)的加(jia)固。在(zai)悬(xuan)挑(tiao)梁受拉(la)区域(yu)粘(zhan)贴碳纤(xian)维布进行抗弯(wan)加(jia)固,并在(zai)悬(xuan)挑(tiao)梁支座处(chu)增加(jia)横向(xiang)压条(tiao)。在(zai)加(jia)固区域(yu)以外,两端留有足够的锚固长度(du)。

图1.webp.jpg

图2.webp.jpg

碳(tan)纤(xian)维(wei)加(jia)固也是(shi)比(bi)较成熟的一项技术(shu),碳(tan)纤(xian)维(wei)加(jia)固与外(wai)包型(xing)刚类似(si),它(ta)比(bi)外(wai)包型(xing)刚更(geng)加(jia)简(jian)便(bian),且易于运(yun)送,外(wai)界条(tiao)件对其几乎无腐(fu)蚀作用,施工(gong)简(jian)单且不(bu)会破坏原结构等优良特质(zhi)。

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03 增大截面

当悬挑梁承载力相差较大,刚度也不(bu)满足(zu)要求时,采用(yong)增截面法加固比较有效(xiao)。加固设计时,可根据原构(gou)(gou)件(jian)的(de)受力性质、构(gou)(gou)造(zao)特点和现场条(tiao)件(jian),选(xuan)用(yong)三面加厚、两(liang)面加厚或单(dan)面加厚等构(gou)(gou)造(zao)形式。

补(bu)浇的(de)混凝土处在受(shou)拉区,它对(dui)补(bu)加的(de)钢筋起到粘(zhan)结和保护作用(yong);补(bu)浇的(de)混凝土处在受(shou)压区时,增(zeng)加了构(gou)件的(de)有效(xiao)(xiao)高度(du),从而提高了构(gou)件的(de)抗弯、抗剪承载力(li),增(zeng)加了构(gou)件的(de)刚(gang)度(du),加固效(xiao)(xiao)果很明显。

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增大截面(mian)(mian)法与一(yi)般方(fang)法比(bi)较,施(shi)工质量易(yi)于保证,补浇混凝(ning)土(tu)前应对(dui)原有挑梁基层进(jin)行(xing)凿毛(mao)处理,并清(qing)理干净,然后(hou)在剔凿表(biao)面(mian)(mian)涂抹高(gao)分子(zi)界(jie)面(mian)(mian)胶,使(shi)新旧(jiu)混凝(ning)土(tu)面(mian)(mian)结合良好,解决(jue)新旧(jiu)界(jie)面(mian)(mian)荷载(zai)传(chuan)递的(de)问题(ti)。

注意:由于加固(gu)构件(jian)实际上为叠合构件(jian),主要表现(xian)在混(hun)凝土应变滞后(hou),钢筋(jin)应力超前。因此,设计(ji)上应对增补(bu)钢筋(jin)强(qiang)度设计(ji)值强(qiang)度乘以一定的折减系数。

04 挖补加固法

若悬(xuan)挑根(gen)部不满足(zu)要求但(dan)配筋充(chong)足(zu),可采用挖补加固(gu)(gu)法增加悬(xuan)缝根(gen)部厚度。加固(gu)(gu)这类构(gou)件(jian)时,先用脚(jiao)手架或支撑将待加固(gu)(gu)悬(xuan)挑梁的(de)底(di)部固(gu)(gu)定牢(lao)靠(kao),并能承受结构(gou)自重与施工荷载(zai)而不下沉。

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如图所示,先(xian)用钢(gang)钻将悬(xuan)板根(gen)部混(hun)(hun)凝土(tu)打掉(diao),再(zai)挖去混(hun)(hun)凝土(tu)的底(di)面重新倾斜支(zhi)模,清洗混(hun)(hun)凝土(tu)接口处,刷(shua)上素水泥浆再(zai)用不小于C25的细石混(hun)(hun)凝土(tu)补充,使新浇(jiao)混(hun)(hun)凝土(tu)悬(xuan)挑(tiao)根(gen)部加厚,并(bing)注意养护。这种方法可(ke)以(yi)彻底(di)解决悬(xuan)挑(tiao)根(gen)部上皮裂缝(feng)和变(bian)形问题(ti)。

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总结

在工程检测中,原结(jie)构(gou)承(cheng)载力(li)达到(dao)一(yi)定程度后,加(jia)(jia)(jia)固(gu)结(jie)构(gou)才开(kai)始(shi)受力(li),同时,上述加(jia)(jia)(jia)固(gu)方法对悬挑构(gou)件(jian)进行补(bu)强加(jia)(jia)(jia)固(gu),为二(er)次受力(li)状态,不是新旧结(jie)构(gou)简(jian)单地叠加(jia)(jia)(jia)受力(li),受力(li)分布(bu)也不均匀,因此(ci)不可简(jian)单地做叠加(jia)(jia)(jia)计算。

为了使加固后的(de)(de)构件更加安全,应适当(dang)加大(da)设计的(de)(de)安全系数,以达到最理想、最经济的(de)(de)加固效果,并且施(shi)工时严格按标准执行,确保达到使用要求。

关键词:
ob体育 科技
碳纤维布
裂缝胶
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