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第5章 粘贴钢板加固法


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5.4 粘贴钢板用于梁(板)正截面加固 5.4.4 正截面承载力加固时的有关规定及构造 (5)辅助抗剥离措施
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5.4 粘贴钢板用于梁(板)正截面加固 5.4.4 正截面承载力加固时的有关规定及构造 (6)负弯矩加固构造方式 ● 当需要对截面抵抗负弯矩的能力进行加固时,如果 钢板在梁宽范围可以直通时,则与在梁底加固时相同; ● 当梁宽范围钢板不能直通时,如果梁两侧存在现浇 楼板,则可以在梁两侧各4倍楼板厚度范围粘贴加固 钢板; ● 事实上,任何情况下应优先考虑利用楼板钢筋,再 决定是否在梁顶粘贴钢板加固。
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5.2 设计规定(续) (4)粘贴在混凝土构件表面的钢板应进行表面防腐处 理,并应对粘结剂和环境无害; (5)采用粘贴钢板对混凝土构件加固时,其长期使用 的环境温度不应高于60º C;处于特殊环境(高温、高 湿、介质腐蚀、放射等)的混凝土结构除应按国家现 行相关标准的规定采取防护措施外,尚应采用耐环境 作用胶粘剂,并按专门的工艺进行粘贴; (6)当被加固构件的表面防火要求时,应按现行国家 标准《建筑防火设计规范》GB50016规定的耐火等级 及耐火极限要求,对胶粘剂和钢板进行防护;
刘祖华、朱伯龙
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5.3 外置钢板与混凝土之间的粘结性能 5.3.2 梁正截面加固时钢板与混凝土界面应力特征
刘祖华、朱伯龙
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5.3 外置钢板与混凝土之间的粘结性能 5.3.2 梁正截面加固时钢板与混凝土界面应力特征 影响钢板剥离破坏的主要因素 (1)钢板厚度:钢板厚度越大,峰值剪应力、正应 力越大,越容易剥离; (2)粘结层厚度与粘结剂弹性模量:粘结层厚度越 刘祖华、朱伯龙 小,粘结剂弹性模量越高,峰值剪应力、正应力越大, 越容易剥离; (3)基层处理质量:基层浮浆清除越彻底,粘贴基 层越坚固,抗剥离能力越强。
钢板在端部与基层混 凝土之间发生剥离破 坏现象
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5.3 外置钢板与混凝土之间的粘结性能 5.3.2 梁正截面加固时钢板与混凝土界面应力特征 (1)钢板端部 钢板端部界面存在较高的界面剪应力峰值,也伴随 着较高的正拉应力,易于造成钢板与混凝土之间的剥 离破坏,也可能造成钢板端部混凝土保护层拉脱破坏。 (2)裂缝两侧 混凝土受拉易于开裂,粘钢加固后裂缝两侧容易在 界面上形成高剪应力,并引发剥离破坏。
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5.3 外置钢板与混凝土之间的粘结性能 5.3.1 梁正截面加固的钢板剥离破坏现象
图示加固构件为典型的粘贴钢板加固梁的受弯承载 力,预期目标是钢板与混凝土梁协同工作,其作用类 似于配置在构件内的钢筋,结果如何呢?
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5.3 外置钢板与混凝土之间的粘结性能 5.3.1 梁正截面加固的钢板剥离破坏现象
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5.4 粘贴钢板用于梁(板)正截面加固 5.4.1 基本规定 (1)在达到受弯承载力极限状态前,外贴钢板与混 凝土之间协同工作,不出现剥离破坏; (2)加固前正截面应变分布符合平截面分布规律, 加固后应变增量符合平截面分布规律; (3)压区混凝土采用矩形应力计算图形; (4)应考虑外贴钢板应变滞后现象; (5)承载能力极限状态下,钢板应优先考虑能达到 屈服;如不能屈服,应取为真实应变与钢板弹性模量 的乘积。
混凝土强度等级
C15
C20 C25 C30 C35 C40
C45
C50
≥C60
0.61
0.80 0.94 1.05 1.14 1.21
1.26
1.31
1.36
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5.4 粘贴钢板用于梁(板)正截面加固 5.4.4 正截面承载力加固时的有关规定及构造 (1)承载力提高幅度的限制 钢筋混凝土构件加固后,其正截面受弯承载力的提 高幅度,不应超过40%,并且应验算其受剪承载力, 避免受弯承载力提高后导致构件受剪破坏先于受弯破 坏。 (2)层数与厚度限制 粘贴钢板的加固量,对受拉区和受压区,分别不应 超过3层和2层,且钢板总厚度不应大于10mm。
0.05 1.11
0.10 1.23
0.15 1.37
0.20 1.54
0.25 1.75
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5.4 粘贴钢板用于梁(板)正截面加固 5.4.4 正截面承载力加固时的有关规定及构造 (4)单层钢板厚度限制 采用手工涂胶方式粘贴钢板时,单层钢板厚度不应 大于5mm,采用压力灌注胶粘剂的钢板厚度不应大于 10mm。 (5)辅助抗剥离措施 加固钢板应沿梁跨度方向延伸至支座边缘(不论计 算延伸长度如何),并在端部采取U形钢板箍加强; 当延伸至支座边缘仍不满足计算延伸长度要求时,应 在跨内及端部采用加强的U形钢板箍措施。
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5.4 粘贴钢板用于梁(板)正截面加固 5.4.1 基本规定 (1)在达到受弯承载力极限状态前,外贴钢板与混 凝土之间协同工作,不出现剥离破坏; (2)加固前正截面应变分布符合平截面分布规律; (3)加固后应变增量符合平截面分布规律; (4)应考虑外贴钢板应变滞后现象; (5)承载能力极限状态下,钢板应优先考虑能达到 屈服;如不能屈服,应取为真实应变与钢板弹性模量 的乘积。
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5.2 设计规定(续) (7)采用粘贴钢板对钢筋混凝土构件进行加固时, 应采取措施卸除或大部分卸除作用在结构上的活荷载。
卸载方式可以有两种, 其一是真实地卸除活 荷载;其二为条件许 可时采用支顶方式卸 载,该方法甚至可能 连恒载形成的初始内 力作用都卸掉了。带 螺杆的顶托可以产生 主动预紧力
5 /外粘型钢加固法
5.7 外粘型钢加固法 5.7.1 基本特征
对需要进行承载力 加固的构件,采用 型钢(一般情况下 使用角钢)粘附在 构件四角,并通过 拉结单元强化型钢 与加固构件之间的 连接,实现承载力 加固目标。
5 /外粘型钢加固法
5.7 外粘型钢加固法 5.7.2 适用范围 由于型钢之间采用拉结单元加强,一般情况下与构 件之间形成围合关系,因此外粘型钢与加固构件之间 的协同工作性能更易得到保证,适合于对承载力需要 较大幅度提高的情况,也适合于抗震加固需求。在承 载力加固类型方面,外粘型钢加固法适用于钢筋混凝 土柱正截面、斜截面承载力加固,适用于钢筋混凝土 梁的受弯承载力和受剪承载力加固。
Hale Waihona Puke 5 粘贴钢板加固法/5.4 粘贴钢板用于梁(板)正截面加固 5.4.4 正截面承载力加固时的有关规定及构造 (6)负弯矩加固构造方式
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5.5 粘贴钢板用于梁的斜截面加固 5.5.1 加固方式 采用粘贴钢板方法对受弯构件斜截面加固时,是以 一种类似于箍筋的方式进行加固的,即沿垂直于构件 轴线方向粘贴具有锚固措施的U形钢板箍:
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5.6 粘贴钢板用于大偏心受压、轴心受拉与大偏心受 拉承载力加固 5.6.4 大偏压、轴拉以及大偏拉加固时的构造
某圆形水泥筒仓,投入使用后 短时间内发现筒仓出现大量竖 向裂缝,可考虑采用粘贴环状 钢板带加固(不是首选)。但 最合适的加固方法应当对钢板 带施加适当的预应力后焊接封 闭,因为由内而外衰减的温度 在外表面可能保持在60°C以 上(夏季),于粘贴胶的长期 性能不利。
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5.4 粘贴钢板用于梁(板)正截面加固 5.4.1 相对受压区高度限制 更为合理的方式应该考虑外贴钢板应变滞后现象
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≤0.007 单排 钢筋 双排 钢筋 0.70 0.75
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5.3 外置钢板与混凝土之间的粘结性能 5.3.2 梁正截面加固时钢板与混凝土界面应力特征
刘祖华、朱伯龙
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5.3 外置钢板与混凝土之间的粘结性能 5.3.2 梁正截面加固时钢板与混凝土界面应力特征
刘祖华、朱伯龙
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5.3 外置钢板与混凝土之间的粘结性能 5.3.2 梁正截面加固时钢板与混凝土界面应力特征
5 /外粘型钢加固法
5 /外粘型钢加固法
5 /外粘型钢加固法
5.7 外粘型钢加固法 5.7.4 承载力计算 (3)受弯构件 采用外粘型钢加固矩形截面钢筋混凝土梁时,可只 考虑在受拉区粘贴角钢,但应在楼板上采用拉结单元 形成封闭,承载力验算形式上与粘贴钢板相同。
5 /外粘型钢加固法
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5.5 粘贴钢板用于梁的斜截面加固 5.5.1 加固方式
5 粘贴钢板加固法/
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箍板构造
加锚封闭箍 1.0 0.68
胶锚或钢板 锚U形箍 0.92 0.63
一般U形箍 0.85 0.58
受力 条件
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5.5 粘贴钢板用于梁的斜截面加固 5.5.4 粘贴钢板受剪加固构造 (1)应优先选用加锚封闭U形箍板; (2)U形箍板间距不应大于GB50010箍筋最大间距 的0.7倍,且不应大于梁高的0.25倍; (3)U箍板高度应为梁高(无板)或应为梁底到板底 的高度; (4)当梁的截面高度(或腹板高度)≥600mm时, 应在梁的腰部增设纵向腰间钢压条。
0.01 0.90 1.00
0.02 1.15 1.25
0.03 1.20 1.30
0.04 1.25 1.35
≥0.06 1.30 1.40
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5.4 粘贴钢板用于梁(板)正截面加固 5.4.3 正截面承载力加固时钢板延伸长度确定
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5.5 粘贴钢板用于梁的斜截面加固 5.5.4 粘贴钢板受剪加固构造
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