混凝土结构怎么加固改造?老师傅总结的5种方法,精辟且实用!

德顺合并 2024-02-24 15:25:36

混凝土结构怎么加固改造?老师傅总结的5种方法,精辟且实用!

在建筑工程领域中,混凝土结构的加固改造是一项至关重要的技术。随着时间的推移,由于使用环境、设计缺陷或施工不当等多种因素,建筑物在长时间使用后可能会面临老化、损伤或性能下降的问题。这时候,为确保建筑物的安全性和功能性,必须采取专业的加固改造措施。

本文砼界张博就介绍一下老师傅总结的5种混凝土结构加固改造的方法,这是经过实践检验的几种混凝土结构加固改造方法,它们结合了理论知识与实际操作经验,既科学又实用。这些方法对于工程师和建筑业主来说,都是非常有价值的参考。

一、增大截面加固法

在结构加固的领域中,增大截面加固法是一种经典且实用的技术,它通过增加原有混凝土结构的外侧截面面积和配筋,来提升整体结构的承载力和刚度。这种方法广泛应用于梁、板、柱等各类混凝土构件的加固工程中。

增大截面加固法的原理直观明了:就像给瘦弱的身体增加肌肉量来提升力量一样,通过增大结构的截面尺寸和增加配筋,可以使混凝土结构承受更大的荷载而不至于发生破坏。这种加固方式不仅可以提高结构的承载能力,还能改善其变形性能和耐久性。

然而,增大截面加固法也并非完美无缺。它的主要缺点在于会减少建筑的使用空间,因为新增的混凝土层会占用一部分原有空间。此外,增加的结构自重也可能对基础和其他支撑结构产生额外负担。

具体而言,增大截面法的实施需遵循以下专业规范:

① 新增混凝土层的最小厚度需根据构件类型确定,板类构件不应小于40mm,而梁、柱类构件则不应小于60mm。这是为了确保新增部分能够有效地分担荷载,并与原结构协同工作。这一过程中会使用到高强度的灌浆料,一般通用型的是C60的高强无收缩灌浆料,特殊情况的结构有更高的灌浆材料,这种材料具有高强度,粘结好,流动性好,适合增大截面和设备基础灌浆等工程中,具体了解可以看这篇内容→:高强无收缩灌浆料,强度高,无收缩,微膨胀,自密实,无需震捣!

② 加固用的钢筋应符合热轧带肋钢筋的标准,以保证其力学性能和与混凝土的粘结性能。

③ 新增受力钢筋与原受力钢筋之间的净间距应至少为25mm,以确保混凝土能够充分包裹钢筋,发挥其保护作用。同时,新增钢筋应通过短筋或箍筋与原钢筋焊接,以增强整体的受力性能。

④ 当仅在截面受拉区一侧进行加固时,应设置U形筋以增强截面的抗弯性能,并应将其焊接在原箍筋上。焊接质量应符合相关规范要求,以确保连接的可靠性。

⑤ 若采用混凝土围套进行加固,应设置环形箍筋或加锚式箍筋以约束混凝土,提高其受压性能。

⑥ 在受构造条件限制而采用植筋方式埋设U形筋时,应使用锚固型结构胶进行种植,以确保植筋的锚固性能满足设计要求。

⑦ 新增纵向钢筋的锚固措施应可靠,以确保其能够有效地传递荷载,并与原结构形成一个整体。

综上所述,增大截面法是一种科学、专业的混凝土构件加固技术。在实施过程中,应严格遵循相关规范和标准,确保加固效果的安全性和可靠性。

二、置换混凝土加固法

在建筑结构加固领域,当混凝土结构出现严重缺陷或损伤时,置换混凝土法是一种针对混凝土构件局部强度不足或存在严重缺陷的高级修复技术。这种方法的核心在于将受损的混凝土部分剔除,并用新的混凝土材料进行替换,从而有效提升结构的承载能力和耐久性。

在具体应用中,置换混凝土法需要根据不同构件的特点和受损情况制定相应的加固方案。置换混凝土加固法主要适用于修复严重破损的混凝土结构,如梁、柱的局部破损等。通过精确确定需要置换的混凝土范围和深度,采用与原有结构相匹配的混凝土材料和强度等级,再进行细致的施工操作,可以确保新旧混凝土之间的良好粘结,使结构重新获得整体性和稳定性。

对于梁式构件,通常需要在加固前进行支顶处理,以确保施工过程中的安全性。而对于柱、墙等构件,则需要对原结构、构件在施工全过程中的承载状态进行详细的验算、监测和控制,以保证置换后的结构安全性。

这种加固方法的优点在于能够彻底消除原有结构中的隐患,提高结构的承载能力和耐久性。然而,它也存在一定的挑战和成本。施工难度较大,需要经验丰富的施工人员和精确的施工计划。同时,成本较高,因为需要投入大量的人力和物力资源。

为了保证置换混凝土与原有混凝土能够协同工作,需要采取一系列措施,包括界面处理、粘结质量控制等。这些措施旨在确保新旧混凝土之间能够形成良好的粘结,从而共同承担荷载。

在置换混凝土的设计和施工中,还需要遵守一系列专业规定。例如,混凝土的置换深度和新增混凝土层的最小厚度都有明确要求,板类构件不应小于40mm,梁、柱类构件不应小于60mm。此外,置换长度也需要根据混凝土强度和缺陷的检测及验算结果来确定,非全长置换时,其两端应分别延伸不小于100mm的长度,以确保加固效果的连续性和整体性。

总之,置换混凝土法是一种专业且高效的建筑局部加固技术,它通过精准的设计和施工操作,为受损的混凝土结构提供了可靠的修复方案。

三、外包钢加固法

在建筑结构加固的领域中,外包钢加固法是一种备受认可的专业技术。这种方法通过在混凝土结构构件的四周包裹型钢或钢板,利用钢材与混凝土的协同作用,显著增强结构的承载能力和延性。主要用于增强钢筋混凝土实腹柱或梁的承载能力和稳定性。这种方法通过在原有结构外部包裹一层型钢,形成新的受力体系,从而提高结构的整体性能,特别适用于那些无法增大截面尺寸但又急需提高承载力的场合。

外包钢加固法的优势在于其高效的施工速度和较小的现场工作量。然而,它也有其局限性,即钢材用量较大,从而导致成本相对较高。但考虑到其卓越的加固效果和长远的投资价值,这一成本投入通常是值得的。

根据加固方式的不同,外包型钢法可分为干式和湿式两种。干式外包钢是指型钢与原构件之间无任何连接,或虽填塞有水泥砂浆,但不能确保结合面剪力有效传递的加固方法。此时,型钢与原柱所承担的外力需要按各自截面刚度比例进行分配。而湿式外包钢则是指型钢与原构件之间采用乳胶水泥粘贴或环氧树脂化学灌浆等方法粘结,使型钢与原柱能够整体工作共同受力。关于外包钢用的环氧树脂粘钢胶后续砼界会单独出一篇内容介绍,敬请期待!

在实施湿式外包钢加固时,需要特别注意以下几点构造要求:

① 加固用型钢两端应采取可靠的锚固措施,以确保型钢与原构件之间的有效连接。

② 沿梁、柱轴线方向应采用缀板与角钢焊接,缀板间距不应过大,且在节点区应加密,以提高型钢的整体性和稳定性。

③ 在加固排架柱时,应将加固的角钢与原柱顶部的承压钢板相互焊接,以确保型钢与原柱能够共同受力。对于二阶柱,上下柱交接处及牛腿处的连接构造应加强,以提高结构的整体稳定性。

④ 外粘角钢加固梁、柱的施工时,应将原构件截面的棱角打磨成圆角,以方便型钢的粘贴和受力。

⑤ 施工过程中应采取措施保证结构胶不受焊接高温影响,如采用隔热板等措施进行保护。同时,外粘型钢的角钢端部范围内的胶层厚度应控制在一定范围内,以确保粘结效果。

总之,外包型钢法是一种有效的建筑加固方法,能够显著提高钢筋混凝土结构的承载能力和稳定性。在实施过程中,需要根据具体情况选择合适的加固方式,并严格遵守相关构造要求,以确保加固效果的安全性和可靠性。

四、粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法是将钢板通过特殊的粘结剂粘贴在混凝土结构的受拉区域,使钢板与混凝土共同受力,从而提高结构的承载能力。这种方法具有施工简便、快速、对结构影响小等优点;但对粘结剂的要求较高,需要确保其长期性能稳定。

实施粘贴钢板加固时,必须严格遵循一系列构造规定,以确保加固效果的最优化。

首先,粘钢加固的钢板宽度应控制在100mm以内,这是为了确保钢板与构件之间的粘结效果达到最佳。同时,采用手工涂胶或压力注胶粘贴的钢板厚度也分别有明确的限制,这是为了防止因钢板过厚而导致粘结不牢或施工困难。

其次,对于钢筋混凝土受弯构件的正截面加固,钢板的端部、截断处及集中荷载作用点的两侧,需要设置U形钢箍板或横向钢压条进行锚固。这种设置能够有效地防止钢板在受力过程中发生剥离或滑移,确保加固效果的持久性。

此外,被加固梁粘贴的纵向受力钢板应延伸至支座边缘,并设置U形箍进行固定。U形箍的宽度和厚度都有明确的规定,这是为了确保其能够提供足够的约束力和稳定性。同时,加固板时,U形箍应改为钢压条,垂直于受力钢板方向布置,且数量和规格也需满足一定的要求。

综上所述,粘贴钢板法是一种专业而精确的建筑结构加固技术。通过严格遵循构造规定和施工要求,能够有效地提升构件的承载能力和稳定性,延长建筑的使用寿命。

五、粘贴纤维复合材加固法

在建筑加固工程中,粘贴纤维复合材是一种先进的技术,用于增强钢筋混凝土受弯、轴心受压或大偏心受压构件的承载能力。这种方法利用纤维复合材料的高强度特性,通过专业的粘贴技术,将其紧密地粘贴在构件表面,形成一层坚固的增强层。

在实施粘贴纤维复合材加固时,需要遵循严格的技术规定,以确保加固效果和安全性。其中,两个关键要点是:

① 纤维受力方式设计:纤维复合材料在加固过程中主要承受拉应力作用。因此,在设计时,需要确保纤维的受力方向与构件的受力需求相匹配,以充分发挥其增强作用。

② 表面防护处理:为了保护纤维复合材料免受阳光、有害介质等外部因素的影响,必须对其表面进行防护处理。防护材料应选用对纤维和胶粘剂无害的产品,并确保与胶粘剂具有良好的粘结性能和协调的变形能力。这样可以确保纤维复合材料与构件之间的紧密粘结,共同承受荷载。

粘贴纤维复合材加固法凭借其轻质、高强、耐腐蚀等优点,在建筑加固领域得到了广泛应用。然而,为了确保加固效果和安全性,必须遵循专业的技术规定和施工要求。只有在专业的指导下进行操作,才能充分发挥这种加固方法的优势,为建筑的安全稳定提供有力保障。

在结构工程中,纤维复合材常被用作加固钢筋混凝土受弯构件的有效手段。为确保加固效果和安全性,实际应用中需遵循以下专业规定:

① 正弯矩区加固:

◆当对钢筋混凝土梁的正弯矩区进行正截面加固时,纤维复合材应沿受拉面的轴向粘贴,并确保其延伸至支座的边缘。这样的延伸能够确保纤维复合材在受力时能够有效地传递应力,避免应力集中导致的破坏。

◆在纤维复合材的端部(包括截断处)以及集中荷载作用点的两侧,应设置U形箍(对梁)或横向压条(对板)。这些附加的固定措施能够提高纤维复合材与混凝土之间的粘结力,防止纤维复合材在受力过程中发生剥离或滑移。

② 延伸长度不足时的处理:

◆在某些情况下,纤维复合材延伸至支座边缘的长度可能仍不满足设计要求。这时,应采取机械锚固措施,如使用锚栓、钢板等,将纤维复合材牢固地固定在混凝土上,以确保其能够充分发挥加固作用。

③ 负弯矩区加固:

◆当对钢筋混凝土受弯构件的负弯矩区进行正截面承载力加固时,需要特别关注传力和锚固的可靠性。由于负弯矩区的受力特点与正弯矩区相反,纤维复合材的粘贴和固定方式也需要相应调整。通常,需要采取额外的加固措施,如增设钢板、使用特殊形状的纤维复合材等,以确保加固效果。

遵循以上专业规定,能够确保纤维复合材在加固钢筋混凝土受弯构件时发挥最大的效能,同时保障结构的安全性和耐久性。

当利用纤维复合材对钢筋混凝土梁或柱的斜截面进行承载力加固时,必须遵循一定的构造原则以确保加固效果和安全性。以下是关键的构造要求:

① 箍的选择与锚固:

优先选用环形箍,因其能够提供均匀的约束力,增强斜截面的承载能力。

若采用U形箍,其端部必须采取有效的锚固措施,如使用粘结剂或机械锚固,以确保箍与混凝土之间的可靠连接。

② 纤维方向与构件轴向垂直:

箍的纤维受力方向应与钢筋混凝土构件的轴向垂直。这是因为纤维在受力方向上具有高强度,能够抵抗斜截面上的剪力和弯矩,从而有效加固结构。

③ 条带间距限制:

当使用纤维复合材条带进行加固时,条带之间的净间距不应大于100mm。这一规定确保了加固材料在结构表面上的均匀分布,避免了应力集中和局部破坏的风险。

④ 增设纵向腰压带:

对于高度h≥600mm的梁,建议在梁的腰部增设一道纵向腰压带。腰压带能够提供额外的约束和支撑,增强梁在受力过程中的整体稳定性和承载能力。

遵循以上构造规定,可以确保纤维复合材在加固钢筋混凝土梁或柱斜截面时发挥最佳效果,同时保障结构的安全性和耐久性。

在结构工程中,为了提升钢筋混凝土柱的承载能力和抗震性能,我们常采用纤维复合材料的环向围束进行加固。这一过程并非简单地给柱子“加衣”,而是基于严谨的科学原理和工程实践。下面,我们来详细了解一下这种加固方法的专业要求:

① 三层纤维织物的必要性:

纤维复合材料的强度与层数密切相关。采用至少三层纤维织物作为环向围束,可以确保在受力时,纤维能够充分发挥其抗拉强度,有效地分担钢筋混凝土柱所受的荷载。同时,多层纤维之间还可以相互支撑,提高整体的稳定性。

② 连续布置的力学原理:

环向围束必须沿被加固构件的长度方向连续布置,这是基于力学传递的连续性原理。只有确保纤维围束的连续性,才能使加固效果均匀分布在整个柱子上,避免出现应力集中或薄弱环节。

③ 锚固措施的重要性:

在柱子两端增设锚固措施,是为了确保纤维围束与钢筋混凝土柱之间的紧密结合。锚固措施可以有效地防止纤维围束在受力时发生滑移或剥离,从而保证加固效果的持久性和可靠性。同时,锚固措施还可以提高柱子的整体刚度和稳定性,进一步增强其抗震性能。

综上所述,采用纤维复合材料的环向围束对钢筋混凝土柱进行加固,是一项基于科学原理和工程实践的专业技术。通过满足上述构造要求,我们可以有效地提升柱子的承载能力和抗震性能,确保结构的安全性和稳定性。

以上就是老师傅总结的五种混凝土结构加固改造方法。在实际工程中,应根据具体情况选择合适的加固方法。同时,加固改造工程应遵循科学、严谨的原则,确保施工质量和结构安全。希望本文能对您的混凝土结构加固改造工作提供有益的参考和帮助。

在以上5种混凝土加固改造工程中常会用到一些材料,比如高强灌浆料、高强砂浆、灌缝胶、粘钢胶、碳纤维布、碳纤维胶等等材料。后续砼界会不断更新相关的内容知识,如果你也遇到需要加固修补改造的问题,也可以咨询砼界张博,希望可以帮助到大家!

0 阅读:0