水运工程检测与评估溷凝土结构的补强加固新技术学习教案.pptx
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1、会计学1水运工程检测与评估水运工程检测与评估 溷凝土结构的补强加溷凝土结构的补强加固固(ji)新技术新技术第一页,共38页。粘钢技术是一种新技术,粘结理论研究还不成熟,粘结剂的粘钢技术是一种新技术,粘结理论研究还不成熟,粘结剂的抗老化性能,徐变性对粘结强度的影响,在动荷载作用下粘钢加抗老化性能,徐变性对粘结强度的影响,在动荷载作用下粘钢加固的试验及理论分析等问题,都有待进一步研究。固的试验及理论分析等问题,都有待进一步研究。目前粘钢加固法一般适用于承受静力作用的受弯及受拉构件,目前粘钢加固法一般适用于承受静力作用的受弯及受拉构件,且相对湿度且相对湿度 70%使用条件使用条件(tiojin),否
2、则应采取防护措施。,否则应采取防护措施。不适用于低于不适用于低于C15混凝土构件的加固混凝土构件的加固第2页/共38页第二页,共38页。(二)钢板补强加固的设计二)钢板补强加固的设计(shj)计算计算1、钢板的锚固、钢板的锚固 外部粘钢加固钢板的锚固至关重要,必须保证钢板在拉断之前不得发生外部粘钢加固钢板的锚固至关重要,必须保证钢板在拉断之前不得发生脱胶等粘结破坏现象,即要求钢板在锚固区的粘结受剪承载力脱胶等粘结破坏现象,即要求钢板在锚固区的粘结受剪承载力Vu必须大于必须大于钢板受拉承载力钢板受拉承载力Tu。受拉钢板在其加固点外的锚固长度。受拉钢板在其加固点外的锚固长度L1按下式确定:按下式确
3、定:L12fayta/fcv式中式中 ta加固钢板厚度;加固钢板厚度;fay加固钢板抗拉(抗压)强度设计加固钢板抗拉(抗压)强度设计(shj)值;值;fcv被粘混凝土抗剪强度设计被粘混凝土抗剪强度设计(shj)值;值;第3页/共38页第三页,共38页。第4页/共38页第四页,共38页。若钢板粘结长度不能满足若钢板粘结长度不能满足(mnz)要求时,可在锚固区粘结要求时,可在锚固区粘结U形箍板或增设锚固螺栓以对钢板进行附加锚固。对于增设形箍板或增设锚固螺栓以对钢板进行附加锚固。对于增设U形形箍板时,锚固构造应满足箍板时,锚固构造应满足(mnz)下列规定。下列规定。(1)当)当fvb12fcvLu时
4、,时,即当即当U形箍板与钢板间的粘结受剪承载力形箍板与钢板间的粘结受剪承载力fvb1bu小于或等小于或等于于U形箍板与混凝土梁间的粘结受剪承载力形箍板与混凝土梁间的粘结受剪承载力2fcvLubu时,锚时,锚固承载力为加固钢板与混凝土梁间的粘结受剪力及固承载力为加固钢板与混凝土梁间的粘结受剪力及U形箍板与形箍板与加固钢钢板之间的粘结承载力之和,及锚固构造应满足加固钢钢板之间的粘结承载力之和,及锚固构造应满足(mnz):fayAa2fcvLu时,时,锚固承载力为加固钢板和锚固承载力为加固钢板和U形箍板与混凝土梁之间的形箍板与混凝土梁之间的粘结受剪承载力之和,即锚固构造应满足:粘结受剪承载力之和,即
5、锚固构造应满足:fayAa(0.5b1L1+nLubu)fcv式中式中 Aa钢板截面积钢板截面积 n每端箍板数量每端箍板数量 bu箍板宽度箍板宽度 Lu箍板单肢的梁侧粘结长度箍板单肢的梁侧粘结长度 fv钢与钢粘结抗剪强度钢与钢粘结抗剪强度(qingd)设计值设计值第6页/共38页第六页,共38页。对于增设锚固锚栓时,锚固构造应满足对于增设锚固锚栓时,锚固构造应满足(mnz)fayAa0.5fcvb1L1+0.56Tt 式中:式中:b1钢板截面宽度钢板截面宽度 Tt锚栓抗拔力设计值锚栓抗拔力设计值第7页/共38页第七页,共38页。关于粘钢锚固长度的计算,武汉水利水电大学应用弹性力学关于粘钢锚固长
6、度的计算,武汉水利水电大学应用弹性力学(l xu)原理推导出粘钢锚固长度的计算公式为:原理推导出粘钢锚固长度的计算公式为:式中式中 Lm锚固长度锚固长度 t钢板厚度钢板厚度 钢板中的抗拉压力钢板中的抗拉压力 钢板中的允许应力钢板中的允许应力(yngl)K安全系数安全系数第8页/共38页第八页,共38页。2、斜截面、斜截面(jimin)加固加固当构件斜截面当构件斜截面(jimin)受剪承载力不足时,可粘结并联受剪承载力不足时,可粘结并联U形箍板形箍板或设置封闭式螺栓箍进行加固。或设置封闭式螺栓箍进行加固。(1)当)当U形箍板加固时,斜截面形箍板加固时,斜截面(jimin)受剪承载力按下式计受剪承
7、载力按下式计算:算:(1)当螺栓箍加固时,斜截面)当螺栓箍加固时,斜截面(jimin)受剪承载力按下式计算:受剪承载力按下式计算:V斜截面剪力设计值;斜截面剪力设计值;Aav1 单肢箍板或螺栓截面面积单肢箍板或螺栓截面面积(min j);V1u原构件斜截面受剪承载力设计值;原构件斜截面受剪承载力设计值;fyv箍板或螺栓箍抗拉强度设计值;箍板或螺栓箍抗拉强度设计值;S箍板或螺栓间箍板或螺栓间距距第9页/共38页第九页,共38页。第10页/共38页第十页,共38页。3、连续梁支座负弯矩受拉区加固、连续梁支座负弯矩受拉区加固 连续梁支座负弯矩受拉区的加固,应根据该区有无障碍物,分连续梁支座负弯矩受拉
8、区的加固,应根据该区有无障碍物,分别采用不同的粘钢方法。当无障碍物时,受拉钢板可直接粘贴与别采用不同的粘钢方法。当无障碍物时,受拉钢板可直接粘贴与梁顶面或顶侧面;当有障碍物时,受拉钢板可紧靠梁顶面或顶侧面;当有障碍物时,受拉钢板可紧靠(jn ko)柱边梁柱边梁顶面粘贴,或先在柱子周围梁板上粘贴封闭的框板,使钢板与框顶面粘贴,或先在柱子周围梁板上粘贴封闭的框板,使钢板与框板牢固连接。板牢固连接。第11页/共38页第十一页,共38页。(三)钢板补强加固的构造规定(三)钢板补强加固的构造规定 1、由于粘钢加固结合面的粘结强度主要取决于混凝土强度,因此、由于粘钢加固结合面的粘结强度主要取决于混凝土强度
9、,因此被加固构件混凝土强度不能太低,强度等级不应低于被加固构件混凝土强度不能太低,强度等级不应低于C15。2、粘结钢板厚度主要根据结合面混凝土强度、钢板锚固长度及施工、粘结钢板厚度主要根据结合面混凝土强度、钢板锚固长度及施工要求而定。要求而定。3、钢板愈厚,所需锚固长度就愈长,钢板潜力难于发挥,而且很硬,、钢板愈厚,所需锚固长度就愈长,钢板潜力难于发挥,而且很硬,不好粘铁;反之,钢板越薄,相对用胶量就越大,钢板防腐处理也较不好粘铁;反之,钢板越薄,相对用胶量就越大,钢板防腐处理也较难。难。4、对于受拉锚固,、对于受拉锚固,600mm;对于受压锚固,;对于受压锚固,480mm,对于大跨,对于大跨
10、度结构或可能经受反复度结构或可能经受反复(fnf)荷载的结构,锚固区尚宜增设锚固螺荷载的结构,锚固区尚宜增设锚固螺栓或栓或U形箍板等附加锚固措施。形箍板等附加锚固措施。第12页/共38页第十二页,共38页。5、水、日光、大气(氧)、盐雾、温度及应力作用,会使胶层逐渐老化,、水、日光、大气(氧)、盐雾、温度及应力作用,会使胶层逐渐老化,粘结强度逐渐降低,钢板逐渐锈蚀粘结强度逐渐降低,钢板逐渐锈蚀。为延缓。为延缓(ynhun)胶层老化,防止胶层老化,防止钢板锈蚀,钢板及其连接的混凝土表面,应进行密封防水防腐处理。钢板锈蚀,钢板及其连接的混凝土表面,应进行密封防水防腐处理。第13页/共38页第十三页
11、,共38页。(四)施工要求(四)施工要求 粘钢加固的效果主要取决于粘结施工质量。粘钢加固应严格按下列粘钢加固的效果主要取决于粘结施工质量。粘钢加固应严格按下列工艺流程进行;工艺流程进行;表面处理表面处理配胶、卸载配胶、卸载粘贴粘贴固定及加固固定及加固固化固化检验检验防腐处理防腐处理1、表面处理、表面处理 表面处理是最关键的工序。对于混凝土构件结合面,根据构件表面表面处理是最关键的工序。对于混凝土构件结合面,根据构件表面的新旧、坚实、干湿程度,分别按以下四种情况处理:的新旧、坚实、干湿程度,分别按以下四种情况处理:(1)对很旧很脏的混凝土构件的粘合面,应先用硬毛刷沾高效洗涤剂,)对很旧很脏的混凝
12、土构件的粘合面,应先用硬毛刷沾高效洗涤剂,刷除表面油垢刷除表面油垢(yu u)污物后用清水冲洗,除去污物后用清水冲洗,除去2mm3mm厚表层厚表层第14页/共38页第十四页,共38页。(2)如混凝土表面不是)如混凝土表面不是(b shi)很脏很旧,直接对粘合面进行打很脏很旧,直接对粘合面进行打磨,去掉磨,去掉1mm2mm厚表层,用压缩空气除去粉尘或用清水冲厚表层,用压缩空气除去粉尘或用清水冲洗洗(3)对于新混凝土粘合面,先用钢丝刷将表面散浮渣刷去,再用对于新混凝土粘合面,先用钢丝刷将表面散浮渣刷去,再用硬毛刷沾洗涤剂洗刷表面,或用清水冲洗,待完全干燥后即可。硬毛刷沾洗涤剂洗刷表面,或用清水冲洗
13、,待完全干燥后即可。(4)对于湿度较大的混凝土构件或龄期在三个月内的混凝土构)对于湿度较大的混凝土构件或龄期在三个月内的混凝土构件,需进行人工干燥处理。件,需进行人工干燥处理。第15页/共38页第十五页,共38页。对于钢板粘贴面,应根据钢板锈蚀程度,分别按以下两种方法处理:对于钢板粘贴面,应根据钢板锈蚀程度,分别按以下两种方法处理:(1)如钢板未生锈或轻微锈蚀,可用喷砂、砂布或平砂轮打磨,)如钢板未生锈或轻微锈蚀,可用喷砂、砂布或平砂轮打磨,直至出现金属光泽。直至出现金属光泽。(2)如钢板锈蚀严重,须先用适度盐酸浸泡)如钢板锈蚀严重,须先用适度盐酸浸泡(jnpo)20min,使锈,使锈层剥落,
14、再用石灰水冲洗,中和酸离子,最后用平砂轮打磨出纹道。层剥落,再用石灰水冲洗,中和酸离子,最后用平砂轮打磨出纹道。第16页/共38页第十六页,共38页。2、卸荷、卸荷 为减轻和消除后粘钢的应力应变滞后现象,粘钢前宜对构件适量进行卸为减轻和消除后粘钢的应力应变滞后现象,粘钢前宜对构件适量进行卸荷。荷。3、配胶、配胶 粘钢板的关键是钢板与混凝土是否能粘结牢固,混凝土结构加固用胶必粘钢板的关键是钢板与混凝土是否能粘结牢固,混凝土结构加固用胶必须具有强度高、粘结力强、耐老化、线膨胀系数小的特性,且有一定弹性。须具有强度高、粘结力强、耐老化、线膨胀系数小的特性,且有一定弹性。4、粘贴、粘贴 直接涂抹粘贴的
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