粘钢加固设计说明(混凝土粘钢加固设计说明)
粘钢加固是一种通过在混凝土构件表面粘贴钢板来提高其承载能力和抗震性能的加固方法。本设计说明旨在为使用此技术进行结构加固提供详细的指导和建议,确保加固工程的安全性、有效性和经济性。,,设计前应进行现场调查,了解现有结构的尺寸、形状、材料特性以及预期的使用条件。根据这些信息,选择适合的粘钢方案,包括钢板的类型、规格以及与混凝土的粘结强度等级。,,制定施工方案,包括粘钢的具体步骤、所需的工具和设备,以及施工过程中的安全措施。需要考虑到施工环境,如温度、湿度等,以确保钢板能有效地与混凝土结合。,,设计中还应考虑加固后的维护和使用要求,确保加固效果能够持久并满足功能需求。编制详细的施工图纸和施工指导书,供施工人员参考。
以下是一份粘钢加固设计说明:
一、粘钢加固概述
粘钢加固是一种在混凝土结构加固中常用的方法,它通过在混凝土构件表面粘贴钢板来提高构件的承载能力、刚度等性能。
二、适用范围
- 构件类型
- 适用于承受静力作用的一般受弯及受拉构件,例如梁和柱等结构构件的加固。在梁的加固中,可以根据实际情况选择梁底或梁侧粘贴钢板的方式;对于柱子的加固,也能有效地提高其承载能力等性能。
- 引用:[3]“适用于承受静力作用的一般受弯及受拉构件。”
- 环境条件
- 使用环境温度限制在5 - 60℃之间,相对湿度不大于70%及无化学腐蚀的使用条件为限。如果超出这个范围,应采取有效的防护措施。例如当钢筋混凝土处于特殊环境中(如高温、高湿度、介质腐蚀、辐射等)时,使用该方法加固时,除按现行相关标准采取相应的保证措施外,还应使用耐环境因素的粘合剂,并按特殊工艺要求粘贴。
- 引用:[2]“用符合规范要求的胶粘剂粘贴钢板加固混凝土构件时,长期使用的环境温度不得高于60℃;”[3]“使用环境温度不过5~60,相对湿度不大于70%及无化学腐蚀的使用条件为限,否则应采取有效的防护措施。”
三、加固方案设计
- 柱子加固
- 当柱混凝土强度达不到设计要求,柱子承载力和轴压比达不到规范要求时,混凝土柱子加固可采用钢板粘贴到梁底或板底与原柱连成一个整体。这种方式不仅提高了柱的承载力,满足了轴压比,而且能有效提高混凝土的变形应力,改善柱的延性。
- 引用:[1]“考虑到柱混凝土强度达不到设计要求,柱子承载力和轴压比达不到规范要求,混凝土柱子加固采用钢板粘贴到梁底或板底与原柱连成一个整体,不仅提高了柱的承载力,满足了轴压比,而且能有效提高混凝土的变形应力,改善柱的延性。”
- 梁加固
- 加固粘贴采用梁底或梁侧两种形式。对于边跨边支座主梁加固,按铰接节点进行加固设计。先在柱上粘贴3mm厚钢板一块,钢板上再粘贴6mm厚钢板一块,尺寸均为600mm×300mm,并以膨胀螺栓穿过钢板锚入柱内;再选择6mm厚等腰直角三角形腋板两块焊接在柱子所粘贴钢板上,腋板尺寸为600mmx600mm,后在梁端底部粘贴3mm厚钢板一块,尺寸为600mm×300mm,使梁端通过钢板支承于腋板上。
- 对于中柱两侧主梁加固,若框架主梁为连续梁,框架柱侧面凸出于梁侧面且梁上支承着楼板,应在其上部两侧面绕过柱粘贴钢板,设计钢板起坡为1:3。钢板宽度控制在100mm以下,为加强钢板粘贴效果,在钢板弯折处设垫板,用锚栓固紧,钢板与梁柱交角部形成的三角形空隙用环氧砂浆填实。
- 引用:[1]“2.2梁的加固,加固粘贴采用两种形式,梁底或梁侧。2.3边跨边支座主梁加固边跨边支座主梁按铰接节点进行加固设计……2.4中柱两侧主梁加固该工程框架主梁为连续梁……”
四、材料要求
- 钢板
- 加固钢板宜在2 - 6mm之间。若此厚度不能满足设计要求,可考虑其他加固方法如湿式外包钢法或粘碳纤维法。钢板的受力方式应设计为只承受轴向应力,并且粘贴在混凝土构件表面的钢板表面应防锈,表面防腐涂料应对钢板和粘合剂无害。
- 引用:[3]“加固钢板宜在2~6mm之间,若此厚度不能满足设计要求,可用湿式外包钢法或粘碳纤维法。”[2]“粘贴在混凝土构件表面的钢板表面应防锈,表面防腐涂料应对钢板和粘合剂无害。”
- 胶粘剂
- 建筑结构胶为A、B两组份,应按说明书配合比混合。胶粘剂应具有高强度、耐久性好、具有一定弹性的特点,其强度必须要大于相应所加固构件强度。
- 引用:[1]“建筑结构胶为A、B两组份,取洁净容器(塑料或金属盆,不得有油污、水、杂质)和称重衡器按说明书配合比混合……4.1胶结剂本身质量是粘钢加固成功与否的关键,因此必须严格控制胶结剂质量,胶结剂必须是高强度,耐久性好,具有一定弹性的,其强度必须要大于相应所加固构件强度。”
五、施工工艺
- 粘贴面处理
- 混凝土面应凿除粉饰层、油垢、污物,然后用角磨机打磨除去1 - 2mm厚表层,较大凹陷处用找平胶修补平整,打磨完毕用压缩空气吹净浮尘,后用棉布沾清洗剂拭净表面,待粘贴面干燥后备用。钢板粘贴面应用角磨机进行粗糙、除锈处理,直至打磨出现光泽,使用前若洁净仅用干布擦拭即可,否则可用棉布沾清洗剂拭净表面,待干燥后备用。
- 引用:[1]“(1)粘贴面处理混凝土面应凿除粉饰层,油垢、污物,然后用角磨机打磨除去1 - 2mm厚表层……钢板粘贴面应用角磨机进行粗糙、除锈处理,直至打磨出现光泽……”
- 加压固定及卸荷系统准备(根据实际情况和设计要求,卸荷步骤有时省去)
- 加固构件所承受的活荷载如人员、办公机具宜暂时移去,并尽量减小施工临时荷载。加压固定宜采用千斤顶、垫板、**杆所组成的系统,该系统不仅能产生较大压力,而且加压固定的同时卸去了部分加固构件承担的荷载,能更好的使后粘钢板与原构件协同受力,加固效果好,施工效率较高。加压固定也可采用膨胀螺栓、角钢、垫板所组成的系统,该系统需要在加固构件上合适位置钻孔固定膨胀螺栓,仅能产生较小压力,不能产生卸荷效果,适合侧面钢板的粘贴。
- 引用:[1]“(2)加压固定及卸荷系统准备(根据实际情况和设计要求,卸荷步骤有时省去)加固构件所承受的活荷载如人员、办公机具宜暂时移去……”
- 胶粘剂配制
- 取洁净容器(塑料或金属盆,不得有油污、水、杂质)和称重衡器按说明书配合比混合,并用搅拌器搅拌约5 - 10分钟至色泽均匀为止。
- 引用:[1]“(3)胶粘剂配制建筑结构胶为A、B两组份,取洁净容器(塑料或金属盆,不得有油污、水、杂质)和称重衡器按说明书配合比混合,并用搅拌器搅拌约5 - 10分钟至色泽均匀为止。”
- 涂胶和粘贴
- 胶粘剂配制好后,用腻刀涂抹在已处理好钢板面上(或混凝土表面),胶断面宜成三角形,中间厚3毫米左右,边缘厚1毫米左右,然后将钢板粘贴在混凝土表面,用准备好的固定加压系统固定,适当加压,以胶液刚从钢板边缝挤出为度。
- 引用:[1]“(4)涂胶和粘贴胶粘剂配制好后,用腻刀涂抹在已处理好钢板面上(或混凝土表面),胶断面宜成三角形,中间厚3毫米左右,边缘厚1毫米左右,然后将钢板粘贴在混凝土表面,用准备好的固定加压系统固定,适当加压,以胶液刚从钢板边缝挤出为度。”
- 固化、卸加压固定系统
- 该工序涉及使用扳手、手套、时钟、温度计等物资。
- 引用:[1]“(5)固化、卸加压固定系统
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