外包型钢加固法

外包型钢加固法1.外包型钢加固法，按其与原构件的连接方式分为：外粘结型钢加固法和无粘结外包型钢加固法；均适用于需要大幅度提高截面承载能力和抗震能力的钢筋混凝土柱及梁的加固。但对使用环境的温度和湿度有要求。外包钢加固法的的优点是构件件截面尺寸增增加不多，但但其承载能力力和抗震能力力可大幅度提提高；加固后后原构件上的的混凝土因受受外包钢缀板板的约束变成成三向受力的的约束混凝土土，构件的延延性得到提高高；施工不需需要模板，施施工速度较快快。外包钢加固法受受使用环境限限制，费用较较高，有时需需要特制的夹夹具，同时外外包钢需进行行防腐处理，以以提高耐久性性。2.当工程要求求不使用结构构胶粘剂时，宜宜使用无粘结结外包型钢加加固法(不使使用结构胶或或仅使用水泥泥砂浆堵塞混混凝土与型钢钢缝隙)，也也称干式外包包型钢加固法法。其设计应应符合下列规规定:2.1当原柱完完好，但需提提高其设计荷荷载时可按原原柱与型钢构构架共同承担担荷载进行计计算。此时，型型钢构架与原原柱所承受的的外力，可按按各自截面刚刚度比例进行行分配。柱加加固后总承载载力为型钢构构架承载力与与原柱承载力力之和。2.2当原柱尚尚能工作，但但需降低原设设计承载力时时，原柱承载载力降低程度度由可靠性鉴鉴定结果进行行确定；其不不足部分由型型钢构架承担担。2.3当原柱存存在不适合继继续承载的损损伤或者严重重缺陷时，可可不考虑原柱柱的作用，全全部荷载由型型钢骨架承担担。2.4型钢骨架架承载力按《钢钢结构设计规规范》计算，并并乘以与原柱柱协同工作的的折减系数。注意：无粘结外外包型钢加固固法，属于组组合结构范畴畴；由于型钢钢与原构件之之间无有效连连接，其所受受的外力，只只能按原柱和和型钢的刚度度进行分配，而而不能视为复复合构件受力力，很费刚材材，仅在不宜宜使用胶粘的的场合使用。故型钢加固固主要以外粘粘型钢加固法法为主。3.外粘型钢加加固法的作用用原理3.1对梁的加加固对梁的加固，可可理解成在加加固混凝土梁梁的外围，套套一个弹性空空间钢桁架结结构组成的组组合结构，通通过粘胶使梁梁与空间钢桁桁架协同工作作。采用粘钢钢双筋梁方案案，粘钢加固固的计算钢板板面积亦是外外套钢桁架弦弦杆的用钢面面积，规整后后参照构造要要求选择型钢钢型材，组成成加固型钢桁桁架的弦杆。对对于加固梁，由由于规范规定定粘钢板加固固梁最多可允允许承担M11=1.4MM0的弯矩内力力，其不足的的部分M2=M-1..4M0可由外粘弹弹性型钢材料料的桁架承担担。由粘胶连连接使二者协协同工作，因因此当组合结结构破坏时，梁梁和桁架都可可达到极限状状态，其外粘粘型钢加固粱粱的极限限承承载力M=MM1+M2梁的加固可按黏黏贴钢板进行行计算，属于于第九章，故故这里不介绍绍。3.2对柱的加加固在柱的四角外粘粘型钢，型钢钢之间用正交交的缀板焊接接，并在型钢钢及缀板与混混凝土之间灌灌注结构胶，使使其形成整体体共同工作。这个整体类似于外套竖向空间构架组合结构或相当于型钢劲性混凝土柱，其型钢结构自身具有较高的承载力。其次，型钢对混凝土柱的外包，类似方钢管混凝土结构，一方面钢管对核心混凝土的约束作用使混凝土处于三向压应力状态，从而提高了混凝土材料的强度和延性；另一方面核心混凝土阻止钢管壁向内屈曲，增强了柱体系的稳定性和承载力。包钢加固柱是利用粘贴薄钢板与角钢组合的空间构架对构件进行加固，是在柱子一次受力后、具有一定应力水平时加上去的，只有当柱子二次受力时，包钢结构才对原混凝土柱产生被动约束力。包钢结构在梁板楼盖节点处往往在构造上不能连续，梁柱节点处将成为加固的薄弱部位。注意：采用外包包型钢加固时时，因采取措措施卸除或大大部分卸除作作用在原结构构上的活荷载载。4.外粘型钢加加固法采用结结构胶粘（如如环氧树脂）结混凝土构件和型钢构架。采用这种方法进行结构加固，粘结后两者能形成共同工作的复合截面构件，因此采用这种方法不仅节约钢材，而且将获得更大承载力。所以，加固后的承载力和截面刚度按整截面计算，其截面刚度EI的近似值，可按下式计算：注意：本条所采采用的截面刚刚度近似计算算公式与精确确计算公式相相比，仅省略略型钢绕自身身轴的惯性矩矩，其所引起起的计算误差差很小，可以以忽略不计。计计算过程如下下：5.采用外粘型型钢加固钢筋筋混凝土轴心心受压构件时时，其正截面面承载力计算算公式如下：：注意：1、查《混混凝土结构设设计规范》，为为了保持与偏偏心受压构件件正截面承载载力计算具有有可靠的近似似度，在上式式右端乘以00.9。（不不知道为什么么，求老师解解答）22、考虑型钢钢截面对混凝凝土约束作用用而引入的承承载力提高系系数，与截面面的形状有关关：对于圆形截面柱柱，取为1..15；高宽宽比不大于11.5，截面面高度不大于于600mmm的矩形截面面柱取1.11；不符合上上述规定的矩矩形截面柱，取取1.0。考考虑到型钢结结构是二次受受力结构，存存在应变滞后后的效应，故故型钢需要乘乘以强度利用用系数，一般般取0.9，抗抗震结构取11.0。6、偏心受压构构件新增参数数的意义与轴轴心受压构建建相同，这里里就不再重复复。7、施工工艺。主要步骤说明1>.型钢骨架架的制作：型型钢骨架及钢钢套箍的部件件，应在现场场按被加固构构件的实际外外围尺寸进行行制作。其部部件上预钻的的孔洞和切口口的位置、尺尺寸和数量应应符合设计图图纸的要求。2>.界面处理理：混凝土表表面清理、打打磨和糙化处处理应符合设设计要求，清清理和凿毛不不能打成沟槽槽：原构件混混凝土截面的的棱角应进行行圆化打磨；；圆化半径应应不小于7mmm，磨圆的的混凝土表面面应无松动的的骨料。3>型钢骨架安安装：<3.1>乳胶胶水泥浆、水水泥砂浆应按按设计要求配配制。当采用用乳胶水泥浆浆湿式外包型型钢时，应在在型钢和混凝凝土贴合处分分别涂抹乳胶胶水泥浆，厚厚度约5mmm，然后立即即将型钢骨架架贴合安装，型型钢周边应有有少量乳胶水水泥挤出。<3.2>型钢钢骨架各肢的的安装，应采采用专门的卡卡具以及钢箍箍和垫片等箍箍紧、顶紧；；安装后的钢钢骨架与原构构件表面应紧紧贴，接触面面应在80％％以上，钢骨骨架无松动和和晃动。<3.3>型钢钢骨架各肢安安装就位后，应应与缀板、箍箍板以及其他他连接件等进进行焊接。焊焊缝应平直、均均匀，无虚焊焊、漏焊，焊焊缝的质量应应符合现行国国家标准《钢钢结构工程施施工质量验收收规范》(GGB502205)的要要求。<3.4>用乳乳胶水泥浆或或水泥砂浆粘粘贴湿式外包包钢施工，当当型钢骨架焊焊接完成后，缀缀板及因施工工造成型钢骨骨架未填乳胶胶砂浆或水泥泥砂浆的部位位，按照原工工艺及配比重重新填实。4>注浆孔、排排气孔留置外包钢采用环氧氧树脂化学灌灌浆，型钢骨骨架上注浆孔孔(一般在较较低位置处设设置)、排气气孔的位置与与间距应符合合设计图纸的的规定，在排排气孔上插上上软管作为排排气管，应保保证排气管溢溢胶位置高于于粘贴面。5>周边密封按推荐比例称取取并调配封缝缝胶，用抹刀刀将型钢、缀缀板周边缝隙隙，螺栓周围围间隙用封缝缝胶密封，安安装在钢架构构件上的注浆浆装置，也应应用封缝胶粘粘结固定并密密封其周边，封封缝胶固化后后，应进行通通气试压。注注意参照封缝缝胶产品使用用说明书上标标明的可操作作时间，并根根据施工具体体情况确定每每次配胶量，以以免造成不必必要浪费。一一般来说，密密封施工1dd(常温)后后即可进行灌灌浆粘贴施工工。6>设备检查注浆设备及其配配套装置在注注胶前进行适适用性检查和和试压(其流流动度和可灌灌性应符合设设计要求)若若达不到要求求，应查明原原因，采取有有效的措施。7>压气检测封缝胶固化后，应应进行压气试试漏检测，检检查封缝密闭闭效果，观察察注浆嘴之间间的连通情况况。在封缝胶胶处涂刷肥皂皂水。从进浆浆嘴压入压缩缩空气，压力力等于注浆压压力，观察是是否有漏气的的气泡出现。若若有漏气，应应用封缝胶修修补，直至无无气泡出现。若若注浆嘴中气气压达0.55MPa时某某注浆嘴仍不不通气，则说说明该部位与与其他注浆嘴嘴未连通，应应重新埋设注注浆嘴，并缩缩短其间距。8>灌注浆的配配置9>压力注浆用合适的濯浆机机具从注浆嘴嘴压力注入胶胶液，即以00.2～0..4MPa的的压力将环氧氧树脂浆从注注浆孔压入，注注胶工作应从从一端开始，当当邻近注胶嘴嘴有胶液流出出时，将当前前的注胶嘴封封闭，移至出出胶的注胶嘴嘴继续注胶。当当排气管中有有胶液流出时时停止加压，将将排气管弯折折扎紧，用环环氧胶泥堵塞塞排气孔，再再以较低压力力维持10mmin以上方方可停止灌浆浆。注胶的同同时用小锤敲敲击型钢、钢钢板，由声音音判断胶液流流动情况及胶胶液是否注满满。倾斜及垂垂直安装的型型钢、钢板要要从最低位置置开始注入。最最后一个排气气管应在维持持注入压力的的情况下封堵堵，以防胶层层脱空。施工工中，注胶速速度不宜过快快，注胶先后后顺序应合理理，以防形成成气囊。10>固化养护护注胶施工后最初初几小时应注注意检查是否否有流胶现象象，以防脱胶胶。各胶粘剂剂的固化期见见产品说明书书，一般来说说，常温(2250度)下下固化不少于于3d；固化化温度降低，固固化时间应相相应延长。若若固化温度低低于５度，应应采取红外线线灯(或碘钨钨灯)加热等等加温措施或或使用低温固固化改性产品品。被加固产产品固化期内内不得撞击和和振动。1１>防护层施施工施工后，应按设设计要求进行行防腐处理。但但外抹砂浆保保护层防腐时时，为有利于于砂浆粘结，可可在钢板表面面粘结或外包包一层钢丝网网，也可涂刮刮灌注胶后点点粘一层豆石石，最好在抹抹灰时涂刷一一道混凝土界界面剂。８构造措施(1)外粘型钢钢应优先选用用角钢，角钢钢厚度不应小小于5mm。角角钢边长：对对梁和桁架不不应小于500mm；对柱柱不应小于775mm。沿沿梁、柱轴线线方向，每隔隔一定距离用用扁钢制作的的箍板或缀板板与角钢焊接接。当有楼板板时，u形箍箍板或其附加加的螺杆应穿穿过楼板，与与另加的条形形钢板焊接，或或嵌入楼板后后予以胶锚((见图1．338)。箍板板与缀板均应应在注胶前与与角钢焊接。箍箍板或缀板截截面积不应小小于40mmm×4mm，其其间距不应大大于20r((r为单根角角钢最小回转转半径)，且且不应大于5500mm，在在节点区其间间距应适当加加密。(2)外粘型钢钢的两端应有有可靠的连接接和锚固(见见图1-399)。为了保保证力的可靠靠传递，外粘粘型钢必须通通长、连续设设置，中间不不得断开，若若型钢长度受受限制，应通通过焊接方法法接长。对柱柱的加固，角角钢下端应锚锚固于基础中中，中间应穿穿过各层楼板板，上端应伸伸至加固层的的上一层楼板板底或屋面板板底；若相邻邻两层柱的尺尺寸不同，可可将上下柱外外粘型钢交汇汇于楼面，并并利用其内外外间隔嵌入厚厚度不小于110mm的钢钢板焊成水平平钢柜，与上上下柱角钢及及上柱钢箍外外包钢加固法法外是在混凝凝土构件四周周包以型钢的的加固方法。对对梁的加固，梁梁角钢(或钢钢板)应与柱柱角钢相互焊焊接。必要时时，还可焊扁扁带或钢筋条条，使柱两侧侧的梁相互连连接[见图11-39(cc)]；对桁桁架的加固，角角钢应伸过该该杆件两端的的节点．或设设詈节点板将将角钢焊在节节点板上。(3)当按《混混凝土结构加加固设计规范范》(GB503677--20006)构造要要求采用外粘粘型钢加固排排架柱时，应应将加固的型型钢与原柱头头顶部的承压压钢板相互焊焊接。对于二二阶柱，上下下柱交接处及及牛腿处的连连接构造应予予加强。(4)外包型钢钢加固梁、柱柱时，应将原原构件截面的的棱角打磨成成半径r，>>7mm的圆圆角。外包型型钢的注胶应应在型钢构架架焊接完成后后进行。外包包型钢的胶缝缝厚度宜控制制在3-5mmm；局部允允许有长度不不大于3000mm、厚度度不大于8mmm的胶缝，但但不得出现在在角钢端部6600mm范范围内。(5)当采用结结构胶压浆进进行外包钢加加固时，缀板板应紧贴在混混凝土表面，并并与角钢平焊焊连接。焊好后，应应用结构胶将将型钢周围封封闭，并留出出排气孔，然然后按有关方方法进行压浆浆粘结。(6)当采用乳乳胶水泥砂浆浆(乳胶含量量应不少于55％)粘贴外外包钢时，缀缀板可焊于角角钢外面。(7)采用外包包钢加固混凝凝土构件时，型型钢表面(包包括混凝土表表面)宜抹厚厚度不小于225mm的高高强度等级水水泥砂浆(应应加钢丝网防防裂)作防护护层，亦可采采用其他具有有防腐蚀和防防火性能的饰饰面材料加以以保护。例题某商住楼钢钢筋混凝土框框架结构底层层中柱，因结结构夹层，需需承受轴向荷荷载：恒载标标准值Gk=12300KN,活荷荷载标准值QQk=920KKN。柱截面面尺寸b=4400mm,,h=5000mm,柱计计算高度l00=54000mm。混凝凝土强度等级级C20，原原柱对称配筋筋6B18（AA、S0=15226mm2）,环境类类别为一类，要要求对该柱进进行验算，如如需加固进行行加固设计。解：原结构承载载力计算：查《混凝土结构构设计规范》表表7.3.11得，原柱极极限承载力：：不满足要求，必必须进行加固固后才允许进进行施工。因因底层为商业业店