钢筋混凝土柱的常用加固方法探究.doc
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1、钢筋混凝土柱的常用加固方法探究摘要:由于承载力不足和使用功能的改变等因素导致钢筋混凝土柱需要进行加固改造。介绍目前土木工程施工中常见的钢筋混凝土柱加固方式,阐述各种加固方法的原理和优缺点,为工程应用提供参考。关键词:钢筋混凝土柱; 加固技术; 分析;引言在结构柱中最为常见的就是钢筋混凝土柱。在实际工程中常常因为设计不周、施工质量差、施工现场管理不善等原因,导致RC柱的人为缺陷。在使用过程中,RC柱会由于侵蚀性介质的腐蚀、钢筋的锈蚀等出现耐久性问题,建筑物改变使用功能、荷载增加,民用建筑中房屋结构加层改造、工业厂房中的设备增设及公路、铁路桥梁因为设计荷载的增加需要带来承载力不足,加上原有抗震设计
2、标准较低,抗震性能与现行抗震规范要求相差较大,地震、火灾等偶然因素也会引起混凝土柱的抗震性能不良等诸多影响其安全和使用功能的问题非常普遍。同时,虽然我国建筑物的设计基准期为50年,但限于我国国情,建国初期建成的大量建筑物己逐渐接近或超过50年,其中的大部分仍不可能推倒重建。这就迫切需要采取切实有效的加固改造方法来大幅提高结构柱的承载力,同时又显著改善其抗震性能。随着土木工程施工技术的发展和新材料的开发利用,钢筋混凝土柱的加固方式也越来也多。常见的加固方法有增大截面加固法、外包钢加固法、外粘FRP材料加固法、预应力加固法和复合加固法等多种方法,下面对几种常用的加固方法作简要介绍。1 增大截面加固
3、法增大截面加固法作为一种传统的加固方法,是通过增大构件或者建筑物的截面面积和配筋来提高其强度、刚度、稳定性以满足构件正常使用要求的一种加固方法。增大截面法有四周包裹、单面加固和双面加固等不同形式。四周包裹是在柱四周浇筑混凝土,在主要承受轴向力的结构应用较多,单面或双面主要针对同时又承受较大弯矩的柱结构,在主受力面进行增大。特别在抗震设防地区,这可使原来的强梁弱柱变为有利于抗震的强柱弱梁结构。增大截面法加固柱与普通混凝土构件在受力性能上有所不同,这是因为在增大截面加固时,一般无法进行完全卸载,被加固柱在加固前已经承受荷载,截面内已经产生了一定的应力和应变。新加部分在加固后并不能立即分摊原已施加于
4、被加固柱上的荷载,而只能是在新增荷载作用下才开始与被加固柱共同工作,承担荷载。这样加固后新加部分的应变始终滞后于原柱。当被加固柱达到极限状态时,新增加钢筋和混凝土性能无法得到充分发挥,直接带来后加固材料的利用率不高等问题,加固之前混凝土柱的应力水平越高,加固效果就越差。2 外包钢加固法外包钢加固混凝土柱,就是在柱的四角包以型钢的加固方法。其优点是施工简便,现场工作量较小,受力较为可靠。按照施工工艺的不同,外包钢加固法可分为湿式和干式外包钢两种。其中干式外包钢加固就是把型钢直接外包于原构件,或虽然填塞有水泥砂浆,但不能保证结合面有效地传递剪力。湿式外包钢加固法,是在外包型钢和原构件之间留有一定的
5、间隙,并在其间填灌乳胶水泥浆或细石混凝土,使二者粘结成整体,协同工作,工程中一般多采用湿式加固方法。外包钢加固构件的截面尺寸一般扩大不多,但其承载力提高幅度较大,且由于横向外包钢的约束作用,构件的延性也有较大提高。该加固方法适用于原构件截面尺寸不允许有较大增长,却又要求大幅度地提高截面承载能力的混凝土结构加固。3 外粘FRP材料加固法粘贴FRP(Fiber Reinforced Plastic)材料加固法是20世纪80、90年代在国外兴起的一种新型加固技术,它利用树脂类胶结材料将碳纤维织物粘贴于混凝土表面来达到对结构补强加固及改善结构受力性能的目的。现阶段在土木工程中研究和应用较广的主要有碳纤
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