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梁底粘贴钢板法加固
该部分内容见《混凝土结构加固设计规范GB50367-2013》第10章。
同样,钢板因为和钢筋位置不同,其变形略有不同,但因为钢板和钢筋的弹性模量接近,所以一般钢板也能达到其屈服强度,故我们估算时可以大致按钢板抗拉强度和面积换算成相应的钢筋面积估算其贡献的抵抗弯矩。
其计算原理和上面讲的粘碳原理基本相同,计算公式形式也是一样的,只是钢板基本可以达到其抗拉强度,而碳纤维很难达到。
粘钢法对界限受压区高度的限制、加固弯矩提高的幅度不大于40%、考虑二次受力的梁的已变形的影响、梁侧粘钢板的折减方法等概念和粘碳纤维的完全一样,只是具体参数可能有所区别,具体按规范执行即可,不再赘述。
粘钢板的量也有限制,不能太厚,层数也不能太多。
有一种加固方法是直接增加钢筋的方法,和这个原理类似,注意也应该考虑二次受力的影响。
无论粘碳还是粘钢,因为没有增加梁的断面高度,所以加固提高梁的受弯能力有限。如果需要加固的梁承载力大幅度提高,采用这两种方法显然就不能满足要求了,此时应该采用加大梁断面的方法,理论上加大梁断面可以将其承载力提高到任意要求的程度。
五、予张紧钢丝绳网片-聚合物砂浆面层加固法
《混凝土结构加固设计规范》第13章给出了这种材料的加固方法。这种材料因为是钢丝绳网片,所以加固时需要张紧。注意是张紧拉力,目的是使其处于完全的伸直状态,张拉力达到设计拉力的30%才可以和混凝土共同作用,而不是像预应力结构的预应力要达到预应力筋的75%~85%。所以这种加固方法不是预应力结构。
不是预应力结构,但要施加予拉力,给施工带来了很大的难度,所以这种加固方法和预应力碳纤维板一样,尽量不要采用。
其加固设计原理和粘钢的原理类似,考虑其二次变形与其弹性模量乘积的设计拉力。
因为是钢丝绳网片,更适合加固墙板等面构件,不适合加固窄而瘦的梁构件。规范要求加固梁时必须采用三面围方式加固,是为了和混凝土能很好的共同作用,增加了施工难度。
六、梁加大断面法加固
加大梁断面要同时考虑新增钢筋和原有钢筋提供的抗拉力,但因为平截面的变形不一致,其内力臂和拉应力均有所不同。
根据试验(规范条文说明),对于新增断面不高时,原钢筋和新增钢筋均可达到屈服(原钢筋已经提前有一定的变形,且考虑了新增钢筋的强度折减系数
=0.9),但是当加固断面增高太多,仍考虑原钢筋屈服时,可能计算出的界限受压区高度太高,不符合实际情况(因为此时原钢筋可能没有屈服,不能全部利用),所以应该按期实际变形的应力
进行计算。