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粘鋼加固與粘碳纖維布加固適用性分析

使用結(jié)構(gòu)膠粘劑將加固材料粘貼在被加固構(gòu)件的薄弱區(qū)已達(dá)到為結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)的方法因為其適用面廣、施工方便快捷等優(yōu)點越來越受到工程技術(shù)人員的喜愛并被廣泛應(yīng)用。粘鋼加固和粘貼碳纖維加固具有相似的加固原理,且近些年粘貼碳纖維加固作為一種新型結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù),有些工程技術(shù)人員則忽視兩種加固方法各自的優(yōu)缺點和適用性,錯誤的將粘貼碳纖維布加固和粘鋼加固等同考慮,在部分實際工程中既沒有達(dá)到預(yù)期的加固效果還增加了不必要的加固成本。

粘貼碳纖維布加固與粘鋼加固加固原理基本相同,它們作為加固技術(shù)的姊妹方法,具有相似優(yōu)點和缺陷,小編總結(jié)具體情況如下:

優(yōu)點:

1、加固靈活多樣,不會導(dǎo)致建筑物內(nèi)其他構(gòu)件的連鎖加固,經(jīng)濟(jì)效益高;

2、加固過程中不會改變結(jié)構(gòu)外觀,對原結(jié)構(gòu)損傷較小(基本無損傷),結(jié)構(gòu)自重增加較??;

3、施工現(xiàn)場濕作業(yè)工作量少,施工便捷堅固耐用。

缺點:

主要受環(huán)境條件限制,規(guī)范中要求其施工環(huán)境不超過60℃,粘貼時濕度不超過70%,無化學(xué)腐蝕環(huán)境,負(fù)責(zé)應(yīng)采取措施,使用過程中耐高溫和耐火性能較差。

雖說它們是加固姊妹方法,有著相似的優(yōu)缺點,但是它們也有著自己各自的不同特點和差異,對于粘貼碳纖維布來說,碳纖維布具有輕質(zhì)高強(qiáng)的特點,常用的碳纖維布自重僅有200g/㎡和300g㎡兩種類型,其設(shè)計厚度也是較為輕薄,一層200g/㎡碳纖維布厚度僅為0.111mm,施工速度約為粘鋼加固的2~3倍;

而粘鋼加固由于鋼板的物理力學(xué)性能為各向同性,在進(jìn)行受力的時候能夠均勻受力,但是其施工時需要專用的夾具和施工器械,施工工序膠碳纖維布加固較為繁瑣復(fù)雜。

在GB50367-2013《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》中對粘鋼和碳纖維布加固有著明確的規(guī)定,對于采用粘鋼加固來說,所粘貼鋼板的寬度不宜大于100mm,當(dāng)采用手工涂膠粘貼鋼板,鋼板厚度不應(yīng)大于5mm;采用壓力注膠粘貼鋼板,其厚度不應(yīng)大于10mm,且需要按照外粘型鋼加固法的焊接節(jié)點構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計; 對于粘貼碳纖維布來說,碳纖維布不宜超過4層,當(dāng)超過4層時,宜改用預(yù)成型碳纖維板或者經(jīng)計算將碳纖維布折算城鋼板進(jìn)行施工加固。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,有關(guān)學(xué)者對粘鋼和粘貼碳纖維布加固方法進(jìn)行了深入的研究,得出以下幾條結(jié)論:對于普通小荷載結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件,經(jīng)計算其補(bǔ)強(qiáng)所需面積小,粘貼碳纖維布1~2層即可滿足要求時,則優(yōu)先考慮采用粘貼碳纖維布加固法來進(jìn)行處理,在達(dá)到加固目的的同時其經(jīng)濟(jì)型和施工可操作性更強(qiáng);當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)所需面積較大,即經(jīng)計算粘貼碳纖維布超過4層時,則優(yōu)先選用預(yù)成型碳纖維板或者粘鋼加固法來進(jìn)行施工,可大幅提高結(jié)構(gòu)承載力或受力性能,并取得良好的經(jīng)濟(jì)性。

總之在結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)的方法中,沒有哪一種方法是萬能的,只有經(jīng)過合理的計算分析,針對不同的工況選用合適的加固方法,才能以較低的投入取得良好的加固效果。

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