钢筋混凝土结构的应用至今已有一百多年的历史,建筑工程技术领域的进步也不断推动着建筑规范的不断完善和提高。在社会经济不断发展的今天,很多已建建筑的老化已导致其承载力和安全性不断下降,远远低于当前规范的要求,钢筋混凝土的加固技术便在这种大背景下应势而出并不断发展。
对于粘钢加固梁,在适筋条件下,虽然加固梁钢板比原钢筋有应力滞后的情况,但在破坏时,钢板一般均能达到屈服强度。在粘结锚固满足时,粘钢加固梁的受弯承载力计算可按照现行国家标准进行梁的受弯承载力计算。
2)粘钢加固梁抗剪承载力计算
当构件斜截面抗剪承载力不足时,可采用粘钢板加固,加固的方式有钢围套加固、粘U 型钢板箍加固、粘翼板加固和粘钢板条加固 。其中,使用围套加固的梁(外包整个剪切区)强度提高大,且破坏形式为弯曲型。使用U 型箍、钢板条和翼板加固的梁虽可提高斜截面抗剪承载力,但其破坏型式常常是混凝土表面撕裂的脆性破坏。国内常采用粘贴并联U 型箍板进行加固,其斜截面受剪承载力按下式计算:
粘钢加固法的发展前景
根据现在的文献资料,很多科研学者已经对粘钢加固法进行了许多定性分析及实验,对粘钢加固的承载力和抗震能力都有了一定的成果,这些在建筑结构设计中主要仍为混凝土柱及混凝土梁,对节点的实验和分析较之相晚,也较少,但在现代建筑规范“强节点弱构件”的要求下,却显得尤为重要,亟待发展。
当下的建筑结构设计往往偏向于安全,但在加固设计中,若在构件承载力不足的条件下过度的加固构件而忽略了节点相对于构件的强弱,同样也会违反“强节点若构件”的要求,非但不能提高结构的整体抗震承载力,还有可能使塑性铰的位置在不正当加固的情况下发生偏移,使破坏形式转化为更为严重的节点破坏,因此,粘钢加固后的节点抗震性能也显得极为重要。
粘钢加固当前在工程中的应用主要为混凝土柱和梁,主要应用范围涵盖以下几类:①上世纪早期、中期设计的建筑,一方面当时的设计要求较低,另一方面至今也已经达到或者接近使用年限,在各种使用条件自然条件下已经遭到严重破坏,随时有可能发生倒塌。例如山西纺织印染厂、山西省图书馆旧藏书楼。②设计阶段假设错误或者配筋不足引起的局部破坏结构。例如山西省人大办公大楼、国内一个工程辽阳化纤总厂变电所大楼承载梁裂缝处理。③施工阶段的不当操作引起混凝土强度不足、保护层偏大等问题也越来越多的采用了粘钢加固法。如山阴县七里沟新村小学教学楼。④结构改造也是一个非常重要的方面,结构加层、功能改变,粘钢加固法能够有效的解决这类问题,并且已经越来越多的应用到其中。