1、恒源深度解析加固知识(二)文章来源: 时间:2011-5-20 免费热线:400-680-6902 26、在加固工程中 U 型钢箍板抗剪加固,能否施加预应力?可在箍板端部焊接螺杆,用千斤顶张拉螺杆或扭矩扳手拧紧螺母建立预应力,以减少剪应力滞后。27、在加固工程中影响锚固力的主要因素?植筋中如何确定锚固长度?1.锚固力主要取决于锚固胶性能,基材强度、钢材外形、钻孔深度、基材是否配筋等因素。一般胶性能越好,基材强度越高、钢筋外形越粗糙、钻孔越深、基材配筋越密,锚固力越高。2.根据设计锚固力的大小,锚固长度可由现场拉拔试验确定。对于 LYJGN 植筋锚固胶,锚固 15d(基材 C15 砼以上)锚固力
2、均可大于锚栓屈服值,若实际上锚栓仅需小的锚固力,可按比例减少锚固长度,但不宜小于 5d。对有抗震设防要求的锚栓,为保证破坏形态为钢材破坏,混凝土结构后锚固技术规程JGJ 145-2004 规定的最小锚固长度见下表:结构构件及生命线工程非结构构件锚固 其他非结构构件锚固 锚栓类型 设防烈度 C20 C30 C40 C20 C30 C40 6 26d 22d 19d 化学植筋及螺杆 78 29d 24d 21d 5 6 47 5扩孔型锚栓 8 66 57 6膨胀型锚栓 8不得采用728、在加固工程中植筋后焊接对锚固力有无影响?锚杆种植后,常需焊接接长,由于焊接仅为短时间升温,试验表明,焊接部位距离
3、锚固端大于 30cm,对锚固力无不良影响。如果焊接部位紧邻锚固端,最好选择先焊后锚。螺母与螺杆的点焊对锚固力无影响。29、在加固工程中粘贴和锚固时,粘接界面为什么宜干燥?潮湿的界面对结构胶耐久粘接力有一定负面影响,所以粘接界面最好保持干燥。30、在加固工程中植筋时如何确定钻孔孔径?对混凝土强度有什么要求?钻孔孔径可按较钢筋直径大 410mm 选取,小钢筋取低值,大钢筋取高值,孔径宜大不宜小。 31、在加固工程中锚栓如何分类?适用范围有什么不同?什么是非结构构件? A、按照工作原理、构造、尺寸不同,锚栓可分为膨胀型锚栓、扩底型锚栓、定型化学锚栓和化学植筋。B、锚栓应用范围可分为以下三类。、非结构
4、构件的锚固、设防烈度6,结构构件、非结构构件的锚固。、设防烈度8,结构构件、非结构构件的锚固。其中膨胀型锚栓、扩底型锚栓仅适用于();定型化学锚栓适用于(、);化学植筋适用于(、)。C、按照建筑抗震设计规范 GB50011-20013.7 条,非结构构件指受损后一般不直接造成严重后果的构件。包括建筑非结构构件(女儿墙、高低跨封墙、雨篷、贴面、顶棚、围护墙、隔墙、吊顶、广告牌、储物柜等)和建筑附属设备(电梯、照明、通信设备、管道、采暖、通风、消防、天线等)。32、在加固工程中粘碳纤维施工中如何将构件转角处理成圆弧半径 20mm 的导角? 碳纤维粘贴时,遇构件转角,为减小应力集中,应将转角打磨(阳
5、角)或修补(阴角)为圆弧半径不小于 20mm 的导角。如右图,在转角处以 20mm 为半径画一与两边相切圆,阴影表示需磨去或修补的部分。33、在加固工程中加固设计中承载力验算应注意什么? 加固设计应作到治标治本,例如;因不均匀沉降引起的构件损伤,对构件加固之前,显然应该先加固地基。承载力验算应注意以下 5 点:a、根据实际荷载、支撑情况、传力途径、边界条件确定计算简图。b、考虑构件的龄期、损伤、缺陷、锈蚀、腐蚀等因素确定有效计算截面。c、考虑施工偏差、现有挠度、环境温度引起的附加应力。d、考虑新加部分的应力滞后因素,乘以适当的折减系数。e、若新加部分重量较大(超过建筑总重量的 10%),应复核
6、地基、基础的承载力。34、在加固工程中建筑裂缝处理原则? 裂缝处理前,应先进行观察、分析,查明裂缝的性质和产生裂缝的原因。a、对于在使用荷载下出现的受力裂缝,当超过规范规定的宽度、长度时,裂缝化学灌浆封闭后,对该构件还应进行加固。b、对于在偶然超载出现的受力裂缝,可只对残余裂缝进行灌浆封闭处理。c、对于混凝土收缩、地基不均匀沉降等因素引起的间接裂缝,应待裂缝稳定后再灌浆封闭处理。d、对于温度引起的间接裂缝,应在完成相应的保温、隔热处理后再对裂缝灌浆封闭。e、对于耐久性(钢筋锈涨、混凝土老化等)引起的裂缝,应将酥松的混凝土、钢筋锈渣清除干净后,用耐腐蚀的修补胶封闭处理。35、在加固工程中植筋中锚
7、筋间距过小,可怎样解决? 植筋施工中相邻两根锚筋净距宜大于 3d,但有些构件,例如柱头植筋,截面尺寸有限,梁、柱钢筋交错,常遇到实际能钻成的孔有限或相距很近,有的实际净距仅 1d 左右。此时为消除群锚的不利影响,可采用将钢筋合并,增大锚固长度的变通措施。例如柱头 12 根 18 锚筋原设计锚固长度 270mm(15x18),但能成的孔中有两个净距仅20mm,按照截面面积相近的原则,2 根 18 锚筋截面面积相等于 1 根 25 钢筋,此时可将 2 根 18锚筋孔深加长至 375(15x25)锚固。36、在加固工程中基材中钢筋过密,难以成孔,可怎样解决? 基材中钢筋过密,难以成孔是植筋施工常遇到
8、的难题,锚筋直径越大,问题越突出。例如25 钢筋植筋,要求钻孔孔径大于 30mm,但有时基材主筋净距仅 28mm,造成不能成孔。此时可按照截面面积相等的原则,用 2 根 18 锚筋代替,钻孔孔径仅需 22mm,就解决不能成孔的问题。但钻孔深度不应减少,应与原设计深度相同。37、在加固工程中素混凝土(岩石)中植筋应注意什么? 基材中配筋有利于锚筋荷载向更大的范围传递、分散,利于锚固力的提高。素混凝土(岩石)没有配筋,锚筋荷载全靠有限范围的混凝土(岩石)承受,此时混凝土(岩石)的强度高低、是否致密无裂缝对锚固力有决定性的影响。当设计充分利用钢筋强度时,应适当增加的锚固长度,具体锚固参数,宜通过现场
9、试验确定。38、在加固工程中圆钢、螺纹钢植筋破坏形态有什么不同?为什么圆钢锚固端推荐采用弯钩样式? 显然,因钢筋外形差异,同样情况下,螺纹钢锚固效果优于圆钢。当基材强度不小于 C15时,15d 的锚固深度圆钢、螺纹钢抗拔力均可大于钢筋屈服值。但若继续加荷至破坏,螺纹钢一般表现为钢筋缩径、拔断;圆钢则有时拔断,有时拔出。郑州力源结构胶有限公司通过拉拔试验,对圆钢的锚固性能进行了系统的研究,结果如下:1.锚固端样式为图 1 时,若锚固长度大于 25d。当加荷值大于圆钢理论屈服值的 20%时,能持荷一段时间(约 1030 分钟),让圆钢缩径变形发挥充分,一般为圆钢拔断破坏。当无停顿直线加荷,圆钢缩径
10、变形难以发挥充分,一般为圆钢拔出破坏。2.锚固端样式为图 2 时,若锚固长度大于 20d,无停顿直线加荷,一般为圆钢拔断破坏。3.锚固端样式为图 3 时,若锚固长度大于 10d,无停顿直线加荷,一般为圆钢拔断破坏。对比结论(1)、(2)、(3)可知,圆钢植筋,锚固端样式推荐采用图 2、图 3,特别是图 3 样式最值得推广。虽然钻孔孔径增大,施工成本增加,但可保证破坏形态为圆钢拉断,这种延性破坏对于重要构件和抗震设防构件尤为重要。实际上工程上常用的圆钢一般为 6、8、10,当锚固端采用图 3 样式时,钻孔直径依次为20mm,25mm,32mm。当锚固端采用图 2 样式时,钻孔直径依次为 14mm
11、,18mm,22mm,钻孔难度可以接受。39、在加固工程中工程加固主要原因? 分类 损坏原因 损坏现象水泥质量不合格或选择不当1水化热过大引起温度应力,导致混凝土开裂2含碱量过大遇膨胀性集料发生反应膨胀材料因素砂、石质量不佳1泥量高,引起强度不足2海砂含盐量高引起钢锈3硬性集料引起膨胀损坏设计因素安全度不足对环境作用估计不足1超过设计载荷使结构开裂或变形2意外载荷作用而破坏,如雪载荷、灰尘载荷3设计中出现错误使用因1.经过一定使用期后,由于技术改造, 需要增加荷载或扩大柱网,改变使用功能;2.遭受水灾、风灾、火灾及地震等灾害,使结构构件遭到破坏;3.地基不均匀沉降;素 4.既有建筑物的抗震加固
12、。 配料不准,搅拌不匀1混凝土强度不足2匀质性差浇灌振捣不实或间隔时间太长,留有施工缝1混凝土不密实、蜂窝、孔洞2沿施工缝渗水保养不好1初期养护不好而干裂或表面失水疏松2早期受冻配筋偏差1钢筋位置不当,承载力下降2保护层不足施工因素模板变形或漏浆1构件表面有麻面2结构尺寸不准冻融循环作用 冻害(开裂或表面损伤)腐蚀介质作用1混凝土腐蚀损伤2钢筋锈蚀环境因素碳化海水、海风作用1钢筋锈蚀2钢筋锈蚀40、在加固工程中混凝土强度检测主要方法? 检测方法 特点 用途 限制条件轴压法1.属原位检测,直接在墙体上测试,测试结果综合反应了材料质量和施工质量;2.直观性、可比性强;3.设备较重;4.检测部位局部
13、破损推定普通砖砌体的抗压强度1.槽间砌体每侧不应小于的墙体宽度 1.5m2.同一墙体上的测点数量不宜多于一个;测点数量不宜太多:3.限用于 240mm 砖墙扁顶法1.属原位检测,直接在墙体上测试,测试结果综合反应了材料质量和施工质量;2.直观性、可比性强;1.推定普通砖砌体的抗压强度;2.推定古建筑和重要建筑的实际应力;3.推定具体工程的砌体弹性1.槽间砌体每侧的墙体宽度不应小于 1.5m;2.同一墙体上的测点数量不宜多于一个;测点数量不宜太多:3.扁顶重复使用率较低4.砌体强度较高或轴向变形较大时难以测出抗压强度5 设备较轻6.检测部位局部破损模量原位单剪法1.属原位检测,直接在墙体上测试,
14、测试结果综合反应了砂浆质量和施工质量;2.直观性强;3.检测部位局部破损;推定各种砌体的抗剪强度1.测点选在窗下墙部位且承受反作用力的墙体应有足够强度;2.测点数量不宜太多原位双剪法1.属原位检测,直接在墙体上测试,测试结果综合反应了砂浆质量和施工质量;2.直观性较强;3.设备较轻便;4.检测部位局部破损;推定烧结普通砌体的抗剪强度,其它墙体应经试验确定有关换算系数当砂浆强度低于 5MPa 时,误差较大推出法1.属原位检测,直接在墙体上测试,测试结果综合反应了砂浆质量和施工质量;2.设备较轻便;3.检测部位局部破损推定普通砖砌体的砂浆强度当水平灰缝的砂浆饱满强度 65%时,不宜选用筒压法1.属
15、取样检测;2.仅需利用一般混凝土试验室的常用设备;3.取样部位局部损伤;推定烧结普通砖墙体中的砂浆强度测点数量不宜太多砂浆片剪1.属取样检测;2.专用的砂浆测强仪和其标定仪,较为轻便;3.试验工作较简便;推定烧结普通砖墙体中的砂浆强度切法4.取样部位局部损伤41、在加固工程中砌体强度检测主要方法?回弹法1.属原位无损检测,测区选择不受限制;2.回弹仪有定型产品性能较稳定操作简便;3.检测部位的装修面层仅局部损伤;1.推定烧结普通砖墙体中的砂浆强度;2.适宜于砂浆强度均质性普查;砂浆强度不应小于 2Mpa点荷法1.属取样检测;2.试验工作较简便;3.取样部位局部损伤;推定烧结普通砖墙体中的砂浆强
16、度砂浆强度不应小于 2Mpa射钉法1.属原位无损检测,测区选择不受限制2.射钉枪、子弹射钉有配套定型产品,设备比较轻便;3.墙体装修面层仅局部损伤烧结普通砖和多空砖砌体中,砂浆强度均质性普查1.定量推定砂浆强度,宜与其它检测方法配合使用;2.砂浆强度不应小于 2MPa;3.检测前,需要用标准靶检校42、在加固工程中混凝土、砌体强度检测方法有什么局限性?如何校准?a、以混凝土强度检测为例:建筑工程中,混凝土设计、施工指标的基准是立方体(圆柱体)抗压强度。检测标准的编制者也都将测试数据回溯、推定立方体抗压强度。显然,依据回归离散性数据建立的间接测试方法存在一个安全系数的问题,考虑到建筑安全的重要性
17、,这个系数无疑是大于 1 的。也就是说,检测数据较实际值一般是偏低的;再考虑到建筑环境的多样性,例如灰尘、浮浆、有害气体、平整度不佳都将使检测值偏低。所以有经验的检测人员都知道,检测值较设计值低2、3MPa 是常有的事。b、检测人员应经专门培训、考核,有估计干扰因素影响程度的能力。c、检测设备应定期维修、标定。不规范的操作将造成较大的误差(一般偏低)。d、采用钻芯法取样,复核、修正检测数据是可行的方法。43、在加固工程中碳纤维布一般采用何种规格碳丝织成?不像一般的纺织,碳布纺织单元不是单丝,而是束丝。工业上目前规模化生产的束丝可包含 1000(1K)、3000(3K)、6000(6K)、120
18、00(12K)、24000(24K)、48000(48K)、540000(540K)根单丝。建筑加固用单向碳布从易于被胶粘剂浸透,又减低成本考虑一般采用12K 丝束编织。44、在加固工程中高强碳丝的生产原料有哪几种?类似与炼钢,工业化生产碳丝的过程可理解为“冶碳”。目前,比较成熟的技术线路采用原料有:聚丙烯腈纤维(PAN)、黏胶纤维、沥青纤维。碳纤维生产就是不断除去杂质元素(主要为 H、N、O、K、Na),减少缺陷,净化、重整碳链的过程。45、在加固工程中碳丝强度高的机理是什么?除金刚石外,以碳元素为主组成的物质在人们的印象中强度是较低的。但在理论上,不含其他杂质元素的有序碳链拉伸强度可达 1
19、80000MPa,约是目前常用碳丝强度的 60 倍。高纯化、致密化、细晶化、均质化、细旦化的技术进步仍将不断提高碳丝强度。46、在加固工程中结构胶的使用温度有什么限制,随温度变化,结构胶正拉、剪切粘接强度如何变化?a、加固规范规定的被加固构件长期使用温度不应高于 60,是与混凝土结构设计规范 GB50010-2002对于普通混凝土构件的规定相一致的,也是因常温固化结构胶力学指标高于60时逐渐降低。b、在一定温度范围内,正拉粘接强度一般随温度降低而升高,随温度升高而降低;剪切粘接强度一般随温度升高先期逐渐升高,而后又逐渐降低。c、下面以 25常温固化的 LYJGN? -G 型粘钢胶(正拉强度 3
20、7MPa,剪切粘接强度 21MPa)为例进行说明从 25降到-30,胶正拉粘接强度由 37MPa 逐渐升至 42MPa,胶剪切粘接强度由 21MPa 逐渐降至 16MPa。从 25升至 60,胶正拉粘接强度由 37MPa 逐渐降至 30MPa,胶剪切粘接强度由 21MPa 逐渐升值 29MPa。从 60升至 80,胶正拉粘接强度由 30MPa 逐渐降至 20MPa,胶剪切粘接强度由 29MPa 逐渐降至 17MPa。可见,在长期使用温度 60以内,是满足规范要求的。47、在加固工程中结构胶短期的高温使用,对胶性能有什么影响?结构胶短期在高温环境下使用,例如 80,然后再降至常温,一般由于后固化
21、的有利影响,正拉、剪切粘接强度会有所提高。下面仍以粘钢胶为例,(25常温固化,正拉强度 36MPa,剪切粘接强度 21MPa)将试件在 80恒温箱内 130 天,然后在 25测试,胶正拉粘接强度由 36MPa 升至 51MPa,胶剪切粘接强度由 21MPa 升至 24MPa。48、在加固工程中如何提高结构胶的耐高温性能?a、后期高温固化,例如结构胶常温固化 1 天后,再在 80环境下固化 1 天。注意,直接在高温下固化可能造成暴聚,反而不利。b、采用高温固化的固化剂。c、添加耐高温的材料。d、提高预聚体的官能团密度。49、在加固工程中使用枪式(注射式)植筋胶应注意什么?枪式植筋胶以自动搅拌、使
22、用方便赢得了使用者的青睐。但是应注意到:a、由于枪式植筋胶有效双螺旋搅拌段一般仅 10 厘米长左右,事实上难以将 A、B 组分充分拌匀,虽然锚固力能满足设计要求(因单纯的锚固力对胶性能要求并不高),但局部未完全反应的 A、B 组分对结构胶的耐久性构成潜在危害。b、枪式植筋胶一般为速固型,局部未充分混合的 A、B 组分难以通过相互浸渗调整不均匀性。c、胶枪挡板的行进速度应均匀、平顺。d、每次换混合管或胶袋,初始的约 15 厘米胶段应予以弃去。50、在加固工程中结构缝如何分类?A、按功能,可分为以下十种类型:1.膨胀缝(伸缝):能够有效消解超静定结构中膨胀(伸长)变形的结构缝;2.收缩缝(缩缝):
23、能够有效消解超静定结构中收缩(变短)变形的结构缝;3.沉降缝:能够有效消解超静定结构中由于基础不均匀沉降而引起变形差的结构缝;4.抗震缝:结构在地震作用下发生强迫移位时,能够消解、缓和结构不同部分碰撞损坏的结构缝;5.体型缝:结构形状或体量发生突变时,将结构在体型突变处分割为不同部分而设置的结构缝;6.局部缝:在结构形状突变的部位,为缓和应力集中影响而设置的局部结构缝;7.控制缝:在结构容易发生裂缝的部位,通过预先设置薄弱截面或其它措施,主动引导裂缝出现并加以控制的缝;8.拼接缝:预制构件装配连接时,拼接处所形成的缝;9.施工缝:混凝土浇筑体量较大时,按预定位置划分不同的施工浇筑区域,接槎出所
24、形成的缝;10.界面缝:不同结构形式,不同建筑构件,不同建筑材料之间在界面上所形成的缝。B、按做法,可分为以下七种类型:1.全部断开的缝:将结构分割成完全独立的若干部分;2.上部断开的缝:基础部分相连而上部结构断开所形成的缝;3.局部断开的缝:结构局部在一定范围内,分割所形成的缝;4.钢筋断开、混凝土接槎形成的缝:不考虑传递内力的预制构件之间的拼接缝;5.钢筋后连接、混凝土接槎形成的缝:施工阶段不考虑传力,后用搭接,机械连接或焊接实现钢筋连接形成整体而可以传递内力的缝;6.钢筋连通、混凝土接槎形成的缝:从受力上按整体考虑,但在施工时混凝土在此接槎而形成的施工缝;7.钢筋和混凝土连续、后期引导出现的缝:通过在预定部位削弱截面或采取其他措施引导产生并加以控制的缝。