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粘鋼加固與粘碳纖維布加固適用性分析

使用結構膠粘劑將加固材料粘貼在被加固構件的薄弱區已達到為結構加固補強的方法因為其適用面廣、施工方便快捷等優點越來越受到工程技術人員的喜愛并被廣泛應用。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構加固補強技術,有些工程技術人員則忽視兩種加固方法各自的優缺點和適用性,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到預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,它們作為加固技術的姊妹方法,具有相似優點和缺陷,小編總結具體情況如下:

優點:

1、加固靈活多樣,不會導致建筑物內其他構件的連鎖加固,經濟效益高;

2、加固過程中不會改變結構外觀,對原結構損傷較小(基本無損傷),結構自重增加較小;

3、施工現場濕作業工作量少,施工便捷堅固耐用。

缺點:

主要受環境條件限制,規范中要求其施工環境不超過60℃,粘貼時濕度不超過70%,無化學腐蝕環境,負責應采取措施,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,碳纖維布具有輕質高強的特點,常用的碳纖維布自重僅有200g/㎡和300g㎡兩種類型,其設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性能為各向同性,在進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雜。

在GB50367-2013《混凝土結構加固設計規范》中對粘鋼和碳纖維布加固有著明確的規定,對于采用粘鋼加固來說,所粘貼鋼板的寬度不宜大于100mm,當采用手工涂膠粘貼鋼板,鋼板厚度不應大于5mm;采用壓力注膠粘貼鋼板,其厚度不應大于10mm,且需要按照外粘型鋼加固法的焊接節點構造進行設計; 對于粘貼碳纖維布來說,碳纖維布不宜超過4層,當超過4層時,宜改用預成型碳纖維板或者經計算將碳纖維布折算城鋼板進行施工加固。

隨著技術的不斷發展,有關學者對粘鋼和粘貼碳纖維布加固方法進行了深入的研究,得出以下幾條結論:對于普通小荷載結構或者構件,經計算其補強所需面積小,粘貼碳纖維布1~2層即可滿足要求時,則優先考慮采用粘貼碳纖維布加固法來進行處理,在達到加固目的的同時其經濟型和施工可操作性更強;當結構或構件補強所需面積較大,即經計算粘貼碳纖維布超過4層時,則優先選用預成型碳纖維板或者粘鋼加固法來進行施工,可大幅提高結構承載力或受力性能,并取得良好的經濟性。

總之在結構加固補強的方法中,沒有哪一種方法是萬能的,只有經過合理的計算分析,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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