碳纖維布在框架梁加固中的應(yīng)用★

賈瑞晨 甄精蓮

(湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 衡陽 421001)

1 概述

混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境大多為室外，容易受環(huán)境侵蝕等自然因素影響；建筑物材料老化；施工不當(dāng)?shù)热藶檫^失；使用功能改變等因素，對建筑結(jié)構(gòu)的安全性、適用性、耐久性會產(chǎn)生極大地影響。

2 混凝土結(jié)構(gòu)加固基本原則

根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)加固基本原則有正常使用原則、力學(xué)計算選擇加固方法；根據(jù)等效代換選擇加固方法。

確定原混凝土結(jié)構(gòu)的薄弱點所在，如截面偏小、配筋不夠、結(jié)構(gòu)構(gòu)件病害等，根據(jù)等效代換原則，考慮用增加截面、粘貼鋼板等方法。

3 常見的混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

直接加固法是對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)，有下列幾種方法。

1)加大截面法(見圖1)。

2)外包型鋼加固法。在結(jié)構(gòu)構(gòu)件的四角包以型鋼的加固方法，如圖2所示。

3)粘貼鋼板加固法。用結(jié)構(gòu)膠把鋼板粘貼在構(gòu)件外面的加固方法，如圖3所示。

4)碳纖維加固。

5)繞絲加固法。

6)置換混凝土加固法。

7)增設(shè)剪力墻和支撐體系等其他方法。

4 案例分析

某小區(qū)6層框架結(jié)構(gòu)商業(yè)住宅樓2018年10月起火，火災(zāi)持續(xù)約1.5 h；三樓預(yù)制板多處開裂，并有空鼓現(xiàn)象。三樓樓面磚有部分爆裂，隔墻斜裂縫最長達(dá)1.3 m，最大裂縫寬度3.4 mm。

5 鋼筋混凝土梁的加固

5.1 受損梁加固設(shè)計

對受損的梁進(jìn)行檢測分析，梁受拉區(qū)的混凝土和鋼筋受損，對梁進(jìn)行受力分析，如圖4所示，可得：

(1)

(2)

(3)

(4)

通過計算與分析，采用碳纖維布加固受損的梁。

將已知條件代入公式得：Af=47.64 mm2，計算得出需要三層碳纖維布。在梁側(cè)部位加設(shè)一條碳纖維布，在梁端加設(shè)三道，如圖5所示。

5.2 施工工藝

1)施工準(zhǔn)備。把屋內(nèi)的所有荷載卸除，準(zhǔn)備好碳纖維布和結(jié)構(gòu)膠、剪刀等工具。2)基面處理。對加固部位鑿毛、清理。3)涂刷底膠修補(bǔ)粘貼面。4)粘貼碳纖維布。涂結(jié)構(gòu)膠、粘貼碳纖維布、滾筒滾壓數(shù)次。貼完三道碳纖維布后，再刮面膠，使面膠充分滲透到碳纖維內(nèi)。5)涂刷防火隔熱涂料。分?jǐn)?shù)次在粘貼碳纖維布區(qū)域涂刷TB薄型防火隔熱涂料，直至6 mm厚的設(shè)計要求。涂刷范圍以超出碳纖維布邊界5 mm～10 mm為宜，以確保防火隔熱效果。

6 結(jié)語

該工程的加固綜合考慮受力的合理性、施工方便、經(jīng)濟(jì)等多方面因素，于2018年12月施工完畢并投入使用。經(jīng)過一年的檢測，梁、板、板面磚的裂縫沒有繼續(xù)開展，滿足規(guī)范要求，可供相類似的工程借鑒。