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由于荷载、环境等的不断变化,混凝土柱经常出现耐久性下降,强度或刚度不足的情况。作为建筑中的主要承重结构,对缺陷柱体进行加固是必要的。混凝土柱子加固的方法很多,其中常用的四种分别是增大截面加固法、外粘型钢加固法、粘钢加固法、碳纤维布加固法、绕丝法。
1.增大柱截面加固法
增大柱截面加固法是根据柱子的受力情况,在混凝土柱的单侧、两侧或四周外包混凝土,增加结构截面面积与配筋来提高结构承载力、增加柱的强度和刚度的一种柱子加固方法。
在混凝土加固中,增大截面法尤其适用于因柱体截面较小导致承载力不足的情况。为使增大截面法在混凝土中达到的加固效果,需要***混凝土基材强度等级不能低于C13,加固用受力钢筋不应小于14mm,同时种类、截面形式、受力情况不同的混凝土柱,需要采用不同的构造形式。
优点:施工工艺简单、适应性强,且有长期的使用经验;
缺点:施工湿作业时间长,在混凝土养护期间需限制荷载,且加固后结构自重增大、建筑使用空间减小。
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粘钢加固适用于钢筋混凝土受弯构件、大偏心受压构件和受拉构件的加固,且在采用粘贴钢板对混凝土结构进行加固时,需要在加固之前对所加固构件进行卸载处理。
粘钢加固,所选材料宽度不宜大于100mm,当采用手工涂胶时,所使用钢板厚度不应大于5mm。采用压力注胶粘结钢板厚度不应大于10mm,且应按照外粘型钢加固法的焊接节点构造进行设计。当加固受弯构件粘贴不止一层钢板时,相邻两层钢板的截断位置应错开不小于300mm,建筑粘钢加固工程造价,并在截断处外设U型箍或横向压条进行锚固。
灌钢加固略有不同,灌钢加固又叫外粘型钢加固法,在使用过程中优先选用厚度不超过5mm的角钢将所需加固的混凝土柱或梁的四边进行包裹,用来大幅度提高混凝土柱或梁的截面承载力和抗震能力。
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利用碳纤维加固和维修的房屋相比较传统的加固维修要好很多,主要体现在以下几个方面。
1.碳纤维本身重量较轻,厚度也比较薄,用其维修房屋裂缝基本不会增加房屋自身的重量以及截面的尺寸。
2.用碳纤维进行加固维修,其适用面较广,且灵活性强,对于各种类型和形状的结构进行加固都是非常不错的选择。
3.施工非常方便,施工现场不需要大型的机械器具,并且也没有湿作业,不需用火以及其他的固定措施,并且不受原房屋需要加固或者维修部分形状的限制。
4.用碳纤维进行加固和维修,可以增加房屋自身的使用寿命,墙体粘钢加固工程设计,不会生锈,因此对于一些经常会受到强酸、碱、盐以及大气腐蚀的建筑非常适用。
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