在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,由于設(shè)計或施工的缺點(diǎn)、以及使用過程中鋼筋生銹等原因,鋼筋混凝土梁的的力學(xué)性能達(dá)不到設(shè)計和使用要求時,此時就有必要對鋼筋混凝土梁進(jìn)行加固。粘鋼法是混凝土梁加固中應(yīng)用比較常見的一種,粘鋼加固鋼筋混凝土梁是采用粘鋼膠涂刷在混凝土構(gòu)件的表面上,從而使混凝土與鋼板粘合在一起,達(dá)到提高鋼筋混凝土梁承載力、強(qiáng)度等力學(xué)性能的目的。
一、鋼筋混凝土梁加固卸載
不同卸載下鋼筋混凝土梁的工作差異:
當(dāng)鋼筋混凝土梁未受荷載作用或完全卸載后,采用在受拉區(qū)域的外表面上粘貼鋼板的辦法,此時粘貼的鋼板和混凝土內(nèi)部的鋼筋同時受力、發(fā)生形變。部分卸載或不卸載粘鋼加固,粘貼鋼板前混凝土梁已經(jīng)受力,截面應(yīng)力的大小由卸載多少決定。然而,新粘貼的鋼板只在新增荷載的情況下才開始受力。我們稱之為鋼筋的應(yīng)力超前。同時,由于卸載的不完全性,原梁存在初始應(yīng)變,外粘鋼板和原來的鋼筋混凝土梁同時受力,外粘鋼板應(yīng)變從零開始滯后于原來的混凝梁內(nèi)的鋼筋。我們稱之為鋼板的應(yīng)變遲滯。
基于此,國標(biāo)50367-2013規(guī)定,采用粘鋼加固前,應(yīng)采取措施卸除或大部分卸除作用在結(jié)構(gòu)上的活荷載。
二、鋼筋混凝土梁正截面抗彎承載力增強(qiáng)
不同卸載鋼筋混凝土梁正截面抗彎承載力極限值:
當(dāng)使用在鋼筋混凝土梁的表面粘貼鋼板的辦法增強(qiáng)梁截面的抗彎承載力時,應(yīng)該分別計算鋼筋混凝土梁在不同情況下,混凝土梁的撓度和裂紋寬度能否達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。對于梁的撓度計算,主要的是計算出梁的截面抗彎剛度,未受荷載作用或完全卸載以后的混凝土梁,可以按照一般混凝土梁的撓度計算的方法。不卸載或部分卸載混凝土梁的截面抗彎剛度應(yīng)該分為粘貼鋼板前和粘貼鋼板后二部分,撓度計算時應(yīng)該為粘貼鋼板前后二部分之和,粘貼鋼板前梁的截面抗彎剛度可以依照一般梁的截面抗彎剛度計算,粘貼鋼板后梁的截面抗彎剛度的計算應(yīng)該注意粘貼鋼板前后梁剛度的變化。鋼筋混凝土梁使用粘鋼加固后,受拉混凝土被鋼板外包,可以明顯減小裂紋的寬度,裂紋寬度大部分都能達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
用粘鋼加固鋼筋混凝土梁能提高混凝土梁的的力學(xué)性能,減少混凝土梁裂紋的擴(kuò)散和發(fā)展,起到對筋混凝土梁加固的要求。由于在鋼筋混凝土梁的表面粘貼了鋼板,原來的混凝土層對裂紋的影響程度減小,縮短了裂紋間隔,裂紋密而細(xì),對限制混凝土的裂紋十分有效。