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预应力加固

文章来源: 更新时间:2014/8/25 14:28:38

预应力加固
  

  1.1特点及适用范围
  预应力加固法又称体外预应力法,是采用预应力钢拉杆或预应力型钢撑杆对结构构件或总体进行加固的方法。优点是后加部分拉杆或撑杆与原结构的应力应变滞后现象得以完全消除,原结构杆件内力可相应降低,原结构变形有一定减小,原结构裂缝有一定程度闭合。缺点是裸露预应力钢件需要有效防腐防火措施。

  预应力拉杆加固主要用于大跨度梁、长板、框架、桁架、钢架、网架及大偏心受压构件。预应力撑杆加固主要用于轴心受压柱、小偏心受压柱,以及混凝土强度偏低或受压钢筋配筋量不足的弯矩不变号的大偏心受压柱受压侧加固。
  1.2方法要求
  预应力拉杆的布置应与结构的受力相应,即预应力所产生的结构内力与外荷载产生的内力应相反、相互抵消。对于简支梁、板正截面受弯承载力不足时,应采用水平拉杆,布置于梁板底面;若斜截面受剪承载力也不足时,应采用下撑式(又称折线式)拉杆。对于连续梁(板)、框架梁、框架柱、门式框架、三铰拱钢架等,拉杆的布置一般是与外荷载弯矩图相应,构件正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力均可得到提高。对于桁架、网架等空间杆件结构,拉杆一般是顺拉力最大的杆件或承载力严重不足的受拉杆件方向布置。
  预应力撑杆的布置,对于轴心受压柱、小偏心受压柱,以及轴压比超标的框架柱,应双面双向布置;对于弯矩不变号的大偏心受压柱受压侧加固,则可以单面布置于受压一侧。
  拉杆预应力的建立,当拉杆为普通热轧钢筋,规格为2C12~2C25时,可采用横向张拉及竖向张拉等方法,拉杆与锚板可焊接连接;当构件跨度较大,钢筋大于2C25时,为便于拉杆的绷直和就位,拉杆与锚板不宜直接焊接,应采用螺栓连接;张拉工艺可为横向张拉、竖向张拉、电热张拉及机械张拉。热轧钢筋用作预应力拉杆时,应先经张拉,冷拉应力为0.85~0.9fstk。对于大跨结构,当采用钢绞线、高强钢筋或高强钢丝时,应采用千斤顶机械张拉,并用锚夹具对拉杆进行锚固。撑杆预应力的建立有两种方法,一是锲顶法,二是横向张拉法。预应力拉杆、预应力撑杆的张拉控制应力应满足相关标准规定。
  1.3构造措施
  预应力拉杆及撑杆端部应有可靠的锚固,锚固承载力必须大于等于拉杆或撑杆本身的承载力。对于拉杆与锚板采用焊接或栓接情况,锚板是采用“后锚固技术”后设;亦可利用原有预埋件作锚板,但位置要合适,锚固承载力应足够。锚板的形式应于构件锚固区情况相适应;对于一般梁、板及桁架,有钢靴、钢套及钢板箍等做法;对于框架梁,可采用型钢套箍或穿孔螺栓+垫板等做法。对于采用预应力锚夹具锚固及机械张拉情况,应后设张拉锚固块;锚固块设于构件顶端时,一般用一根短型钢横梁即可;设于端侧时,则应做成钢牛腿形式。预应力撑杆主要是传递压力,端部构造较为简单;压力是通过承压角钢传给框架梁柱节点;承压角钢规格不得小于L100×75×12,在大肢上,应保证梁根部混凝土不产生局压破坏;承压角钢采用结构胶及锚栓粘接锚固于梁柱相交角部。
  折线形拉杆的转折点,即支承节点,其构造做法与拉杆类别及数量有关。对于每侧一根的热轧钢筋拉杆,支承节点由钢垫板和钢筋棒组成,构造较为简单。对于钢绞线、高强钢筋及高强钢丝拉杆,支承节点由弧形短管和U型钢垫板组成。拉杆以弧形短管为支承,曲率半径不宜太小,不能转死弯。弧形管焊于U型钢垫板侧面。U型钢垫板用结构胶和锚栓锚固于构件底面和侧面。
  1.4主要施工工艺流程
  粘贴锚固钢板→焊接拉杆粗钢筋→安装张拉装置→预张拉→张拉→防护处理。

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