构件偏心受压采用外粘型钢加固时,需要从设计、施工等多方面综合考虑,以下是具体的相关要点:
1. 设计方面:
- 计算分析:
- 准确分析构件在偏心受压状态下的原有受力情况,包括内力、应力分布等,以此确定加固的目标和所需的型钢规格、数量等参数。根据偏心受压构件的正截面承载力计算理论,结合外粘型钢对构件承载力的提高作用进行计算。例如,对于矩形截面的偏心受压构件,要考虑型钢与混凝土之间的协同工作,计算加固后构件的整体承载力是否满足设计要求。
- 考虑偏心距对加固效果的影响,根据不同的偏心情况合理设计型钢的布置位置和方向,使型钢能够最大程度地发挥对构件的加固作用,减小偏心带来的不利影响。
- 构造设计:
- 型钢选择:优先选用角钢,角钢的厚度不应小于5mm,角钢的边长需根据构件类型确定,对梁和桁架,不应小于50mm,对柱不应小于75mm。并且要确保所选型钢的材质符合设计强度要求,具有良好的力学性能。
- 缀板或箍板设置:沿梁、柱轴线方向应每隔一定距离用扁钢制作的箍板或缀板与角钢焊接,以增强型钢构架的整体性和稳定性。箍板或缀板截面不应小于40mm×4mm,其间距不应大于20r(r为单根角钢截面的最小回转半径),且不应大于500mm;在节点区,其间距应适当加密。
- 连接与锚固:外粘型钢的两端要有可靠的连接和锚固。对柱的加固,角钢下端应锚固于基础,中间应穿过各层楼板,上端应伸至加固层的上一层楼板底或屋面板底;当相邻两层柱的尺寸不同时,可将上下柱外粘型钢交汇于楼面,并利用其内外间隔嵌入厚度不小于10mm的钢板焊成水平钢框,与上下柱角钢及上柱钢箍相互焊接固定。对梁的加固,梁角钢(或钢板)应与柱角钢相互焊接,必要时加焊扁钢带或钢筋条,使柱两侧的梁相互连接。
2. 施工方面:
- 基层处理:
- 对原构件表面进行清理,铲除混凝土表面的疏松层、油污、铁锈等杂质,使混凝土表面露出坚实的骨料层,以保证型钢与混凝土之间的粘结强度。例如,使用高压水枪清洗混凝土表面,再用砂轮或钢丝刷对表面进行打磨处理。
- 对原构件的棱角进行打磨,打磨成半径不小于7mm的圆角,避免在加固过程中造成应力集中,影响加固效果。
- 型钢加工与安装:
- 根据设计要求对型钢进行加工,包括切割、钻孔、焊接等工序,确保型钢的尺寸和形状符合设计要求。例如,在角钢上根据缀板或箍板的位置进行准确钻孔,以便后续的焊接工作。
- 将加工好的型钢安装到原构件表面,保证型钢与原构件之间的贴合度,对于存在间隙的地方,要采用垫片等材料进行调整,使型钢与原构件紧密接触。在安装过程中,要注意对型钢的临时固定,防止其位置发生偏移。
- 焊接施工:
- 按照设计要求进行缀板或箍板与角钢的焊接,焊接质量应符合相关标准和规范的要求。焊接时要注意控制焊接电流、电压和焊接速度,避免出现焊接缺陷,如气孔、夹渣、裂纹等。
- 对于需要穿过楼板的箍板或锚杆等,要采用半重叠钻孔法,将圆孔扩成矩形扁孔,待箍板穿插安装、焊接完毕后,再用结构胶注入孔中予以封闭、锚固。
- 注胶施工:
- 选择合适的结构胶粘剂,如环氧树脂胶等,其性能应符合设计要求和相关标准的规定。在注胶前,要对胶粘剂进行搅拌,使其均匀混合,然后将胶粘剂注入型钢与原构件之间的缝隙中,注胶应饱满、密实,避免出现空鼓、气泡等现象。
- 控制注胶的压力和速度,确保胶粘剂能够充分渗透到缝隙中,提高粘结强度。注胶完成后,要对注胶部位进行养护,养护时间和温度要符合胶粘剂的使用说明要求。
- 质量检验:
- 在施工过程中,要对各个环节的施工质量进行检验,如型钢的安装位置、焊接质量、注胶质量等。采用肉眼观察、探伤检测、拉拔试验等方法对施工质量进行检验,发现问题及时整改。
- 对加固后的构件进行整体验收,检验构件的承载力、变形等是否满足设计要求,验收合格后方可投入使用。