在現實的生産與生活中,經常會涉及到結構的加固改造,這樣就避免不了會在樓闆上進行開洞。樓闆開洞後局部切斷了原有傳力路徑和配筋,一方面促使洞口周邊闆的内力增大,會造成應力集中,另一方面闆筋減少,承載力降低,需要根據實際情況進行有效的加固。
當垂直于闆受力方向的洞口寬度b≤300mm或孔洞直徑D≤300mm,且切斷鋼筋數量≤5%時,可不做處理。當b≤1000mm或D≤1000mm,切斷鋼筋數量≤20%,且開洞後對闆的受力影響小,僅按構造加固時,可采用補償配筋法,将闆中切斷的鋼筋(Asfy),補設于洞口邊。為便于施工,一般采用粘鋼或碳纖維布作為後補償筋,其總量應≥1.2(Asfy)。當超出以上情況時,則需要通過設計計算采用合适的型鋼邊梁或現澆混凝土邊梁進行加固方法。
粘鋼加固
現澆連續闆開洞,當開洞位置位于闆的負彎矩區時,采用粘鋼作為補償加固時,應雙面加固。對于粘貼鋼闆加固法,受力較大方向宜粘貼在最外層(其含義就是最後粘貼),受力較小方向鋼闆鋼闆粘貼于裡層(最先進行粘貼)。此時,先粘鋼闆應于混凝土貼面處開槽,開槽厚度≥鋼闆厚度 3mm,以保證先粘鋼闆面與樓闆地面齊平。亦可雙向齊平粘貼,但需将受力較小方向鋼闆切成三段,現場焊接,局部後灌膠粘劑。
相關要求a、鋼闆選用規格宜采用寬為100mm~200mm,厚度為3mm~5mm。
b、開洞較小,構造加固才可采用此加固方法。
c、補償鋼闆面積不得小于截斷鋼筋的等效截面面積的1.2倍。
碳纖維加固現澆連續闆開洞,當開洞位置位于闆的負彎矩區時,采用粘接碳布加固時,也應進行雙面加固,縱橫纖維布粘貼先後順序可不受限制。
相關要求
a、碳布選用規格采用寬為200mm~300mm,質量為200g~300g。
b、開洞較小,構造加固才可采用此加固方法。
c、補償碳布最大拉力值不得小于截斷鋼筋的等效拉力值的1.2倍。
d、碳布與鋼闆接觸時應塗膠粘劑一層,不可直接接觸。
粘鋼與碳纖維加固共性
論是承擔負彎矩的闆面鋼闆還是碳布,都會因牆體阻擋,無法貫通,此時可采用螺杆及短角鋼穿牆拉結錨固傳遞拉力。對于框架結構現澆樓闆角區開洞,承擔負彎矩的闆面鋼闆或碳布,都應彎折錨固與邊梁外側,并滿足錨固長度要求。
在對現澆樓闆開洞改造時,開洞樓闆的剛度與強度較不開洞時會有不同程度的削弱,一般來說,剛度的削弱更為明顯,在洞口短邊或轉角處會出現較大的應力集中,闆面筋的減少,導緻承載力降低,因此應對開洞後的樓闆進行内力分析和承載力驗算之後,再結合樓闆性質(梁式樓蓋、無梁樓蓋、簡支闆、連續闆、單向闆、雙向闆)、開澗部位(邊緣、中部)、開洞大小及形狀等差異,分别采用合适的加固處理方法。
采用這兩種方法需注意闆的負彎矩區開洞時應在闆的上部與下部以雙面加固的形式加固,同時要保證端部的錨固措施。
增設混凝土邊梁當樓闆開洞進一步擴大,導緻洞口寬度或洞口直徑大于1000mm,或切斷鋼筋數量超過20%時,以及洞口存在較大集中荷載、預制闆切斷主肋等情況下,僅靠碳纖維布或鋼闆起到的加固作用将非常有限,應改變傳力路徑以減少應力集中對樓闆受力産生的不利影響。改變應力傳遞可采用洞口處新增梁進行支撐傳遞,采用此方法時需要注意原結構縱橫向框架梁是否需要加固,以及保障剪力的有效傳遞。
增設型鋼梁
後鑿的洞口一般都要翻邊,洞口的鋼筋剪斷向上彎起,把洞邊鑿毛做翻邊,翻邊高度不小于100mm,厚度不小于80mm,翻邊混凝土強度等級不低于原混凝土闆的強度等級。在洞邊放置的鋼梁,可采用工字鋼、槽鋼或角鋼,具體用量根據計算确定。
鋼梁之間的連接,采用普通螺栓或高強度螺栓進行連接,C-C剖面所示為鋼梁與混凝土梁(柱)的連接,采用化學螺栓或膨脹螺栓把連接闆固定在混凝土梁(柱)上,連接闆厚度不小于10mm,采用普通螺栓(或高強度螺栓)把鋼梁與混凝土進行連接。
施工時需要注意:鑿洞口時必須輕打,不得用重錘猛擊,以防洞口邊破裂;必須把樓闆底粉刷層鏟除;為了使鋼筋混凝土與鋼梁貼緊,在鋼梁與樓闆之間打入鋼架,鋼楔打入後與鋼梁電焊牢固。
建築結構受力複雜,且事關生命安全,僥幸心理切不可取。樓闆打洞無論大小,都會對結構整體性造成一定的影響,以及對樓闆承載力造成一定的損害,隻有重視後期的加固處理,選擇适當的加固技術與優質安全的加固材料,才能從長遠保障結構安全。
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