工程概況:某學(xué)校教學(xué)大樓為7層鋼筋混凝土框架式結(jié)構(gòu),外走廊,建筑面積約為4000,1996年投入使用,1999年發(fā)現(xiàn)外走廊1~7層~軸懸臂梁根部出現(xiàn)了大量豎向裂縫,80%的裂縫寬度在0.2mm以上,由上至下延伸長度超過梁高度的60%,50%以上的裂縫是慣穿性的,懸臂梁截面尺寸絕大部分比設(shè)計(jì)尺寸小,混凝土強(qiáng)度離散性過大,達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度,依據(jù)建設(shè)部《危險(xiǎn)房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GJ1386)第2.3條、第2.4條規(guī)定,綜合判定該樓懸臂梁部分為危險(xiǎn)構(gòu)件,應(yīng)停止使用,亟待加固。
加固方案討論:混凝土懸臂梁原設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C20,端部截面為200mm×250mm,根部為350mm×250mm,主拉筋為3φ22,按此條件復(fù)核,設(shè)計(jì)是的,出現(xiàn)破壞的原因主要在于:(1)截面尺寸不足,實(shí)際施工時(shí)端部約為170mm×240mm,根部為320mm×240mm,達(dá)不到設(shè)計(jì)尺寸要求。(2)混凝土強(qiáng)度不足,懸臂梁混凝土強(qiáng)度實(shí)測值只達(dá)到C15,低于設(shè)計(jì)值C20。(3)鋼筋位置不準(zhǔn)確,主拉筋位置普遍偏低40~60mm,大大削弱了截面有效高度。在這種情況下,運(yùn)用在受拉邊外粘鋼板加固以及其他傳統(tǒng)加固方法都不太合適,運(yùn)用粘型鋼擴(kuò)大截面加固法可以很好地解決這些問題,并能達(dá)到良好的加固效果。這種方法的原理就是在懸臂梁的受壓邊粘型鋼,通過增加梁的高度和受壓邊的強(qiáng)度,來提高梁的抗彎能力。它的優(yōu)點(diǎn)在于:型鋼梁與原梁連接簡單,界面粘錨后整體性強(qiáng),施工簡便;懸臂梁增加截面高度以后,原配筋量已滿足受拉區(qū)要求,不需要加固受拉區(qū);加固后的懸臂梁受壓區(qū)為型鋼,完全滿足受壓要求;加固對原結(jié)構(gòu)基本無損傷。
結(jié)論:(1)粘結(jié)型鋼后,懸臂梁的承載力、抗變形能力都有了顯著的提高。
(2)型鋼與被加固梁組成的疊合結(jié)構(gòu),能夠有效地聯(lián)合成整體,共同變形、共同受力。
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