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植筋工程的四大影响因素

文章来源: admin     时间: 2020-05-22

筋法又称"后锚固法",是用植筋胶将带肋钢筋或长螺杆等胶结固定于结构基材锚孔中的一种后锚固生根钢筋法。其作用机理为在原结构表面钻孔,注入粘结剂后再植入钢筋,从而使新增结构与原结构能较好地结合成一个整体,共同受力。植筋法是一种较新的加固方法,其具有操作灵活、受力均匀、承载能力较大、耐久性强、工艺简单、工期短等优点,在加固施工中得到越来越多的应用。
植筋工程的影响因素如下:
1.钻孔孔径影响
钢筋与基材的粘结主要依靠植筋胶的粘结力。因此,在选取孔径时应保证植筋的孔径略大于钢筋的直径,从而保证植筋胶具有一定的厚度以提供足够的粘结力。孔径的增大在一定范围内具有增大植筋抗拔力的用。而实际工程中,由于粘结剂弹性模量较小,孔径的增大会导致结构体系滑移增大,这不但会增大植筋粘结剂用量和钻孔难度,且过大的钻孔会使原结构的强度明显降低,造成更大的损害。
因此,综合考虑荷载长期作用下植筋粘结剂的徐变、植筋施工难度及经济性等诸多因素,并结合数值模拟研究,认为,一般取钻孔直径d为钢筋直径(d 2)mm~(d 10)mm。
2.钢筋直径影响
钢筋直径是决定植筋数目的主要因素。选用何种直径的钢筋,应根据实际情况而定。在《混凝土结构加固设计规范》gb 50367—2013中,根据单根钢筋轴向受拉承载力设计值的公式可以初步求出:a越大,n可以相应减少。较少的植筋数能减轻对原结构的损害,但相应的钻孔孔径也会变得大。
选定钢筋直径时不能随意确定其型号,应结合植筋的钻孔直径来确定。结构的植筋,其钢筋直径一般不宜大于?32mm,式中的n代表所需的较小植筋数,而由于钢筋抗剪要求及从安全性考虑,n一般会有较大增加。
3.植筋深度影响
植筋深度是影响植筋效果较重要的因素。钢筋抗拔力主要由钢筋与粘结胶之间的粘结力和混凝土与粘结胶之间的粘结力提供,因此,植筋深度直接决定了植筋的抗拔力和破坏形式。为使结构安全,需保证其破坏形式为锥体一粘结复合破坏,即钢筋与基材产生滑移,从而发生混合界面拔出破坏,植筋屈服。可以充分发挥钢筋的抗拉强度,不出现脆性破坏。
4.植筋间距影响
钢筋间距对于植筋效果的影响主要体现在钢筋间的间距和钢筋至基材边缘距离两方面。
1) 两钢筋间距过近会削减植筋的总体抗拔力。
对于多根植筋而言,由于间距较近,植筋与植筋间的抗拔力作用范围会有重叠,从而造成各单根植筋的抗拔力不能完全发挥,因此,植筋设计和施工时,应尽量保证植筋间距大于10d。特殊情况下,也必须保证植筋间距至少大于4d,否则不但增多的植筋对抗拔力基本没有提升,还会因为更多的钻孔对结构产生不必要的损害。而对于植筋间距在2d一10d之间时,应乘以50%-90%的折减系数,以保证总抗拔力符合要求。
2)钢筋距离基材边缘过近,对于原结构性能会造成一定影响。
如果原基材中保护层厚度过小,钻孔时或者对于受压构件,可能由于剪切力较大而使构件产生劈裂,因此要求保护层厚度不得小5d。保护层厚度是越大越好。但对于原基材来说,保护层越厚,虽然其受力钢筋粘结锚固性能、耐久性以及防火性能会越好,但会使构件受力后产生的裂缝宽度过大,反而会影响其使用性能,且保护层过厚会影响植筋的布置,导致植筋间间距减小,进而影响植筋效果。因此,对于结构加固中基材的植筋保护层厚度,较好不应大于15d。
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