在当今工程改造和生活中,经常会遇到结构的加固和拆除,所以不可避免地会在楼板上开洞。地板开孔后,原传力路径和钢筋部分切断。一方面,它增加了孔周围板的内力,导致应力集中。另一方面,钢筋减少,承载力降低,需要根据实际情况有效加固。
当孔宽度垂直于板的应力方向时b≤300mm或孔洞直径d≤300mm,切断钢筋数量≤5%时,不能处理。b≤1000mm或d≤1000mm,切断钢筋数量≤20%,且开洞后对板的受力影响小,仅按构造加固时,可采用补偿配筋法,将板中切断的钢筋(asfy),补设于洞口边。为便于施工,一般采用粘钢或碳纤维布作为后补偿筋,其总量应≥1.2(asfy)。超出上述情况时,应采用适当的型钢边梁或现浇混凝土边梁进行加固。
粘钢加固
现浇连续板开孔时,当开口位于板的负弯矩区域时,应采用粘合钢作为补偿加固,并应进行双面加固。对于粘贴钢板加固方法,应粘贴在最外层(含义为最终粘贴),应力较小的钢板粘贴在内层(首先粘贴)。此时,应在混凝土贴面上开槽,开槽厚度≥钢板厚度 3mm,确保钢板表面与地板地面齐平。也可以双向均匀粘贴,但应将受力小的钢板切成三段,现场焊接,局部后填充粘合剂。
相关要求
a、钢板的规格应宽位1000mm-200mm,厚度为3mm-5mm。
b、这种加固方法只有在开口较小的时候才能用于结构加固。
c、补偿钢板面积不得小于截断钢筋等效截面的1.2倍。
碳纤维加固
现浇连续开孔时,当开孔位于板的负弯区域时,也应该进行双面加固,垂直和水平纤维布粘贴顺序不受限制。
相关要求
a、碳布选用宽度为2000的规格mm~300mm,质量为200g~300g。
b、这种加固方法只有在开口较小时才能用于结构加固。
c、碳布最大拉力值不得小于截断钢筋等效拉力值的1.2倍。
d、碳布与钢板接触时,应涂一层粘合剂,不得直接接触。
粘钢与碳纤维加固共性
承担负弯矩的板面钢板或碳布由于墙壁堵塞而无法连接,此时,螺钉和短角钢可以通过墙壁进行连接和锚固,以传递拉力。框架结构现浇板角区开孔时,承担负弯矩的板面钢板或碳布应与边梁外侧弯曲锚固,满足锚固长度要求。
在混凝土顶板开口改造时,开口楼板的硬度和强度会有不同的削弱,一般来讲,硬度削弱更明显,在短边或角会出现较大的应力集中,板面钢筋减少,导致承载力降低,因此开口楼板内力分析和承载力验算后,结合楼板性质,(盖梁、无盖梁、简单支撑梁、连续板、单向板、双向板)开口部分、尺寸、和形状,分别采用适当的加固处理方法
采用这两种方法,值得注意的是,楼板的负弯矩区是在楼板的上下,并且能确保周围的锚固措施。
增加混凝土边梁
当楼板开口进一步扩大时,开口宽度或直径大于一万mm,或者切割钢筋数量超过20%,洞口集中荷载大,楼板切割住肋时,仅碳纤维布或钢板的加固效果非常有限。应改变传力路径,以减少应力集中对楼板应力的不利影响。新梁可用于支撑应力传递。采用此方法时,应该注意结构纵横框架梁是否需要加固,并确保剪切力的有效传递。
增设型钢梁
后凿的孔一般要翻边,孔的钢筋要剪下弯起来,把孔边剔凿成翻边,翻边高度不小于100mm,厚度不小于80mm,翻边混凝土的强度等级不低于原混凝土楼板的等级。放置在洞口边缘的钢梁可采用工字钢、槽钢或角铁,具体用量按计算确定。
用普通螺栓和高强度螺栓连接钢梁,c-c截面为钢梁与混凝土梁柱的连接,用化学螺栓和膨胀螺栓将连接板固定在混凝土梁柱上,连接板的厚度不低于10mm,钢板与混凝土采用普通螺栓或高强度螺栓连接。
施工时要注意:剔凿孔时必须轻轻的敲打,不得使用大锤猛击,防止边缘破裂,必须清楚楼板底部的油漆,为了使钢筋混凝土与钢梁紧密连接,钢梁与楼板之间的钢框架一定要焊接牢固。
总结:
建筑结构受力复杂,与生命安全有关。侥幸心理千万不可有。无论楼板的大小,都会对结构的完整型和楼板的承载力产生一定的影响。只有注意后期的加固处理,选择技术和高质量、安全的加固材料,才能长期保证结构的安全。