植筋法也被稱(chēng)為“后錨固法”,它是一種后錨固生根加固方法,它采用植筋材料將鋼筋或長(cháng)螺絲等纏繞在建筑基材的錨孔內。
其機制是在原有的結構上打洞,然后注入膠結劑,然后將鋼筋插入到原來(lái)的結構中,這樣就可以將新的結構和原來(lái)的結構緊密地結合在一起,形成一個(gè)整體。
植筋技術(shù)是一種新型的結構形式,它具有操作靈活、受力均勻、承載能力大、耐久性強、工藝簡(jiǎn)單、工期短等特點(diǎn),在工程上得到了廣泛的應用。
鋼筋混凝土的施工效果主要取決于以下幾個(gè)方面:
1、井眼孔徑效應
鋼筋與底板之間的結合,主要依賴(lài)于植筋膠的結合。所以,在選擇孔徑時(shí),必須確保植筋的孔徑比鋼筋的直徑稍大,這樣才能確保植筋的厚度能夠達到充分的強度。增加孔徑可以提高鋼筋的抗拔力。
而在實(shí)際工程中,由于膠合劑的彈性模量很低,使得系統的滑移增加,不僅增加了粘結劑的使用量,也增加了鉆孔的難度,而且太大的孔洞還會(huì )顯著(zhù)地削弱原有的結構強度,從而增加破壞。
在此基礎上,根據多年的荷載效應,考慮了植筋的徐變、植筋施工的困難和經(jīng)濟的影響,以及數值仿真的結果,得出了一個(gè)普遍的結論,即:鋼筋的直徑 D是(d+2) mm~(d+10) mm。
2、鋼筋管徑效應
確定鋼筋數量的重要因素是鋼筋的直徑。選擇哪種尺寸的鋼筋,要視具體情況而定。
《混凝土結構加固設計規范》 GB 50367-2013對單根鋼筋軸向受拉承載能力的計算公式進(jìn)行了初步計算,得出了隨著(zhù)強度 A的增大而減小。減少植筋數量可以減少對原有結構的破壞,但同時(shí)也使鉆孔的孔徑增大。
在選擇鋼筋時(shí),不能隨便決定其規格,而要考慮到植筋的鉆孔直徑。構造中的鋼筋,通常不能超過(guò)?。32毫米,公式中 n表示小的植筋數量,但因鋼筋的抗剪承載力和安全因素, n通常會(huì )大幅度提高。
3、植筋深度效應
植筋的深度對植筋的效果有很大的影響。由于鋼筋的拉拔強度是通過(guò)與膠粘劑的結合以及混凝土與膠粘劑的結合而產(chǎn)生的,所以,鋼筋的拉拔強度和斷裂方式是由植筋的深度所決定的。
為了確保結構的安全性,必須確保其破壞形式是一種粘結的圓錐復合失效,也就是鋼筋與地基之間的滑動(dòng),導致了混凝土的混合界面的拔出破壞和植筋的屈服。能大限度地發(fā)揮鋼筋的拉伸強度,而不會(huì )產(chǎn)生脆性斷裂。
4、鋼筋間距效應
不同的鋼筋間距對不同的植筋效應有不同程度的影響,不同的是不同的鋼筋間距、不同的鋼筋與基層之間的距離。
1)如果兩根鋼筋間隔太短,則會(huì )降低整體的拉拔強度。
在多根植筋中,植筋與植筋之間的距離越短,其抗拔力的影響范圍就越大,因而在植筋的設計與施工中,必須確保植筋的間隔超過(guò)10 d。
特別是在特定條件下,必須確保植筋間隔在4天以上,否則非但增加的植筋抗拉力幾乎沒(méi)有提高,而且由于鉆孔數量的增加,會(huì )造成不必要的損傷。而當鋼筋間距為2 d~10 d時(shí),為了確保整體的拉拔強度滿(mǎn)足設計要求,應將其乘以50%~90%的折減系數。
2)由于鋼筋與底板的邊界太接近,會(huì )對原有的結構性能產(chǎn)生一定的影響。
在原始底板上,若保護層的厚度太低,在鉆孔時(shí),或在壓力部件上,會(huì )因為剪切力太大而造成斷裂,所以,必須保證保護層的厚度不能小于5 d。好是增加防護層的厚度。
但是,如果保護層厚度較高,則加固后的加固強度、耐久性和耐火性能將會(huì )更好,但會(huì )造成結構上的裂紋,從而降低植筋的應用性能,同時(shí),如果防護層太厚,將會(huì )影響植筋的排列,從而降低植筋的間距,從而降低植筋的植筋效果。
所以,在結構加固過(guò)程中,基體的植筋防護層厚度好不要超過(guò)15天。
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