鋼筋砼梁在外荷載的直接應力和次應力作用下,引起結構彎曲而裂縫,構件在使用過程中受到四季溫差的長期作用,當溫差的脹縮應力大于構件極限抗拉強度時就會裂縫。產生裂縫的原因有很多,來了解一下不同情況下的鋼筋混凝土梁怎么加固。
一、裂縫的部位
1、梁受拉區裂縫:由于澆筑混凝土時施工管理不到位,使用了不達標的低劣鋼筋,造成梁受拉區鋼筋強度不夠,施工中提前拆模,施工荷載超過設計荷載,或者混凝土強度低于設計強度,以及使用不當,使用荷載大大超過原設計荷載,使梁受拉區產生裂縫。
2、梁在支座附近的斜裂縫:梁的混凝土強度低于設計強度,箍筋未加密,抗剪鋼筋不足,也有因超載,提前拆模時混凝土強度低于標準強度值,造成抗剪能力低而產生剪切裂縫。
3、梁受壓區裂縫:梁的高度小,有的梁沒有經過抗裂驗算,混凝土振搗不密實,梁長期在年溫差和日溫差的作用下產生溫差變形,長期處于干燥狀態的環境下干縮變形,梁在溫差和干縮的綜合作用下裂縫,縫上寬下窄,有貫通、不貫通的。裂縫長度為梁高的3/5---4/5,底部不裂。
二、裂縫形成原因
鋼筋混凝土梁出現裂縫的原因很多、很復雜,主要有材料或氣候因素、施工不當、設計和施工錯誤、改變使用功能和使用不當,可歸納一下幾種:
1、收縮裂縫、混凝土尚處于完全硬化狀態時,如干燥過快,則產生收縮裂縫,通常發生在表面上,裂縫不規則寬度小。水泥硬化時裂縫,水泥在水化及硬化過程中,散發大量熱量,使混凝土內外部產生溫差,超過一定值時,因混凝土收縮不一致而裂縫。溫度裂縫:水泥在硬化期間,混凝土表面與內部溫差較大,導致混凝土表面急劇溫度變形而產生較大降溫收縮,而受到內部混凝土的約束而裂縫。
2、設計欠周全。如鋼筋混凝土梁載面不夠、跨度過大,高度偏小,或者計算錯誤,受力鋼筋截面偏小,配筋不當,節點不合理,出現混凝土梁結構裂縫。
3、施工質量造成裂縫。
由于混凝土施工標號低于設計標號,受力鋼筋截面偏小,截面尺寸不符和設計要求,而混凝土出現裂縫;由于施工不當,模板支撐下沉過早超模形成;由于施工現場管理不到位,在梁上部堆載,而形成。
三、混凝土裂縫的補強加固措施
1、外包混凝土法:
外包混凝土和鋼筋混凝土是增大構件截面積和配筋的一種常見加固法。該法常用于梁的加固,是在原受彎構件一側、雙側、三側、四側澆一層新的混凝土,并補加一定量的鋼筋,以提高原構件的承載力,補澆的混凝土在受拉區時對補加的鋼筋起到粘結和保護作用。
當補澆的混凝土在受壓區時,增加了梁的有高度,從而提高了梁的抗彎、抗剪能力,且增加了梁的剛度,關鍵是要保證新老混凝土的可靠粘結。在實際施工中,在梁上宜配置螺紋12-25mm縱筋,光圓6-8mm箍筋,四面澆筑混凝土,這樣即增加了梁的受拉區鋼筋的強度,也保證了梁受壓區的有效高度,從而提高了該梁的抗彎、抗剪承載能力。
后澆混凝土宜采用硅酸鹽水泥摻入適量的膨脹劑以補償收縮,后澆混凝土強度等級比原混凝土高出一個等級,一般不應低于C20級。外包混凝土的較小加固厚度不應小于125px,骨料粒徑不宜大于外包混凝土層厚度的1/2及鋼筋較小間距的1/4.新澆層小于250px應選用細石混凝土。
2、粘鋼加固法
粘鋼加固法是較近幾年剛發展起來的鋼筋混凝土結構加固法,是用粘接劑將鋼板貼于已開裂構件的加固部位上,以提高結構承載力的一種適用較為廣的加固法,加固時可從鋼筋混凝土構件單側或雙側粘接鋼板,不僅用于工業與民用,而且用在了橋梁、公路的補強加固。
3、注漿加固法
注漿加固法可分為水泥注漿和化學注漿?;瘜W注漿和水泥注漿相比,具有可塑性好,能控制凝結時間,以及有較高的粘接強度和一定的彈性,適用于各種情況下梁的修補加固,化學注漿多采用環氧樹脂類粘合劑進行加固,在不影響生產生活情況下能達到預期效果強度。
總之,不同情況下的鋼筋混凝土梁加固方法都不同,在設計時應綜合考慮各方面的情況選擇選擇合適的加固方案。另外,隨著科學技術的發展,新的補強加固材料不斷涌現,對于加固我們也有了更多的選擇。