住宅設(shè)備專業(yè)設(shè)計需在混凝土板、梁、剪力墻預(yù)留各種洞口、套管,對結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了要求,給土建施工增加了施工工序。為了解決這個難題,本文給出了樓板開洞的具體要求(位置、尺寸)、構(gòu)造加固等措施,為工程施工帶來詳細(xì)的技術(shù)指引。
一.現(xiàn)澆樓板開洞
現(xiàn)澆樓板開洞加固方式一般是根據(jù)開洞大小進(jìn)行確定。
① 當(dāng)單(雙)向樓板矩形開洞寬度b(b為垂直于板跨度方向的開洞寬度)圓形開洞直徑d≤300mm時,切斷鋼筋數(shù)量≤5%時,可不作處理;
② 當(dāng)300mm<b(或d)≤1000mm時,切斷鋼筋數(shù)量≤20%時,當(dāng)板受影響小,可根據(jù)構(gòu)造進(jìn)行加固,采用粘鋼和粘接碳布方式來進(jìn)行加固處理;
③ 當(dāng)超出以上情況時,則需要通過設(shè)計計算采用合適的型鋼邊梁或現(xiàn)澆混凝土邊梁進(jìn)行加固方法。
二.粘鋼加固
粘鋼加固亦稱粘貼鋼板加固,是將鋼板采用高性能的環(huán)氧類粘接劑粘結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面,使鋼板與混凝土形成統(tǒng)一的整體,利用鋼板良好的抗拉強(qiáng)度達(dá)到增強(qiáng)構(gòu)件承載能力及剛度的目的。
現(xiàn)澆連續(xù)板開洞,當(dāng)開洞位置位于板的負(fù)彎矩區(qū)時,采用粘鋼作為補(bǔ)償加固時,應(yīng)雙面加固。對于粘貼鋼板加固法,受力較大方向宜粘貼在最外層(其含義就是最后粘貼),受力較小方向鋼板鋼板粘貼于里層(更先進(jìn)行粘貼)。
此時,先粘鋼板應(yīng)于混凝土貼面處開槽,開槽厚度≥鋼板厚度+3mm,以保證先粘鋼板面與樓板地面齊平。亦可雙向齊平粘貼,但需將受力較小方向鋼板切成三段,現(xiàn)場焊接,局部后灌膠粘劑。
粘鋼法加固只適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構(gòu)件,使用環(huán)境溫度不超過5~60℃,相對濕度不大于70%及無化學(xué)腐蝕的使用條件為限,否則應(yīng)采取有效的防護(hù)措施,而且當(dāng)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級低于Cl5時,不宜采用這種方法加固。
相關(guān)要求
1)鋼板選用規(guī)格宜采用寬為100mm~200mm,厚度為3mm~5mm。
2)開洞較小,構(gòu)造加固才可采用此加固方法。
3)補(bǔ)償鋼板面積不得小于截斷鋼筋的等效截面面積的1.2倍。
三.增設(shè)型鋼梁法
當(dāng)樓板開洞進(jìn)一步擴(kuò)大,導(dǎo)致洞口寬度或洞口直徑大于1000mm,或切斷鋼筋數(shù)量超過20%時,以及洞口存在較大集中荷載、預(yù)制板切斷主肋等情況下,僅靠碳纖維布或鋼板起到的加固作用將非常有限,應(yīng)改變傳力路徑以減少應(yīng)力集中對樓板受力產(chǎn)生的不利影響。
改變應(yīng)力傳遞可采用洞口處新增梁進(jìn)行支撐傳遞,方法如下:
1)型鋼可采用H型鋼、槽鋼、工字鋼和組合型鋼,增設(shè)鋼梁后,需復(fù)核改變結(jié)構(gòu)體系的承載力。
2)型鋼梁與樓板楔緊后灌注膠粘劑或高強(qiáng)水泥漿。
采用此工法,改變應(yīng)力傳遞可采用洞口處新增梁進(jìn)行支撐傳遞,需要注意原結(jié)構(gòu)縱橫向框架梁是否需要加固,以及保障剪力的有效傳遞。
四.粘貼碳布加固
碳纖維布加固原理是采用高性能的碳纖維配套樹脂浸漬膠粘結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面,利用碳纖維材料良好的抗拉強(qiáng)度,達(dá)到增強(qiáng)構(gòu)件承載能力及強(qiáng)度的目的。
碳纖維布作為加固材料,與傳統(tǒng)的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補(bǔ)強(qiáng)相比,具有節(jié)省空間,施工簡便,不需要現(xiàn)場固定設(shè)施,施工質(zhì)量易保證,基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重,耐腐蝕、耐久性能好等特點(diǎn)。
另外,采用該工法,可大大提高建筑物的使用壽命,降低加固成本,是值得推薦的一種加固方法。
相關(guān)要求
1)碳布選用規(guī)格采用寬為200mm~300mm,質(zhì)量為200g~300g。
2)開洞較小,構(gòu)造加固才可采用此加固方法。
3)補(bǔ)償碳布更大拉力值不得小于截斷鋼筋的等效拉力值的1.2倍。
4)碳布與鋼板接觸時應(yīng)涂膠粘劑一層,不可直接接觸。
總結(jié)
建筑結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜,且事關(guān)生命安全。由于墻體、樓板開洞會對結(jié)構(gòu)承載能力造成一定的削弱,只有重視后期的加固處理,選擇適當(dāng)?shù)募庸碳夹g(shù)與優(yōu)質(zhì)安全的加固材料,才能從長遠(yuǎn)保障結(jié)構(gòu)安全!