在建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域,隨著時間的推移和各種因素的影響,許多結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)不同程度的損傷和性能下降。為了確保建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性,各種加固方法應(yīng)運而生。在碳纖維布加固中,存在多層運用的情況,那么粘鋼加固是否同樣適用呢?
在粘鋼加固中,加固鋼板的厚度與截面承載力的提高幅度有著直接關(guān)聯(lián)。鋼板厚度的計算過程,與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋用量的計算頗為相似。當采用鋼板對混凝土受彎構(gòu)件進行加固,例如對混凝土梁進行加固時,首先需根據(jù)加固后構(gòu)件的彎矩值求出混凝土受壓區(qū)高度,再通過受壓區(qū)高度計算出加固鋼板所需的截面面積,最后依據(jù)梁體寬度確定合理的鋼板寬度,進而算出所需鋼板厚度。
經(jīng)過上述計算過程,可以確定鋼板的厚度,但這并不意味著可以無限制地增加鋼板厚度來提升結(jié)構(gòu)承載力。鋼板過厚,容易導(dǎo)致鋼板與混凝土基材之間發(fā)生粘結(jié)的劈裂破壞,致使加固失效。另一方面,從結(jié)構(gòu)整體安全性以及控制加固后構(gòu)件的裂縫與變形角度考慮,鋼板的厚度不應(yīng)大于 10 毫米。
從鋼板厚度的要求可以看出,多層鋼板的限制比多層碳布更多。對于鋼板而言,無論是單層還是多層,厚度同樣都有 10 毫米的最高限制。那么為何還會采用多層鋼板呢?這是因為根據(jù)大量工程經(jīng)驗,厚度較高的鋼板不宜采用人工施工方式。規(guī)范也要求,采用人工涂膠粘貼鋼板的厚度不應(yīng)大于 5 毫米,大于 5 毫米時,應(yīng)采用壓力注膠的形式,這與外粘型鋼加固法較為類似。
也就是說,當我們通過計算得出 5 毫米厚的鋼板無法滿足加固需求時,如果要采用單層鋼板的形式,就需要采用注膠機進行注膠施工,這相比常規(guī)粘鋼加固稍顯繁瑣。多層粘鋼在一定程度上彌補了這個問題,在實際操作中也有較多的應(yīng)用。
然而,多層粘鋼是否能夠達到理想效果,仍有待商榷。與多層碳布類似,從第二層起(包含第二層),多層粘鋼中鋼板提供的強度便會發(fā)生折減,從而造成同樣 10 毫米厚的情況下,多層粘鋼提供的強度低于單層粘鋼提供的強度的現(xiàn)象。在受彎構(gòu)件粘貼鋼板時,鋼板兩端由于邊緣效應(yīng)會產(chǎn)生應(yīng)力集中,這是粘鋼中最薄弱的部位,對于多層粘鋼更是如此。因此,在多層粘鋼加固中,必須高度重視鋼板端部的錨固措施,以防止發(fā)生剝離破壞。
多層粘鋼加固對所用粘鋼膠也是一種考驗。膠體性能直接關(guān)系到鋼板能否與基材形成整體,以及鋼板與鋼板之間是否會發(fā)生剝離破壞。綜合來看,通過安全性鑒定的施邦粘鋼膠具備更優(yōu)質(zhì)的粘接性能,能夠為粘鋼加固提供更可靠的保障。