在建筑结构领域,随着时间的推移和各种因素的影响,许多结构会出现不同程度的损伤和性能下降。为了确保建筑结构的安全性和稳定性,各种加固方法应运而生。在碳纤维布加固中,存在多层运用的情况,那么粘钢加固是否同样适用呢?
在粘钢加固中,加固钢板的厚度与截面承载力的提高幅度有着直接关联。钢板厚度的计算过程,与钢筋混凝土结构中钢筋用量的计算颇为相似。当采用钢板对混凝土受弯构件进行加固,例如对混凝土梁进行加固时,首先需根据加固后构件的弯矩值求出混凝土受压区高度,再通过受压区高度计算出加固钢板所需的截面面积,最后依据梁体宽度确定合理的钢板宽度,进而算出所需钢板厚度。
经过上述计算过程,可以确定钢板的厚度,但这并不意味着可以无限制地增加钢板厚度来提升结构承载力。钢板过厚,容易导致钢板与混凝土基材之间发生粘结的劈裂破坏,致使加固失效。另一方面,从结构整体安全性以及控制加固后构件的裂缝与变形角度考虑,钢板的厚度不应大于 10 毫米。
从钢板厚度的要求可以看出,多层钢板的限制比多层碳布更多。对于钢板而言,无论是单层还是多层,厚度同样都有 10 毫米的最高限制。那么为何还会采用多层钢板呢?这是因为根据大量工程经验,厚度较高的钢板不宜采用人工施工方式。规范也要求,采用人工涂胶粘贴钢板的厚度不应大于 5 毫米,大于 5 毫米时,应采用压力注胶的形式,这与外粘型钢加固法较为类似。
也就是说,当我们通过计算得出 5 毫米厚的钢板无法满足加固需求时,如果要采用单层钢板的形式,就需要采用注胶机进行注胶施工,这相比常规粘钢加固稍显繁琐。多层粘钢在一定程度上弥补了这个问题,在实际操作中也有较多的应用。
然而,多层粘钢是否能够达到理想效果,仍有待商榷。与多层碳布类似,从第二层起(包含第二层),多层粘钢中钢板提供的强度便会发生折减,从而造成同样 10 毫米厚的情况下,多层粘钢提供的强度低于单层粘钢提供的强度的现象。在受弯构件粘贴钢板时,钢板两端由于边缘效应会产生应力集中,这是粘钢中最薄弱的部位,对于多层粘钢更是如此。因此,在多层粘钢加固中,必须高度重视钢板端部的锚固措施,以防止发生剥离破坏。
多层粘钢加固对所用粘钢胶也是一种考验。胶体性能直接关系到钢板能否与基材形成整体,以及钢板与钢板之间是否会发生剥离破坏。综合来看,通过安全性鉴定的施邦粘钢胶具备更优质的粘接性能,能够为粘钢加固提供更可靠的保障。