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    SRAP工藝加固設計原理
    發(fā)布時(shí)間:2014-08-05

      韓國M&S工業(yè)株式會(huì )社的專(zhuān)利技術(shù)SRAP工藝是采用鍍鋅軟鋼絲束(簡(jiǎn)稱(chēng)SR加固材料)對混凝土梁體施加預應力,采用多功能氧化鋁聚糖樹(shù)脂砂漿(簡(jiǎn)稱(chēng)AP樹(shù)脂砂漿)對混凝土結構進(jìn)行修補的綜合加固技術(shù)。鍍鋅軟鋼絲束靠錨固于混凝土梁體上的角鋼固定,采用螺旋扣環(huán)拉緊器進(jìn)行張拉。為了增強鍍鋅軟鋼絲束與修補砂漿的粘著(zhù)力,在軟鋼絲束上纏繞彈簧線(xiàn)圈。軟鋼絲束張拉后,由于預加力的作用,使梁體反向彎曲,在混凝土中產(chǎn)生預壓應力。然后,噴注AP樹(shù)脂砂漿,將預應力鋼筋與梁體混凝土連為一體,兩者共同工作,使結構的承載能力提高,工作性能改善。 

        SRAP工藝采用的預應力鋼筋由鍍鋅軟鋼絲束和彈簧線(xiàn)圈構成。鍍鋅軟鋼絲束為7×19型,規格為φ3.2mm※1.2(S)、φ4.8mm※1.5(M)、φ6.3mm※1.8(L)、φ8.0mm※2.0(XL)。 

        一、AP樹(shù)脂砂漿的突出優(yōu)點(diǎn)是: 

        (1)AP樹(shù)脂砂漿具有較高的抗壓強度和彎折強度,特別是其彎折強度約為一般砂漿2~3倍。彎折強度高,即抗拉強度高,表明AP樹(shù)脂砂漿具有較高的抗裂能力。 

        (2)AP樹(shù)脂砂漿密實(shí)性能好,抗化學(xué)腐蝕能力能,抗碳化(中性化)能力強。采用AP樹(shù)脂砂漿修補和表層保護的混凝土結構的耐久性大大提高。SRAP工藝中,為了進(jìn)步提高被加固混凝土結構的耐久性,在A(yíng)P樹(shù)脂砂漿表面還可再涂一層AP陶瓷保護漆(MS-AP1201),AP陶瓷保護漆是利用粉末狀樹(shù)脂制成的混凝土表面保護阻燃型涂料,具有極強的抗化學(xué)腐蝕能力,可以起到防水、耐化學(xué)腐蝕和抗氣候環(huán)境侵蝕等作用,可以極大地提高混凝土結構的耐久性。 

        (3)AP樹(shù)脂砂漿的粘結強度高,采用噴注方法施工的AP樹(shù)脂砂漿與被加固梁體混凝土具有較高粘結強度,為兩者共同工作提供了可靠的保證。SRAP工藝中,在噴注AP樹(shù)脂砂漿之前,先在補加固梁體混凝土表面噴灑一層AP底漆(MS-AP1011),底漆滲入梁體混凝土中,即可修補裂縫,又可提高AP樹(shù)脂砂漿與混凝土之間的粘著(zhù)力。 

        二、SRAP工藝在橋梁加固工程中的應用 

        SRAP工藝在韓國的橋梁和建筑工程加固中已廣泛應用。韓國M&S公司將SRAP工藝引進(jìn)中國后,受到中國土木工程界同行的廣泛關(guān)注。SRAP工藝采用先進(jìn)的預應力加固原理,以其預應力張拉方便,錨固構造簡(jiǎn)單和結構耐久性高的技術(shù)優(yōu)勢,很快打進(jìn)中國市場(chǎng),在修建了試驗工程,SRAP工藝在中國的推廣有了一個(gè)良好的開(kāi)端。但是,SRAP工藝在中國的進(jìn)一步推廣,還應解決SRAP工藝加固工程的科學(xué)設計問(wèn)題,在進(jìn)一步試驗研究的基礎上,給出與中國有關(guān)設計規范設計可靠度相適應的材料強度指標和設計參數,建立與中國規范相適應的加固設計方法。 

        三、SRAP工藝所用材料的強度指標 

        新修訂的(JTG D62-2004)[以下簡(jiǎn)稱(chēng)(JTGD62)]采用可靠度設計法,用于結構的極限狀態(tài)設計又稱(chēng)為概率極限狀態(tài)設計法。與其相對應的材料強度指標分為強度標準值和強度設計值兩種概念。強度標準值取其概率分布的0.05分位值確定,其保證率為95%;強度設計值由材料的標準值除以材料分項系數確定。 

        SRAP工藝所用的鍍鋅軟鋼絲和AP樹(shù)脂砂漿的強度指標應在對試驗資料統計分析的基礎,按中國有關(guān)規范的可靠指標確定。在當前試驗資料不足的情況,采用SRAP工藝進(jìn)行橋梁加固設計時(shí),鍍鋅軟鋼絲和AP樹(shù)脂砂漿的強度指標,建議暫按下規定采用: 

        鍍鋅軟鋼絲:抗拉強度標準值fpk =1470Mpa 

         抗拉強度設計值fpd =1000Mpa 

         彈性模量 Ep =1.95×105Mpa 

        AP樹(shù)脂砂漿:抗壓強度標準值fck.AP =26.8Mpa 

         抗壓強度設計值fcd.AP =18.4Mpa 

         抗拉強度標準值ftk.AP =8Mpa 

         抗拉強度設計值ftd.AP =5.5Mpa 

         彈性模量 Ec.AP =3.25×104Mpa 

        四、SRAP工藝加固鋼筋混凝土受彎構件正截面承載能力極限狀態(tài)計算 

        采用SRAP工藝加固的鋼筋混凝土受彎構件一般以正截面承載力控制設計,加固構件的正截面承載能力極限狀態(tài)計算是加固設計的核心內容。 

        SRAP工藝加固鋼筋混凝土受彎構件正截面承載力計算公式,與一般有粘結預應力混凝土構件具有大致相同的表達形式,其主要特點(diǎn)是: 

        (1)橋梁加固應考慮分階段受力的影響; 

        (2)加固構件承載力一般以原梁受拉鋼筋屈服控制設計; 

        (3)對極限狀態(tài)下后加預應力鋼筋的應力不加嚴格限制,可以小于其抗拉強度設計值。



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