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一、前言

　　隨著工業(yè)的發(fā)展以及工藝的不斷改革，往往需要對原有的建筑體進行改造加固，或者由于鋼筋混凝土構(gòu)件遭到嚴重腐蝕，需要對結(jié)構(gòu)構(gòu)件本身進行加固，以直接提高它的抗力和剛度。一些新建和在建的工程，由于設(shè)計或施工不當(dāng)?shù)纫蛩兀行┕こ堂媾R功能改變，荷載增加，提高建筑物的抗震設(shè)防等級，減小構(gòu)件過大的變形等等，這些都需要對結(jié)構(gòu)進行加固。通過這些加固措施，可以使企業(yè)降低成本，提高經(jīng)濟效益。目前，使用建筑結(jié)構(gòu)膠在混凝土表面粘結(jié)鋼板來加固混凝土結(jié)構(gòu)，可以改善結(jié)構(gòu)在使用荷載下的運行狀況和提高承載力，是目前較為普遍的一種簡便而行之有效的加固方法。 h

　　二、引起梁結(jié)構(gòu)問題的原因

　　當(dāng)梁板結(jié)構(gòu)構(gòu)件由于撓度偏大，裂縫寬度過寬、過長，鋼筋嚴重銹蝕，受壓區(qū)砼壓碎等情況時，需要加固。而引起這些問題的原因主要有以下幾種：

　　1、設(shè)計、施工方面

　　由于設(shè)計時荷載未考慮周全，計算模型、計算簡圖有誤，計算公式運用不符合應(yīng)用該公式的條件，尤其是現(xiàn)在應(yīng)用計算機計算時，數(shù)據(jù)輸入有誤等。施工時砼強度達不到設(shè)計要求，負筋放錯位置或在施工時被踩下，砼截面尺寸偏小，尤其是板的厚度達不到要求，鋼筋少配或誤配，材料使用不當(dāng)?shù)染梢鸾Y(jié)構(gòu)不滿足使用條件。

　　2、嚴重載或使用功能改變

　　當(dāng)結(jié)構(gòu)由于不當(dāng)使用造成嚴重載時，容易造成結(jié)構(gòu)的承載力不足，而使用功能的改變是指工業(yè)廠房由于技術(shù)改造、生產(chǎn)工藝改變，民用建筑由于用途的改變，如陽臺要改為廚房等。

　　3、周圍環(huán)境影響

　　在外部環(huán)境及使用條件下，結(jié)構(gòu)材料時刻都受外部環(huán)境的侵蝕，致使材料性能惡化，達不到設(shè)計要求。如冶煉、化工等工廠的酸、堿或氣體對鋼筋砼或鋼結(jié)構(gòu)的侵蝕，高溫、高濕、凍融循環(huán)、晝夜溫差的變化使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫等。

　　4、地基的不均勻沉降

　　 由于地基的不均勻沉降，引起結(jié)構(gòu)承載力不足，出現(xiàn)裂縫等。

　　三、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固的注意事項

　　在對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進行加固時，應(yīng)注重以下幾個方面：一是要對結(jié)構(gòu)整體進行分析，不應(yīng)只對單個構(gòu)件進行分析，因為加固時改變了本構(gòu)件的剛度，引起內(nèi)力分配有變化，故應(yīng)作為一個整體分析。二是對于比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，需要借助于儀器進行測試和測量，簡單結(jié)構(gòu)可以憑借目測和經(jīng)驗來確定結(jié)構(gòu)的損壞程度。三是鋼材宜選用二、三級鋼，水泥要425 號以上，混凝土強度比原結(jié)構(gòu)高一個等級。四是應(yīng)盡量利用原結(jié)構(gòu)本身仍具有的承載力，減少新加部份承擔(dān)的內(nèi)力和拆除原構(gòu)件的工作量，同時選用技術(shù)上**、經(jīng)濟合理、施工方便的加固方案。

　　四、梁粘鋼加固設(shè)計

　　鋼筋混凝土梁結(jié)構(gòu)加固方法主要有：預(yù)應(yīng)力加固法、改變受力體系法、增大截面法、增補受拉鋼筋（型鋼） 加固法、粘鋼加固法。在此就不一一闡述，下文就粘鋼加固法進行簡單的講述。粘鋼加固法有粘鋼板加固和粘型鋼加固兩種形式。

　　1、粘鋼板加固設(shè)計

　　1）抗彎加固設(shè)計

　　 鋼筋混凝土梁粘鋼抗彎加固，就是采用結(jié)構(gòu)膠將鋼板粘貼于梁的受拉一側(cè)表面，通過結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)力，使外貼鋼板變形與梁受拉一側(cè)的混凝土同步，從而使外貼鋼板與梁內(nèi)原有受拉鋼筋協(xié)同工作，相當(dāng)于增加了梁的配筋，提高梁的抗彎能力。外粘鋼板加固混凝土梁能顯著提高梁的抗彎剛度，減少裂縫的擴展和結(jié)構(gòu)變形，并能適度提高構(gòu)件的抗彎能力。在加固設(shè)計中，一個值得注意問題是：粘鋼板的數(shù)量必須控制在大配筋率的范圍之內(nèi)，不能出現(xiàn)筋破壞。在承載力狀態(tài)下，粘鋼梁呈現(xiàn)出兩種破壞形態(tài)，即彎曲型破壞和剪切剝離型破壞。彎曲型破壞是加固梁的理想破壞形態(tài)，表現(xiàn)為鋼筋、鋼板屈服，混凝土壓碎，鋼板、膠層和混凝土之間無剝離現(xiàn)象，屬延性破壞。剪切剝離型破壞表現(xiàn)為在混凝土和鋼板之間發(fā)生剪切破壞，引起混凝土保護層撕開。膠與混凝土或鋼板之間的剝離在破壞前無任何跡象，膠層也沒有開裂現(xiàn)象，鋼筋和鋼板未屈服，呈現(xiàn)為突發(fā)性的脆性破壞。影響粘鋼梁破壞形態(tài)的主要因素有：一是鋼板的寬厚比。大量的試驗表明，寬厚比大于50 時，粘鋼梁的破壞是彎曲型的延性破壞。對于一般尺寸的梁，鋼板厚度在6mm 時，破壞常常是剪切剝離型的。二是膠層的厚度。在適當(dāng)范圍內(nèi)，膠層厚度薄，加固效果好。在加固施工時，115mm 是一個較可行的膠層厚度。三是錨固長度。在加固點以外，須有一定的錨固長度來滿足鋼板的錨固要求，避免鋼板剝離。四是錨固方式。純粹的膠粘錨固有時不能滿足錨固要求，常常鋪以植筋錨固或膠粘U 型板錨固，具體錨固措施對承載力和破壞方式有很大影響。使用植筋并不能阻止脫膠，但可以避免板剝離發(fā)生。另外，與等厚度鋼板梁相比，粘變厚度鋼板和幾層鋼板復(fù)粘承載力幾乎沒有增長。

　　 對于粘鋼加固梁，在適筋條件下，雖然加固梁鋼板比原鋼筋有應(yīng)力滯后的情況，但在破壞時，鋼板一般均能達到屈服強度。在粘結(jié)錨固滿足時，粘鋼加固梁的受彎承載力計算可按照現(xiàn)行國家標準進行梁的受彎承載力計算。

　　2）粘鋼加固梁抗剪承載力計算

　　當(dāng)構(gòu)件斜截面抗剪承載力不足時，可采用粘鋼板加固，加固的方式有鋼圍套加固、粘U 型鋼板箍加固、粘翼板加固和粘鋼板條加固 。其中，使用圍套加固的梁（外包整個剪切區(qū)）強度提高大，且破壞形式為彎曲型。使用U 型箍、鋼板條和翼板加固的梁雖可提高斜截面抗剪承載力，但其破壞型式常常是混凝土表面撕裂的脆性破壞。國內(nèi)常采用粘貼并聯(lián)U 型箍板進行加固，其斜截面受剪承載力按下式計算：

　　 h

　　 式中：V 為斜截面剪力設(shè)計值；V0 為原構(gòu)件斜截面受剪承載力設(shè)計值；

　　 Aa1 為單肢箍板截面面積；S為箍板軸線間距；Lu 為箍板的高度。

　　 同時，必須滿足以下條件：Lu/ S ≥115

　　2、粘結(jié)型鋼加固設(shè)計

　　在加固過程中，如果要求大幅提高設(shè)計荷載，大幅提高構(gòu)件的承載能力，粘鋼加固往往很難滿足要求。因為在已有的鋼筋混凝土梁上大量粘鋼板，有可能出現(xiàn)筋，這在工程上是不允許的，這時采用粘型鋼加固就是一種有效的方法。粘型鋼加固就是在梁的受拉邊粘結(jié)型鋼，使型鋼和混凝土共同承受外荷載。粘結(jié)的型鋼可采用工字鋼或組合型鋼。為保證型鋼和混凝土共同工作，除保證結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)外，主要通過箍板與植筋錨固的方式，以防止型鋼和混凝土之間的剪切滑移破壞。在梁底粘貼型鋼加固，可大幅度提高梁的承載能力，還能顯著地提高梁的剛度，減小梁的變形。加固后，型鋼主要受拉，混凝土受壓，有效地限制混凝土的裂縫開展，提高了混凝土的耐久性。加固梁塑性設(shè)計時的基本假定為：加固梁的軸向應(yīng)變符合平截面假定；狀態(tài)時，受壓區(qū)混凝土達到彎曲抗壓強度設(shè)計值；不考慮受拉區(qū)混凝土的作用。

　　五、結(jié)束語

　　 混凝土結(jié)構(gòu)的加固方法多種多樣，但考慮到在原構(gòu)件上作加固，混凝土和鋼筋應(yīng)力都與原構(gòu)件的混凝土和鋼筋應(yīng)力不同步，混凝土應(yīng)力前，鋼筋應(yīng)力滯后，因此在加固時，要做好原鋼筋的應(yīng)力控制，是要做好構(gòu)件的構(gòu)造處理，以盡量使原構(gòu)件和加固部份協(xié)同工作。

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