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　一、前言

　　隨著工業的發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件遭到嚴重腐蝕，需要對結構構件本身進行加固，以直接提高它的抗力和剛度。一些新建和在建的工程，由于設計或施工不當等因素，有些工程面臨功能改變，荷載增加，提高建筑物的抗震設防等級，減小構件過大的變形等等，這些都需要對結構進行加固。通過這些加固措施，可以使企業降低成本，提高經濟效益。目前，使用建筑結構膠在混凝土表面粘結鋼板來加固混凝土結構，可以改善結構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、引起梁結構問題的原因

　　當梁板結構構件由于撓度偏大，裂縫寬度過寬、過長，鋼筋嚴重銹蝕，受壓區砼壓碎等情況時，需要加固。而引起這些問題的原因主要有以下幾種：

　　1、設計、施工方面

　　由于設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用該公式的條件，尤其是現在應用計算機計算時，數據輸入有誤等。施工時砼強度達不到設計要求，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，材料使用不當等均可引起結構不滿足使用條件。

　　2、嚴重載或使用功能改變

　　當結構由于不當使用造成嚴重載時，容易造成結構的承載力不足，而使用功能的改變是指工業廠房由于技術改造、生產工藝改變，民用建筑由于用途的改變，如陽臺要改為廚房等。

　　3、周圍環境影響

　　在外部環境及使用條件下，結構材料時刻都受外部環境的侵蝕，致使材料性能惡化，達不到設計要求。如冶煉、化工等工廠的酸、堿或氣體對鋼筋砼或鋼結構的侵蝕，高溫、高濕、凍融循環、晝夜溫差的變化使結構產生裂縫等。

　　4、地基的不均勻沉降

　　 由于地基的不均勻沉降，引起結構承載力不足，出現裂縫等。

　　三、鋼筋混凝土結構加固的注意事項

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

　　四、梁粘鋼加固設計

　　鋼筋混凝土梁結構加固方法主要有：預應力加固法、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、粘鋼板加固設計

　　1）抗彎加固設計

　　 鋼筋混凝土梁粘鋼抗彎加固，就是采用結構膠將鋼板粘貼于梁的受拉一側表面，通過結構膠的粘結力，使外貼鋼板變形與梁受拉一側的混凝土同步，從而使外貼鋼板與梁內原有受拉鋼筋協同工作，相當于增加了梁的配筋，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構變形，并能適度提高構件的抗彎能力。在加固設計中，一個值得注意問題是：粘鋼板的數量必須控制在大配筋率的范圍之內，不能出現筋破壞。在承載力狀態下，粘鋼梁呈現出兩種破壞形態，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，表現為鋼筋、鋼板屈服，混凝土壓碎，鋼板、膠層和混凝土之間無剝離現象，屬延性破壞。剪切剝離型破壞表現為在混凝土和鋼板之間發生剪切破壞，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，膠層也沒有開裂現象，鋼筋和鋼板未屈服，呈現為突發性的脆性破壞。影響粘鋼梁破壞形態的主要因素有：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。在適當范圍內，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生。另外，與等厚度鋼板梁相比，粘變厚度鋼板和幾層鋼板復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。在粘結錨固滿足時，粘鋼加固梁的受彎承載力計算可按照現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

　　當構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）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。國內常采用粘貼并聯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 為斜截面剪力設計值；V0 為原構件斜截面受剪承載力設計值；

　　 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、粘結型鋼加固設計

　　在加固過程中，如果要求大幅提高設計荷載，大幅提高構件的承載能力，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型鋼，使型鋼和混凝土共同承受外荷載。粘結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，除保證結構膠的粘結外，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。加固梁塑性設計時的基本假定為：加固梁的軸向應變符合平截面假定；狀態時，受壓區混凝土達到彎曲抗壓強度設計值；不考慮受拉區混凝土的作用。

　　五、結束語

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

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