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构件外部粘钢加固原理1.构件外部粘钢加固法是根据结构构件受力分析计算结果和受力特征，应用建筑结构胶粘剂将钢板粘贴于强度不满足受力要求的混凝土构件外部相应部位，以达到构件满足承载力要求的一种补强加固方法。

   2外部粘钢加固法加固原理是利用结构胶的抗剪切强度将混凝土构件承担的荷载传递给钢板，使后粘贴钢板和原钢筋混凝土构件共同承受外部荷载作用力的一种加固方法。

   3由以上粘钢原理可知，构件在粘贴加固以前，如果原混凝土构件已经在承受荷载的状态下达到一定的受力状态，那么后加粘钢部分会在与原混凝土构件共同受力时产生应力滞后现象，（如下图所示）即在后粘钢板承受荷载很小或未到受力极限状态时，原钢筋混凝土结构已不堪外部荷载作用而***。长久以来，由于利用钢板与碳纤维布加固有较高的相似程度，因此二者经常被互相参照、对比。所以在粘钢加固之前，必须进行原结构卸荷。

4 卸荷的两种方式：

a、直接卸荷：即将混凝土构件上所有活荷载转移撤掉，使构件处于自重荷载作用下，降低构件因外部荷载引起的内部应力。

b、间接卸荷：如构件所承受荷载无法直接撤掉，可采用支顶的方式等值（读表千斤顶）反荷载方向作用于构件，使构件处于内部应力较小或无内部应力状态。  

适用范围

5本加固方法普遍适用于承受静力作用的一般受弯及受拉构件，对于承受动荷载的结构构件，必须使用具有承受动荷载功能的建筑结构胶粘剂。

   6本加固方法普遍适用于环境温度不大于60°C的工作环境；如环境温度低于5°C，施工作业时必须采取加温措施直至结构胶完全固化；如环境温度高于60°C，粘钢采用的结构胶必须是能满足高温要求的品种且环境温度高值不大于结构胶的承受温度大值。

2.3当被加固构件的混凝土强度小于C15时，其混凝土自身抗剪强度值太低，锚固粘结长

粘贴钢板加固设计

为了提高桥梁结构的抗弯能力， 一般在构件的受拉缘的表面粘贴钢板， 使钢板与原结构形成整体来受力， 此时以钢板与混凝土粘结处的混凝土局部抗剪切强度控制设计。 合理与安全的设计应控制在钢板发生屈服变形前， 粘结处混凝土不出现剪切***。 当桥梁结构的主拉应力区斜筋不足， 为了加固和增加结构的抗剪切强度时， 可将钢板粘贴在结构的侧面， 并垂直于剪切裂缝的方向斜向粘贴(斜度一般为 45°~60°)， 以承受主拉应力。 补强设计时， 钢板可作为钢筋的断面来考虑， 将钢板换算成钢筋， 原有构件承受恒载与活载， 增加的钢板承受原有构件承受不了的那部分活载。 在构件设计时， 加固用的钢板可按实际需要采用不同的形状， 但钢板的厚度必须比计算出的厚度大些。8、检查验收常温下，钢板粘贴完成24h后即可拆除临时夹具或固定支撑，72h后即可报监理进行施工质量验收，***后验收主要是逐一检查粘贴钢板的密实度，可采用锤击法判断是否空鼓，亦可采用超声波法探测粘结密实度。 用于抗弯能力补强的钢板尺寸应尽可能薄而宽、 厚度一般为 4~6 mm， 较薄的钢板可有足够的弹性来适应构件表面形状。

用于抗剪能力提高的钢板厚度宜厚点， 可依设计而定， 一般采用 10~15 mm。设计钢板长度时， 应将钢板的两端延伸到低应力区， 以减少钢板锚固端的粘结应力集中， 防止粘结部位构件出现裂缝或粘贴钢板被拉脱现象的发生。 粘钢法加固桥梁， 如何确保钢板和外加固构件形成整体受力是加固成功与否的关键， 所以，在补强设计时， 除应考虑钢板具有足够的锚固长度、 粘结剂具有足够的粘结强度和耐久性外， 为避免钢板在自由端脱胶拉开， 端部可用夹紧螺栓固定， 或设置 U型箍板、 水平锚固板等， 并在钢板上按一定的距离用螺栓固定， 确保钢板与混凝土之间的粘结力满足抗拉或抗剪强度的需要。可采用喷砂、手砂轮或纱布直接打磨，直至出现金属光泽，然后用脱脂棉蘸酮搽拭干净。

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梁承载力不足，该如何加固梁，作为建筑结构的重要组成部分之一，在古代梁就是架在墙或柱子上的横木，泛指水平方向上长条形承重构件。在建筑发展迅速的今天，其组成形式多种多样，在建筑结构安全性的问题上承担着越来越大的责任。那么在梁承载力不足时常用的加固方法有哪些呢？（2）对粘合面进行打磨，需去除1~2mm厚表层，用强力鼓风机吹净粉尘，并用抹布擦拭干净。

增大截面加固法

本方法适用于提高梁的抗弯性能。梁新增受力钢筋应由计算确定，纵筋一般取≥φ16mm，且不应＜φ12mm。箍筋一般取≥φ8mm，在规定的范围内应加密，加密区范围和间距应满足相应的规范要求。新增钢筋的间距不宜小于钢筋直径D，新增混凝土强度应比原梁提高一个等级，且不应低于C20。5、钢板粘合面除锈和粗糙处理控制钢板粘合面处理和混凝土粘合面处理同样重要，钢板应先除锈至出现金属光泽，并进行打磨处理，打磨粗糙度越大越好，打磨纹路与钢板受力方向垂直，并用脱脂棉蘸擦拭表面，待表面干燥后方可粘贴。新旧混凝土结合需要凿毛并涂刷界面剂。

外粘型钢加固法

该方法适用于大幅提高截面承载能力和抗震能力。外包型钢的规格应由计算确定，角钢的厚度不应小于5mm，肢长不应小于50mm，沿梁轴线方向应每隔一段距离用扁钢制作的箍板或缀板与角钢焊接。当有楼板时，附加螺杆穿过楼板，与U型箍板焊接。箍板或缀板截面不应小于40*4mm，间距不应大于20r（r为单根角钢截面的小回转半径），且不应大于500mm，在节点区，其间距宜适当加密。角钢的两端应有可靠的连接和锚固，可采用穿孔螺栓或组合型钢箍并配以螺栓的锚固形式。粘贴钢板前，应对被加固构件进行卸荷处理或做必要支撑，待结构胶完全固化之后，才可拆除支撑。外粘型钢的注胶应在型钢构架焊接完成后进行，胶缝厚度宜控制在3-5mm，局部允许有长度不大于300mm、厚度不大于8mm的胶缝，但不得出现在角钢端部600慢慢范围内。

粘贴钢板加固

本方法适用于对梁的受弯加固，尤其是简支梁的正截面抗弯加固。粘贴钢板的规格需要计算确定，钢板层数宜为一层。粘贴钢板采用的胶粘剂质量应可靠，性能指标需满足相应的国标规范。为了保证加固质量，应采用锚栓进行附加锚固。锚栓不应大于M10，一般采用M8，锚栓间距不应小于250mm，一般间距为300mm。检查验收的***有以下几个方面：（1）混凝土构件表面洁净度控制：经处理的混凝土表面应洁净，无粉粒、浮渣、油污，并用脱脂棉蘸擦拭。只有钢板厚度≤5mm时，可采用手工涂胶，当钢板厚度>5mm时，应采用后灌工艺。

粘贴碳纤维布加固

粘贴碳纤维加固梁，是用胶粘剂将碳纤维布粘贴于受力表面，用以补充梁的配筋不足，达到提高梁的正截面受弯承载力和斜截面的受剪承载力的目的。正截面受弯加固，碳纤维的方向应沿纵向贴于梁的受拉面；斜截面受剪加固，纤维方向应沿横向环绕贴于梁周表面。加固所用的碳纤维布规格需由计算进行确定。加固后的结构构件，其正截面受弯承载力提高幅度不应超过40%。粘钢，顾名思义就是通过结构胶粘贴钢板，使之与基材紧密结合，从而达到加固的目的。

一、干湿包钢加固的区别无粘接外包型钢加固法又称干式外包钢，即采用外包型钢加固法时，型钢与混凝土间缝隙不采用结构胶，或仅仅使用乳胶水泥、环氧树脂化学灌浆等来填补缝隙时，便是无粘接外包型钢加固法。

无粘接外包钢加固法中，型钢与混凝土之间没有建立有效的连接，因此在承受外力时，会按照原构件与型钢的刚度进行分配。这种加固方式中，原构件与型钢二者构成组合构件，没有形成整体共同受力，加固效果比较局限。

由于原构件与型钢之间无法共同受力，因此原有构件的状态好坏，会对型钢的受力有不同的影响。原有结构承载力不足时，荷载全部靠型钢承受，就会提高钢材的需求，造成钢材浪费。无粘接外包型钢作为传统的工艺，虽说施工简单，但更适用于工程要求不采用结构胶的环境，或者部分新建工程的加固中。粘钢用胶，必须是粘接力强、耐酸碱、耐老化、抗潮湿、抗震、施工温度范围广的胶种。

有粘接外包型钢加固法又称湿式外包钢，当加固工程中允许使用结构胶时，且原结构经检测可以进行外包型钢加固时，就可以采用更适宜的有粘接外包型钢加固法，将原构件与型钢形成牢固粘接，达到整体受力、共同工作的目的。

从柱受力的角度看，钢筋混凝土柱的缺陷会导致构件抗压能力的削弱，加固的目的就是要提高缺陷混凝土柱的正截面承载能力。钢筋混凝土柱用粘结外包钢加固法，用结构粘结胶灌缝少量增大柱子截面，并外包角钢套箍，在新增加截面的部分提高柱子承载力的同时，还因新增钢板箍的横向约束作用，使原混凝土柱产生良好的三向应力状态，外包钢套、灌浆料与原柱之间可靠地联结成整体，因而可以大幅度提高柱子的承载力。多做一步，粘钢加固质量提高30%粘钢加固施工完成后，为了保证工程质量，应对其进行综合检验验收，具体包括以下几个方面：外观检验（1）加固设计图纸是施工的科学依据，完工后应对照图纸逐一校对粘贴位置、粘贴钢板箍板的尺寸、数量等。

这样不仅能满足柱加固时既要大幅度提供其承载力，又要使柱子的横截面积增大不多、占用有效空间小的要求，而且具有整体性强，可靠性高等优点。

相对于无粘接外包型钢，有粘接的形式无论是在施工，还是在结构受力方面，都要更为的复杂。有粘接外包型钢利用型钢、缀板组成型钢骨架对原结构起到约束作用，并通过结构胶的粘接、剪力传递作用保证后加型钢与原结构的共同受力。由此可见，结构胶在有粘接外包型钢中起到了不可忽视的作用。另外，粘钢加固中，粘钢胶的质量，在根本上决定钢板是否会发生剥离***。

有粘接外包型钢中的结构胶使用灌注型粘钢胶，使用***的注胶设备进行施工。灌钢胶的初始粘度应控制在一定范围之内，这是可灌性与灌注安全性直观的标志。同时，灌钢胶的强度、粘结能力、长期使用性能及耐介质侵蚀能力等应当通过安全性鉴定。另外，粘钢加固不同的***形式，也决定了其承受荷载的大小，应避免出现不良***形式导致加固提前失效。只有各项性能都有保证，才能保障外包型钢的加固效果。

无论是干式外包钢还是湿式外包钢，都有其适用的环境。选用湿式外包钢，要注意选择粘度适宜，施工效果优良，同时检测报告齐全的材料。

加固技术的应用涉及的问题很多，不仅要遵循现行的规范、标准，还牵涉到过去的设计规范 、施工工艺、工程做法和建筑材料。不断更新的技术和工艺、不断更新的材料、更加深入更加成熟的研究成果，必将伴随着新的建筑加固时代而到来。