粘贴钢板加固法在实际工程中的应用
通过实例，介绍了粘贴钢板加固法在已有结构加固中的应用。
近年来，粘贴钢板加固法在加固、修复结构工程中的应用发展较快，粘贴钢板加固法，是指用胶粘剂把钢板粘贴在构件外，靠结构自发的粘接性能，与原结构成为组合截面，达到共同工作的目地，它具有受力均匀，破坏面小，工艺简单，操作方便，施工进度快，且不改变原构件外形，并能大大提高原构件承载力和抗裂能力。
1 工程实例
某工程一至二层为框架结构，三至七层为砖混结构，框架结构混凝土强度等级为C30，上部为带构造柱的砖混结构，总建筑面积6520m2，楼板大部分采用预制空心板，转角处采用现浇板。二楼由于不慎引起火灾。火灾后，有关部门对该建筑物结构受损进行了技术鉴定，部分梁、柱和顶板为火灾中受损严重的区段，受火温度普遍达到600～800℃，局部范围高达900～1000℃。现场测试：各类构件平均烧伤深度为15～35mm。其中，预制空心板部分因烧损严重现已拆除，框架梁、柱转角处和混凝土柱上部及二层楼板底混凝土烧损最为严重。构件强度检测结果表明，框架柱混凝土强度大部分满足要求，梁混凝土强度大部分不满足设计要求，受火区内钢筋强度都有所下降，其中，梁筋强度比柱筋强度受损严重。结论：受火区段梁、柱都需进行补强加固处理。超过烧伤深度的混凝土强度可以长期发挥作用，烧伤层范围强度损伤严重，加固设计中不应考虑其强度。
2 加固方案设计
2.1 加固方法
根据委托单位委托内容及要求，仅对二层框架梁、柱进行加固设计。根据鉴定结论，补强加固应该遵守以下原则：①通过补强加固，提高受损混凝土梁、柱的承载力和抗裂能力，使其达到或超过原设计能力；②补强加固后，混凝土整体刚度，强度应有明显提高，且不降低房屋空间高度等，满足使用要求。
因此，选择加固方案应做到技术可靠，施工简便，经济合理。使其补强加固后结构传力明确、合理有效，以达到预期加固目的和使用要求。
考虑到工期紧，而且加固后不能降低房屋使用空间等要求，经过比较决定采用粘贴钢板加固方法，同时在设计中要充分利用原构件的剩余承载力。
2.2 灾后构件残余承载力评估
据该工程《技术鉴定报告》知，实测混凝土梁混凝土强度大部分在23MPa以上。
2.2.1 基本参数
梁几何尺寸：mm，b=250mm，h=600-37=563mm，混凝土标号C30，fc=14.3N/mm2；实测混凝土梁标号C20，fc=9.6N/mm2，钢筋fy=300N/mm2，AS=2454mm2，ES=2&105N/mm2。
2.2.2 火灾前梁的承载力计算
主梁跨中：
& & & & & & & & & x=&1As&fy/fc&b=206mm
& & & & & & & & &&b=&1/(1+fy/0.0033Es)=0.55
& & & & & & & & &&1=1，&1=0.8
& & & & & & & & &x0=&b&h0=0.55&563&310mm
Mn=&1fc&h&(h0-x/2)=14.3&250&206(563-&
& & & & & &206/2)=339&106Nmm
主梁中支座：
Mn=428&106Nmm
2.2.3 火灾后梁的承载力计算
据该工程《技术鉴定报告》知，火灾温度1000度，钢筋保护层25mm时钢筋强度折减系数：
角部：&0=0.80
中部：&0=0.88
主筋：&0=(0.80&2+0.88&3)/5=0.85
& & & & & & E0=2&105N/mm2
混凝土强度拆减系数：
& & & & & & & & & & & & Kca=0.60
主梁跨中：
& & & & &b0=0.8/(1.0+fy&0.85/0..58
& & & & x0=&b&h0=0.58&563&327mm
& & & & x=&0Asfy/Kcafcb=434mm
即：x&x0(超筋)
所以取：x=x0=327mm
& & & & & & & &As0=As&327/434=1849mm
& & & & & & & &h0=563mm
& & & & & & & &Mut=&0As0&fy(h0-x/2)=188&106N.mm
主梁中支座：
& & & & & & &&b=0.8/(1.0+fy&0.85/0..58
& & & & & & & &&
即：x&x0(超筋)
& & & & & & Mut=&0As0&fy(h0-x/2)=173&106N.mm
2.2.4 火灾后承载力损失率
跨中：Mk=(Mu-Mut)/Mu=(339-188)/339=45%
中支座：Mk=(Mu-Mut)/Mu=(428-193.5)/428=57%
2.3 主要加固材料要求
2.3.1 粘接剂
GWSJ-1型结构胶，其抗拉强度31MPa，抗压强度61MPa；混凝土粘接剪切强度5～6MPa；
2.3.2 钢板
厚度t=3mm，Q235钢板抗拉强度fy=210MPa；
2.3.3 混凝土界面剂
JD-601混凝土界面剂粘结剪切强度0.4MPa (混凝土与砂浆粘结)。
2.3.4 膨胀剂
GUEA，膨胀率0.03～0.05%。
2.4 受弯构件受拉区粘钢加固的承载力计算、粘贴钢板加固梁的截面承载力按下式计算
受拉区：fcbx=fyAs+0.9fayAa-fyAs
受压区：fcbx=fyAs-0.9fayAa-fyAs
& & & & Mu=fcbx(h0-x/2)
式中：fay&加固钢板抗拉强度设计值；Aa&加固钢板截面面积；0.9&考虑到加固钢板的应力滞后以及端部易撕脱等因素所取的钢板抗拉强度折减系数；其余符号意义同规范。
3.1 综合加固施工总流程
表面处理&涂刷JD-601混凝土界面剂&浇筑混凝土(现浇板及补强混凝土)&贴钢加固。
3.2 粘贴钢板加固法施工艺流程
被粘混凝土和钢板表面处理&加固构件卸荷(千斤顶顶升)&胶粘剂配制&涂胶粘剂&粘贴钢板&固定加压&固化&卸载、检验&防腐、粉刷。
3.3 注意事项
①烧损部分的等级鉴定及烧伤层的处理，严格按要求实施；②严禁在粘贴钢板处电焊及高温作业。
对于框架结构，用粘钢加固补强，速度快，整体效果好，可大大提高原结构、构件的承载能力和抗震能力。因此，粘钢加固是钢筋混凝土结构、构件补强行之有效的好方法。
[1] 卫龙武，吕志涛，郭 彤.建筑物评估、加固与改造[M].江苏科学技术出版社，2006.
[2] 刘再华，董国兴，王文安.工程结构抗断设计基础[M].华中理工大学出版，1990.
[3] CECS25:91，混凝土结构加固技术规程[M].
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外包钢加固及粘贴钢板加固
工程质量监控检查要点
建筑结构应具有足够的强度、刚度、抗裂度以及局部和整体的稳定性，以满足安全性、耐久性和适用性的要求。但是，在工程实践中，导致建筑物未能满足上述要求而需要进行加固补强的原因主要有以下几方面：
1、勘察、设计和施工中的问题：由于勘察资料不准确、不齐全；设计不周；施工管理不严、施工质量欠佳以及建筑材料不符合要求等原因而造成的工程事故。
2、使用功能改变：建筑物用途变更、工厂技术改造、设备更新以及厂房的改建、扩建，原有结构不能适应新的使用要求。
3、自然灾害与偶然事故：地震、风灾、火灾、水灾、爆炸、地基塌陷和其他事故。
4、结构耐久性降低：由于建筑物所处环境条件影响，导致构件的裂缝、钢筋的锈蚀、混凝土的碳化和冻融、材料的老化等，影响结构的耐久性。
加固补强的目的主要是提高结构或构件的强度和刚度、稳定性和耐久性；提高结构的安全度以减少事故的隐患，从而延长结构的使用寿命，保证正常的使用要求。
当前工程实践中较为常用的几种加固方法，如表1所示。
混凝土结构常用加固方法概况一览 表1
加固方法 主要加固特点 适用范围
加大截面加固法 用增大结构构件截面面积，以提高其承载力和满足正常使用的传统加固方法加固效果好、经济，适用面广，但施工复杂，湿作业工作量大，工期长，对房屋的净空和美观也会有一定影响。 板、梁、柱、墙、基础等一般构件
外包钢加固法 在结构构件四角（或两角）包以型钢的一种传统加固方法。受力可靠、施工简便、工期短，但耗钢量较大，维护费较高。 梁、柱、屋（桥）架
预应力加固法 采用外加预应力的钢拉杆、钢铰
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