混凝土結構加固設計（混凝土加固法,有粘結外包型鋼加固法（濕式外包鋼加固法））

遂寧鋼結構設計公司01-23713閱讀0評論

混凝土結構加固設計是提高現有建筑結構安全和承載能力的重要手段。有粘結外包型鋼加固法（濕式外包鋼加固法）是一種常見的加固方法，通過在混凝土構件外部包裹型鋼來提高其承載力和剛度。這種方法可以有效抵抗由于材料老化、荷載增加或環境變化等原因引起的結構性能下降。，，實施有粘結外包型鋼加固法時，首先需要對原有混凝土結構進行評估，確定是否需要加固以及加固的范圍和深度。根據設計要求選擇合適的型鋼規格，并確保型鋼與原結構之間具有良好的粘結性。進行現場施工，包括型鋼的安裝、固定和連接等步驟。對加固后的混凝土結構進行檢驗和驗收，以確保其滿足設計和使用要求。，，有粘結外包型鋼加固法具有施工簡便、成本較低、效果顯著等優點，適用于各種類型的混凝土結構加固工程。

一、混凝土結構加固設計的原因

施工質量問題：對于尚未建成的工程，如果存在施工質量問題，可能導致結構達不到預期的強度、剛度、抗裂度以及穩定性等要求，需要進行加固設計。
結構變更：在混凝土結構還未封頂時，若結構用途改變需要調整結構形式或承載能力，就必須進行加固設計。
到達安全期限：當混凝土結構達到安全使用期限后，結構的各項性能可能衰退，為了繼續安全使用，需要進行改造加固。
災害損傷：地震、火災、臺風、水災、冰雪和戰爭等自然災害會造成混凝土結構不同程度的損壞，為恢復結構功能和安全性，需要加固設計。
設計規范提高與設計不當：按照極限狀態設計法設計的結構必須滿足強度、剛度和耐久性要求，但由于設計規范要求提高或者設計本身不當，可能造成結構物承載力和剛度不足，甚至存在嚴重安全隱患，這種情況下需要加固設計。
使用功能變化：建筑物改變用途后，荷載分布和大小可能與原設計不同，原結構的強度和剛度不能滿足要求，從而需要進行加固設計。

二、混凝土結構加固設計的常用方法

（一）直接加固法

加大截面加固法
- 在鋼筋混凝土受彎構件受壓區加混凝土現澆層，能增加截面有效高度、擴大截面面積，提高構件正截面抗彎、斜截面抗剪能力和截面剛度，起到加固補強作用。在原構件正截面配筋率不太高時，增大主筋面積可有效提高原構件正截面抗彎承載力。在截面受拉區加現澆混凝土圍套增加構件截面，新加部分和原構件共同工作可提高構件承載力，改善使用性能。該方法施工工藝簡單、適應性強，有成熟的設計和施工經驗，適用于梁、板、柱、墻和一般構造物的混凝土加固，但現場施工濕作業時間長，對生產生活有影響，且加固后建筑物凈空會減小。
置換混凝土加固法
- 優點與加大截面法相近，加固后不影響建筑物凈空，但也存在濕作業時間長的缺點。適用于受壓區混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固。
有粘結外包型鋼加固法（濕式外包鋼加固法）
- 把型鋼或鋼板包在被加固構件外邊，加固鋼筋混凝土梁一般采用濕式外包法，即通過環氧樹脂灌漿等方法把型鋼與被加固構件粘結成一整體。加固后受拉和受壓鋼截面面積大幅提高，正截面承載力和截面剛度也大幅提高。該方法受力可靠、施工簡便、現場工作量較小，但用鋼量較大，不宜在無防護情況下用于600°C以上高溫場所，適用于使用上不允許顯著增大原構件截面尺寸，但要求大幅提高承載能力的混凝土結構加固。
粘鋼加固法
- 在鋼筋混凝土受彎構件承載力不足區段（正截面受拉區、正截面受壓區或斜截面）表面粘貼鋼板，可提高被加固構件的承載力，且施工方便。施工快速、現場無濕作業或僅有少量濕作業，對生產生活影響小，加固后對原結構外觀和原有凈空無顯著影響，但加固效果很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平。適用于承受靜力作用且處于正常濕度環境中的受彎或受拉構件的加固。
粘貼纖維增強塑料加固法
- 用膠結材料把纖維增強復合材料貼在被加固構件的受拉區域，使其與被加固截面共同工作，達到提高構件承載能力的目的。除了具有與粘貼鋼板相似的優點外，還具有耐腐蝕、耐潮濕、幾乎不增加結構自重、耐用、維護費用較低等優點，但需要專門的防火處理，適用于各種受力性質的混凝土結構構件和一般構筑物。
繞絲法
- 其優缺點與加大截面法相近，適用于混凝土結構構件斜截面承載力不足的加固，或需對受壓構件施加橫向約束力的場合。
錨栓錨固法
- 適用于混凝土強度等級為C20 - C60的混凝土承重結構的改造、加固，不適用于已嚴重風化的上述結構及輕質結構。

（二）間接加固法

預應力加固法 - 預應力水平拉桿加固法
- 對于混凝土受彎構件，預應力水平拉桿加固時，由于預應力和新增外部荷載共同作用，拉桿內產生軸向拉力，該力通過桿端錨固偏心地傳遞到構件上（當拉桿與梁板底面緊密貼合時，拉桿會與構件共同找曲，此時尚有一部分壓力直接傳遞給構件底面），在構件中產生偏心受壓作用，克服部分外荷載產生的彎矩，減少外荷載效應，從而提高構件的抗彎能力。同時，拉桿傳給構件的壓力作用能緩解、控制構件裂縫發展，斜截面抗剪承載力也隨之提高。加固后構件的承載力主要取決于壓彎狀態下原構件的承載力。