广州混凝土结构粘钢加固规范

1 概述

    混凝土结构的加同方法有多种，如加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、改变传力途径加固法等，外部粘钢加固法在我国使用较晚，但该法具有基本上不增大构件断面、施工期间不影响使用及施工期短等优点，故采用粘钢加固的过程日渐增多。混凝十结构外部牯钢加固，是在需要加固的构件表面用结构皎粘贴钢板而达到加固目的， 由于加I司的可脊l生取决于结构胶的性能，因而其应用范围受到一定的局限，它适用于承受静力作用的一股受弯及受拉构件，环境温度不超过60℃ ，相对湿度不大于70％，无化学腐蚀的环境。

    粘钢加固法的设计规定、计算方法、构造要求及施] 方法等在《混凝土结构加固技术规范CECS25：90》( 下简称《规范》)中有具体的规定。由于粘钢加固法的工程实践和理论研究有限，《规范》中没有明确将该加同方法列为混凝土结构加固方法之一．而是以附录的形式作出了随着近几年的理论研究的深入和l’程实践的增多．粘钢加固法的设计理论日趋完善。本文依据试验研究的成果，提出粘钢加固法在《规范》中没有反映或有待完善的几个问题， 供工程暧计参考。

2 正截面承载力的粘钢加固

    粘钢加嘲梁弯曲变形符合平截面假定，正截面承载力计算完全同《混凝土结构设计规

范》，但粘钢加固属 体外配筋，其承载力计算及构造措施有其自身特点。

2、l承载力计算公式

    按《规范》粘钢加固构件类似于组合结构，属二次受力结构，钢板受力前钢筋已有应力，经粘钢加固后钢板才开始受力．即钢板和钢筋存在应变滞后和应力超前问题(如图1)，由于钢筋的极限拉应变e 可达0．01，钢板的弹性应变e =0．00140．0025， 故构件在破坏时钢板能屈服且钢筋鹿变仍然满足e ≤ e =0．0L，因此从理论上说钢筋和钢板强度均能达到抗拉强度设计值。但是．钢板与混凝士是靠结构胶的粘结共同工作，其共同工作的可靠性受结构胶的性能、枯结质量影响很大，田此在实际工程中应考虑钢板与混凝土的共同[作问题

2．2 受拉区侧面粘钢《规范》中给出的承载能力计算公式是针对梁底受拉区粘钢而言的。但实际工程中由于某些原因不能在桨底而只能在梁侧粘钢时(图2)，梁的抗力性能和抗弯承载力会如何呢?

    

    试验表明，梁侧粘钢的抗裂承载力约下降20％．极限承载力约下降1O％，粱侧粘钢的初始裂缝出现在弯矩较大的区段的梁底，侧面钢板对裂缝开展的约束能力差，梁底粘钢的初始裂缝出现在离底面约12ram处．钢板对裂缝开展的约束能力强，裂缝的开展随荷载增加较缓缦且延缓了裂缝的产生 因此，在有条件时应尽量采用粱底粘结钢板，以提高粘钢加固效果，对于受拉区侧面粘钢时应考虑其不利影响。

2 3粘钢的锚国措施钢板的强度能否充分发挥，关键取决于钢板与混凝土的有效锚固。钢板与混凝土的锚     

固破坏有三种形式：

(1)混凝土表面剥离。这是由于钢板端部与混凝土的交界面上存在着很高的剪应力和正应力．当其主拉应力超过混凝土的极限拉应力时，钢板沿交界面混凝土剥离当钢板锚固长度不够或胶结质量缺陷或用箍板锚固时均有可能发生脆性的剪切粘接或撕裂破坏

(2)钢板端部的混凝十拉坏这是由于钢板端部的胶体与混凝士的粘结虽然能抵抗剪切和剥离 力，但此处混凝土却在高剪切和拉伸的复杂应力状态下沿其主拉应力方向开裂．这种破坏一般出现在钢板的锚固氏度足够，但端部混凝土投有防裂措施时出现，是脆性破坏。

(3)钢板先屈服混凝土后压碎。当钢板与混凝土的粘结可靠且在梁端锚固长度范匿内侧面贴钢板时，尽管粱端混凝士也会开裂，但侧面钢板阻止了裂缝的发展，加强了钢板的锚固效果， 锚固破坏前受拉钢板先屈服．然后是压区混凝土压碎，破坏形态完全同受弯构件适筋粱的破坏，属延性破坏。

    因此， 钢板的锚周措施仅靠《规范》中的保证钢板锚周长度或在钢板端部锚固区粘结u形箍板是不够的， 了防l卜梁过旱地发生脆性剪切粘结破坏，可在梁端侧面粘钢板，粘贴钢板长度宜为锚同艮度。

3 斜截面承载力的粘钢加固

3．1箍板的加固方案

    

    斜截面承载力不足时可用钢箍板粘贴加固，但箍板的粘贴方案有多种，《规范》中提供的是并联u形箍板方案，该方案在实际中存在着加工成型困难、施工不方便等缺点，在实际I=作中．根据实际情况有多种箍板方案经试验验证是可行的。如u形箍板上部不用纵向锚固板(图4b)：粱侧贴二个L形箍板形成一个u形箍板， 该方案施工方便；斜向粘贴钢板，使加固钢板与斜裂缝方向垂直：斜钢板上端与横板焊接，下端焊短肢在梁底粘结，该方案可使斜钢板可靠锚固。

3．2斜截面承载力计算公式

    

    箍板方案的不同使箍板的锚固程度不同，故箍板的强度利用程度不同，因此斜截面承载力计算公式也不一样。根据试验研究， 4(a)、(c)的箍板锚固措施可靠，箍板抗剪承载力

3．3 裂缝对承载力的影响粘钢加固时，染可能出现了弯曲裂缝或弯剪裂缝，没有开裂粘钢加固与开裂后再粘钢加固，它们的承载能力会有何变化昵?研究表明，粘钢时弯曲裂缝的出现与否对正截面承载力基本没影响，但斜裂缝出现后再粘钢加固的粱，其斜截面承载力较未开裂时加固要降低20％ ，此点在斜截面承载力计算时要特别注意。

广东永泰建筑结构加固有限公司是一个以建筑结构加固为主，生产研制为辅的综合性公司，它集混凝土外部粘钢加固、粘接锚固钢筋、混凝土裂缝灌浆加固、混凝土切割、钻孔及生产研制于一体的专业加固公司。公司内设五个办公室六个部门，分别是：公司办公室、财务办公室、综合经营部、技术质量部、工程加固部、化学灌浆加固部、混凝土切割部、生产研制部。 采用建筑结构胶进行建筑结构补强加固技术应用范围广泛，如因设计失误、混凝土强度偏底，结构受力钢筋配置不足；施工质量原因造成结构达不到设计要求，改变使用功能和增强荷载；混凝土构件产生裂缝等、均可以采用粘钢、植筋、灌桨等技术进行补强加固。