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外包型钢加固，受弯构件正截面加固设计（一）加固方法

采用外粘型钢法加固混凝土梁时，应首先将梁截面的四隅打磨成圆角，然后用卡具勒紧，使角钢肢紧贴于混凝土表面，以消除过大间隙引起的变形。若梁的受压区有翼缘或有楼板时，可将梁顶面两隅的角钢改为钢板加固。沿梁轴线每隔一定距离设置箍板，并与角钢焊接，当梁上部有楼板时，U形箍应穿过楼板，与另加的型钢焊接，或注胶锚固，箍板应在注胶黏结前与加固角钢焊接。在加固完成后，还需在型钢表面喷抹高强度水泥砂浆保护层，并在保护层中布置钢丝网防裂。

（二）构造要求

1） 采用外粘型钢加固梁时，应优先选用角钢；角钢的厚度不应小于5 mm，角钢的边长不应小于50 mm。沿梁轴线方向应每隔一定距离用扁俐制作的箍板或缀板与角钢焊接。

当有楼板时，U 形箍板或其附加的螺杆应穿过楼板，与另加的条形钢板焊接或嵌入楼板后予以胶锚。箍板、缀板应在胶黏前与加固角钢焊接，当钢箍板需穿过楼板或胶锚时，可采用半重叠钻孔法，将圆孔扩成矩形扁孔；

待箍板穿插安装、焊接完毕后，再用结构胶注入孔中予以封闭或锚固。箍板或缀板截面不应小于40mmx4 mm，其间距不应大于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，其间距应适当加密。

（2）外粘型钢的两端应有可靠的连接和锚固。梁角钢应与柱角钢相互焊接，必要时可加焊钢带或钢筋条，使柱两侧的梁相互连接。

（3）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3-5 mm；局部允许有长度不大于300 mm，厚度不大于8 mm的胶缝，但不得出现在角钢端部600 mm范围内。

钢柱的加固

柱通常为轴压构件或压弯构件，结合其受力特点，应采用以下加固方法。

1、柱子卸荷法

必须在卸荷状态下加固或更换新柱时，采取“托梁换柱”方法。

当仅需加固上部柱时，可以利用吊车梁桥架支托起屋盖屋架，使柱子卸荷。当下部柱需要加固或工艺需要截去下柱时，可在吊车梁下面设一永性托梁，将上部柱荷载（包括吊车梁荷载）分担于邻柱（必须验算邻柱并加固之，也要验算基础）上。采用此法应考虑到用托梁代替下柱后，托梁将产生一定的挠度，迫使原屋架下沉，从而可能损伤与此屋架相连构件的连接节点。为此可预先在托梁上加临时荷载，使托梁具有预先挠度。采用此法的顺序是先加固邻柱、焊接托梁与邻柱、加临时荷载!、焊接托梁与中柱、卸下临时荷载!、加固或截去下部柱。

2、钢柱加固法

（1）补强柱的截面。一般补强柱截面用钢板或型钢，采用焊接或高强螺栓与原柱连接成一个整体。

（2）增设支撑。增设支撑以减小柱自由长度，提高承载能力。在截面尺寸不变的情况下提高了柱的稳定性。

（3）改变计算简图，减小柱外荷载或内力。

（4）在钢柱四周外包钢筋混凝土进行加固，可明显提高承载能力。

3、柱脚加固法

（1）柱脚底板厚度不足加固方法

增设柱脚加劲肋，以达到减小底板计算弯矩的目的。

在柱脚型钢间浇筑混凝土，使柱脚底板成为刚性块体。为增加粘结力，柱脚表面油漆和锈蚀要清除干净。

（2）柱脚锚固不足加固方法

增设附加锚栓。当混凝土基础较宽大时采用。在混凝土基础上钻出孔洞，插入附加锚栓，浇注环氧砂浆或硫磺砂浆（孔洞直径为锚栓直径"加20mm，深度大于30d）将整个柱脚包以钢筋混凝土。新配钢筋要伸入基础内，与基础内原钢筋焊接。

4、 柱加固承载力验算法

负荷状态下加固计算，重要的问题是加固后应力能否重分配，即加固后原有截面能否将原有应力分配到新补强的构件截面上去，如能重分配，新老荷载之和，可以平均分配给新老截面上，否则原有荷载仍由原截面承担，新增加荷载由新老截面（即加固后总截面）平均分担。

到目前为止，加固后应力重分配尚未为实验所完全证实（至少在弹性阶段），可是对静载结构来说，当截面一部分进入塑性状态，应力终会重分配，所以计算中静载结构可以新老截面共同工作原则来计算；当在动载结构情况下，塑性区很难形成，不考虑应力重分配，计算时将加固前和加固后的情况分别计算，然后求其总和。在卸荷情况下加固，就不存在上述问题。

卸荷状态下，截面验算按加固后总截面，并考虑加固折减系数，按现行规范计算，即按负荷状态下加固截面作用静力荷载的验算公式计算，杆架杆件、梁也是如此。

加固技术介绍

依据《混凝土结构加固技术规范》，混凝土结构加固方法有：加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、改变结构传力加固法、外部粘钢加固法、碳纤维布加固法等。

1、加固工作程序

针对结构可靠性等级，提出佳加固方案。根据加固方案进行加固设计，考虑适当的施工方法及合理的构造措施。

2、加固技术介绍

（1）加大截面加固法

即采取增大混凝土结构或构筑物的截面面积，以提高其承载力和满足正常使用的一种加固方法。在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层，可增加截面有效高度，扩大截面面积，从而提高构件正截面抗弯、斜截面抗剪能力和截面刚度，起到加固补强的作用。在适筋范围内，混凝土受弯构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。在原构件正截面配筋率不太高的情况下，增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力。

（2）外包钢加固法

该加固技术是在混凝土构件表面用的建筑结构胶粘贴钢板，以提高结构承载力的一种加固方法。适用于使用上不允许增大混凝土截面尺寸，而又需要大幅度地提高承载力的混凝土结构的加固，要求承受静力作用的一般受弯、受拉构件，且环境温度不大于60℃，相对湿度不大于70%，以及无化学腐蚀影响，否则应采取措施。优点是简单、快速、不影响结构外形，施工时对生产和生活影响较小。但是，粘钢存在着应力滞后现象。施工时原构件的负载越大，应力滞后越多。此外，施工质量和粘结剂质量对加固有较大影响。

（3）低压注浆法

该方法适用于裂缝宽度在0.2~0.3mm的混凝土缝修补，它是在裂缝中注入树脂或水泥类材料，以提高其防水性及耐久性。对于未贯通的裂缝，注浆法难以将浆液注入到内部，注入压力太大时，还有可能使裂缝宽度扩大。所以，目前多采用低压低速注入法。

（4）预应力加固法

即采用外加预应力的钢拉杆或撑杆，对结构进行加固的方法。适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及加固后占用空间小的混凝土承重结构。此法不宜用于处在温度高于60℃环境下的混凝土结构，否则应进行防护处理，也不适用于混凝土收缩量变大的混凝土。

（5）改变结构传力途径加固法

主要可分为两种：

1）增设支点法：该法是以减小结构的计算跨度和变形，提高其承载力的加固方法。按支承结构的受力性能分为刚性支点和弹性支点两种。刚性支点法是通过支承构件的轴心受压将荷载直接传给基础或其他承重结构的一种加固方法；弹性支点法是以支承结构的受弯或晰架作用来间接传递荷载的一种加固方法。上述方法适用于房屋净空不受限制的大跨度结构的加固。

2）托梁拔拄法：该法是在不拆或少拆上部结构的情况下拆除、更换、接长柱子的一种加固方法。按其施工方法的不同可分为有支撑托梁拔拄、无支撑托梁拔柱及双托梁反牛腿拔柱等方案，适用于要求厂房使用功能改变，增大空间的老厂改造的结构加固，其中双托梁反牛腿托梁拔拄，则适用于保留上柱的型钢结构的加固。

6、外包钢加固法

即在混凝土构件包以型钢的加固方法。适用于使用上不允许增大混凝土截面尺寸，而又需要大幅度地提高承载力的混凝土结构的加固。当采用化学灌浆外包钢加固时，型钢表面温度不应高于60℃。当环境具有腐蚀性介质时，应有可靠性的防护措施。

你的房屋为何要加固基建事业的迅猛发展，为我们带来便利的同时，也带来了新的问题。由于混凝土结构的抗拉强度低、受环境影响因素大等特点，导致在服役的过程中容易出现裂缝、腐蚀等病害。结构加固，治理结构病害的***医生，能有效治理、改善结构病害，近年来正在越来越多的结构中发挥作用。

事实上，结构加固与我们并非遥不可及，我们平时经过的桥梁，与我们生活有直接关系的学校、***等，已经有很多经历过加固改造。而我们所居住的房屋，许多都处于带病工作的状态，更需要加固改造来满足安全需求。

1、房屋为何需要加固

房屋病害可能由多种原因引起，首先从混凝土自身性能的角度考虑，混凝土在长时间的服役过程中，难免会发生老化，如果所处环境较为恶劣，混凝土的耐久性与强度会发生严重下降，混凝土开裂、剥落等现象的出现也就不足为奇。除此之外，部分房屋可能存在抗震等级不达标的情况，为防止房屋在来袭时坍塌，同样需要进行加固处理。

另一方面，人为因素同样会令混凝土结构受到损伤。改变结构功能时，比如说住宅改为商场等，必须要保证承载力能够满足新功能的要求，对于不满足要求的结构就需要进行加固处理。此外需要注意的是，平时容易忽略的结构***，例如各种墙体、梁体开洞，扶梯、电梯的增设等，同样会对结构产生损害。韩国三丰百货大楼，不仅改变建筑使用功能，更肆意***结构，终发生坍塌，在过去的文章中我们也有过相关探讨（大楼倒塌千人罹难，事件真相引人深思）。

房屋安全，侥幸心理切不可取。前段时间，上海浦东新区一则坍塌事故引起了业内的关注。当地一家超市二层局部发生坍塌，所幸当时超市人员较少，9人被掩埋其中，终造成6人受伤，2人。据调查，本次事故中，二层阁楼为商家私自建造，并用来堆放货物，由于货物对楼板造成了较大负担且未进行加固处理，导致了此次惨剧的酿成。

我们可以设想一下，若上述超市，按照标准的流程对房屋进行加固处理，或许此次悲剧就不会发生。而此超市，也仅是我国众多私建乱建危房中的缩影之一，还有很多建筑正处于***的状态而没有被发现或重视，因此，了解加固流程，及时治理病害结构，我们每一个人都有责任。

2、房屋加固遵循流程

与新建住房一样，房屋加固也存在***的流程，只有严格执行，才可保证房屋加固安全。

要注意的是，加固改造并非随意而为，改造前应进行申报并得到审批以防违规建筑。房屋加固四大流程环环相扣，每个环节都有不可忽视的作用，不能舍本逐末，为了节约成本或节省工期而盲目改造。