粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法
1 特点及适用范围
     粘贴钢板加固法是当钢筋混凝土构件的承载力不足或由于过度的变形、裂缝而影响结构的正常使用时，通过建筑结构胶将钢板粘贴到钢筋混凝土构件外部适当位置来满足结构承载力要求或正常使用要求的一项技术措施。优点是该加固法现场湿作业量少、施工迅速，对生产、生活影响小，并且加固后对原结构尺寸没有显著影响。它实质是一种体外配筋，提高原构件的配筋量，从而相应提高结构构件的刚度、抗拉、抗压、抗弯和抗剪等方面的能力，因此该方法通常适用于承受静力作用下一般受弯、斜截面受剪、受压和受拉构件的加固；另外由于粘钢加固法加固质量在很大程度上取决于胶粘材料和工艺水平高低，所以该方法还局限于环境温度不超过60℃及相对湿度不大于70%且无化学腐蚀的地区使用。
2 加固设计的理论
     采用粘钢对已建结构进行加固后，其受力性能与未加固的普通结构有较大差异，这是因为新加部分在原荷载作用下应变为0，并不立即分担荷载，只有当继续增加新荷载第二次受力时才开始承担荷载。这样整个结构在第二次受力的过程中，新粘钢板的应变始终滞后于原结构的累加应变。当原结构中受力钢筋达到极限应力时，新粘钢板的应力应变可能还很低，此时，钢板应力可能低于屈服应力。
我们把粘钢加固后截面破坏形态分为三种情况：
    （1）钢筋应力达到屈服，钢板应力还很低时，混凝土先行破坏，这种破坏形态相当于混凝土受弯构件的超筋性质破坏。
    （2）钢筋应力达到屈服以后，应变进入塑性流变状态，钢板因应力滞后还处于弹性变形阶段，但是钢板的应力随荷载的增长继续增长，当钢板应力达到较高时（还未达到屈服），如果在这阶段受压区混凝土先破坏，称为准超筋破坏。
    （3）如果截面上钢筋应变保持流变状态，随着荷载的增加，钢板应力也滞后达到了屈服应力，混凝土随后破坏，称为适筋破坏。
我国《混凝土结构加固设计规范》对粘钢加固已经做了详细的规定，因此要严格按照规范中相关计算公式和构造要求进行加固设计，允许被加固构件截面出现适筋破坏和准超筋破坏，而超筋构件并不能提高截面的承载力，反而降低了截面的延性，因此要避免超筋破坏的出现。
3  施工技术要点
    （1）涂抹的结构胶厚度应为1~3mm，胶层宜中间厚，边缘薄。
    （2）在加固前，尽量对构件进行卸载，以消除钢板的应力滞后现象。
    （3）应按设计要求对钢板进行防腐处理。
4  现存问题
     通过结构胶高性能的粘结强度将钢板牢固地粘贴在混凝土构件表面，使其成为整体共同受力，两者的变形协调是利用结构胶的剪力传递。由于钢板粘结的边缘不均匀扯离强度与剥离强度低，容易造成钢板与混凝土构件粘结的纵向端头首先发生剥离破坏，从而导致钢板粘结失效。为避免这种情况的发生，虽可在端头增设锚栓或“U”型箍板或压条，但是构件在临近破坏时可能突然发生剥离破坏，并无明显征兆；另外结构胶在受外界紫外线辐射或处在环境潮湿、高温等某些特殊环境中易老化，常导致加固失效，且其在我国应用推广时间不长，长期抗老化性能尚不清楚，以上这些都使得该加固方法的应用受到限制。