混凝土结构加固设计（混凝土加固法,有粘结外包型钢加固法（湿式外包钢加固法））

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混凝土结构加固设计是提高现有建筑结构安全和承载能力的重要手段。有粘结外包型钢加固法（湿式外包钢加固法）是一种常见的加固方法，通过在混凝土构件外部包裹型钢来提高其承载力和刚度。这种方法可以有效抵抗由于材料老化、荷载增加或环境变化等原因引起的结构性能下降。，，实施有粘结外包型钢加固法时，首先需要对原有混凝土结构进行评估，确定是否需要加固以及加固的范围和深度。根据设计要求选择合适的型钢规格，并确保型钢与原结构之间具有良好的粘结性。进行现场施工，包括型钢的安装、固定和连接等步骤。对加固后的混凝土结构进行检验和验收，以确保其满足设计和使用要求。，，有粘结外包型钢加固法具有施工简便、成本较低、效果显著等优点，适用于各种类型的混凝土结构加固工程。

一、混凝土结构加固设计的原因

施工质量问题：对于尚未建成的工程，如果存在施工质量问题，可能导致结构达不到预期的强度、刚度、抗裂度以及稳定性等要求，需要进行加固设计。
结构变更：在混凝土结构还未封顶时，若结构用途改变需要调整结构形式或承载能力，就必须进行加固设计。
到达安全期限：当混凝土结构达到安全使用期限后，结构的各项性能可能衰退，为了继续安全使用，需要进行改造加固。
灾害损伤：地震、火灾、台风、水灾、冰雪和战争等自然灾害会造成混凝土结构不同程度的损坏，为恢复结构功能和安全性，需要加固设计。
设计规范提高与设计不当：按照极限状态设计法设计的结构必须满足强度、刚度和耐久性要求，但由于设计规范要求提高或者设计本身不当，可能造成结构物承载力和刚度不足，甚至存在严重安全隐患，这种情况下需要加固设计。
使用功能变化：建筑物改变用途后，荷载分布和大小可能与原设计不同，原结构的强度和刚度不能满足要求，从而需要进行加固设计。

二、混凝土结构加固设计的常用方法

（一）直接加固法

加大截面加固法
- 在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层，能增加截面有效高度、扩大截面面积，提高构件正截面抗弯、斜截面抗剪能力和截面刚度，起到加固补强作用。在原构件正截面配筋率不太高时，增大主筋面积可有效提高原构件正截面抗弯承载力。在截面受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面，新加部分和原构件共同工作可提高构件承载力，改善使用性能。该方法施工工艺简单、适应性强，有成熟的设计和施工经验，适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土加固，但现场施工湿作业时间长，对生产生活有影响，且加固后建筑物净空会减小。
置换混凝土加固法
- 优点与加大截面法相近，加固后不影响建筑物净空，但也存在湿作业时间长的缺点。适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。
有粘结外包型钢加固法（湿式外包钢加固法）
- 把型钢或钢板包在被加固构件外边，加固钢筋混凝土梁一般采用湿式外包法，即通过环氧树脂灌浆等方法把型钢与被加固构件粘结成一整体。加固后受拉和受压钢截面面积大幅提高，正截面承载力和截面刚度也大幅提高。该方法受力可靠、施工简便、现场工作量较小，但用钢量较大，不宜在无防护情况下用于600°C以上高温场所，适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但要求大幅提高承载能力的混凝土结构加固。
粘钢加固法
- 在钢筋混凝土受弯构件承载力不足区段（正截面受拉区、正截面受压区或斜截面）表面粘贴钢板，可提高被加固构件的承载力，且施工方便。施工快速、现场无湿作业或仅有少量湿作业，对生产生活影响小，加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，但加固效果很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平。适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。
粘贴纤维增强塑料加固法
- 用胶结材料把纤维增强复合材料贴在被加固构件的受拉区域，使其与被加固截面共同工作，达到提高构件承载能力的目的。除了具有与粘贴钢板相似的优点外，还具有耐腐蚀、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点，但需要专门的防火处理，适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。
绕丝法
- 其优缺点与加大截面法相近，适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固，或需对受压构件施加横向约束力的场合。
锚栓锚固法
- 适用于混凝土强度等级为C20 - C60的混凝土承重结构的改造、加固，不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。

（二）间接加固法

预应力加固法 - 预应力水平拉杆加固法
- 对于混凝土受弯构件，预应力水平拉杆加固时，由于预应力和新增外部荷载共同作用，拉杆内产生轴向拉力，该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上（当拉杆与梁板底面紧密贴合时，拉杆会与构件共同找曲，此时尚有一部分压力直接传递给构件底面），在构件中产生偏心受压作用，克服部分外荷载产生的弯矩，减少外荷载效应，从而提高构件的抗弯能力。同时，拉杆传给构件的压力作用能缓解、控制构件裂缝发展，斜截面抗剪承载力也随之提高。加固后构件的承载力主要取决于压弯状态下原构件的承载力。