点击图片查看原图
型钢组合梁加固和粘钢加固比较分析
在当前的建筑工程加固中，钢筋混凝土加固方法很多，各种方法均有着一定的适用性和片面性。对于框架结构的加固分析，目前研究和应用最多的便是型钢-钢筋混凝土组合加固以及粘钢加固方法。但是在实际应用中，大多数工程设计人员都已经形成了定性思维，对于加固设计缺陷和应用优势的分析较少，以致在方案选择中所列出的方案并非是最优的设计要求，是一个承载不足或者存在着严重受力缺陷的问题，或者因为设计保守而造成了材料、人力、物力的浪费。因此在目前的设计工作中我们有必要对这两种工程加固方法进行分析和比较。
1、受力特点h
在目前的设计工作中，为了简化加固设计工作力度和工作要求，在设计工作中一般都提前假定加固后梁截面应变，且仍然满足平截面的假定要求，使得受拉区域的钢筋混凝土不参与到工作中来，这就忽略了型钢与钢筋混凝土之间的滑移问题，最终导致钢筋在采用中产生了一定的塑性应力变化。如果在目前的工作中我们不考虑梁和胶粘剂收缩、变形的问题，其在应用中也会产生以下两种情况：
1.1.完全卸荷之后的粘钢加固问题
一般来说，完全卸荷后粘钢加固技术是目前应用最多的一种，是隶属于一次受力加固的一个技术要求。在工作中，钢板粘接后可以和原来的框架结构形成一个综合整体，共同承担各种荷载作用下引起的混凝土隐患。在其承载力计算中，可以现有粘贴加固机理制度来进行综合计算。
1.2、部分荷载粘钢加固
部分卸荷粘钢加固，属于二次受力加固结构，现实中这种情况是普遍存在的。对于这种受力构件，新加钢板只有在框架梁有新的变形才能发挥作用，这样原梁内配筋和新加钢板共同工作能力差，存在应力滞后的现象。
型钢一混凝土组合梁的受力机理
这里型钢加固梁是指采用一根型钢置于原有钢筋混凝土梁下，有两种方案：（1）为充分利用原有混凝土的承载力，可将型钢与混凝土用抗剪连接件或结构胶将两者结合，使之协同工作；（2）将原有混凝土梁及所有荷载全部作为外加荷载传递给型钢梁。这样不必设置抗剪连接件，但同时梁高度将加大，影响使用功能。第二种方案的设计方法与普通钢梁无异，因此本文只讨论一种方案。
根据传统经验所做的实验研究，在加载至破坏荷载的近50%前，型钢组合梁位移和应变均保持弹性， 随着荷载增加，混凝土梁与型钢梁结合面处水泥砂浆层开始有水平裂缝出现，且钢板与混凝土采用结构胶粘结处，沿梁长方向出现滑移现象，并不断增大。当受力较小的时候，型钢组合梁的中和轴在混凝土中通过，型钢为全截面受拉，一般均能满足承载力要求。从理论上说，只要混凝土没有达到极限压应变，型钢组合梁加固的极限承载力决定因素是型钢尺寸和强度。
注法粘钢
是先将加固钢板固定在混凝土上，将钢板与混凝土边缘密封后再向钢板与混凝土的间隙中压注流体状结构胶，因此施工略复杂，但加固钢板厚度可较大（可超过5mm），且单块加固钢板面积可较大（施工基本不受胶液可操作时间限制）。
2.2.1适用范围
一般受弯及受拉构件的外部灌注粘贴大面积钢板加固；构件长期工作环境温度≤70℃；构件混凝土强度等级>C15。
2.2.2工艺流程
准备工作 → 钢板上钻孔 → 混凝土中相应位置钻孔 → 表面处理→ 固定钢板 → 留排气孔 → 周边密封→ 配胶 → 压力灌胶 → 固化 → 检验 → 防腐处理
2.2.3施工要点：
1 准备工作 准备好脚手架、灌浆设备、打磨设备、钻孔设备、配胶用具等，为灌注粘贴施工做好准备工作。
2 钢板上钻孔 在钢板上钻膨胀螺栓孔和注胶孔，一般每平方米可设固定螺栓孔6-7个，注胶孔3-4个。注胶孔的大小应与灌浆嘴相匹配，并保证注胶孔周边能密封。
3 混凝土中相应位置钻孔 把钢板紧靠粘合面，在混凝土上相应位置钻固定膨胀螺栓孔。也可用放样的方法确定混凝土中的固定孔位置。
4 表面处理 钢板及混凝土粘贴面进行表面处理，应认真进行。钢板应进行除锈、打磨处理，混凝土粘合面应进行打磨或凿毛处理。具体方法可参见涂刮粘钢加固。
5 固定钢板 将钢板托起悬挂在各螺栓上，拧紧螺母。为控制注胶层的厚度，可在每个紧固螺栓孔周围塞垫一定厚度的垫片。
6 留排气孔 在灌浆粘贴面周边每隔0.5米左右插入一软管作为排气管，钢板周边各角都应设置排气管，倾斜或垂直安装的钢板只需在顶边设置排气管。
7 周边密封 按推荐配胶比例称取并调配封口胶，用抹刀将钢板周边缝隙、膨胀螺栓及注浆嘴周围间隙用封口胶密封，不允许出现密封不严现象。封口胶在25℃时的可操作时间约为60分钟，可根据施工具体情况确定每次配胶量，以免造成不必要浪费。密封施工一天（25℃）后即可进行灌浆粘贴施工.
8 配胶 配胶前对灌注胶两组分进行充分的上下搅拌。根据估计的用胶量按推荐配胶比例准确称取A、B两组分，用胶料搅拌器搅拌均匀后倒入灌浆容器。
9 压力灌胶 用脚踏泵或其它灌浆机具从注浆嘴压力注入灌注胶胶液，注胶工作应从一端开始，当邻近注胶嘴有胶液流出时，将当前的注胶嘴封闭，移至出胶的注胶嘴继续注胶。当排气管中有胶液流出时则将其弯折扎紧。注胶的同时用橡皮锤敲击钢板，由声音判断胶液流动情况及胶液是否注满。倾斜及垂直安装的钢板要从位置开始注入。最后一个排气管应在维持注入压力的情况下封堵，以防胶层脱空。
10 固化 灌注胶注胶施工后最初几小时应注意检查是否有流胶现象，以防脱胶。常温（25℃）下，固化不少于3天；固化温度降低，固化时间应相应延长。若固化温度低于5℃，应采取红外线灯（或碘钨灯）加热等加温措施或使用低温固化改性产品。
11 检验 先查看钢板周边是否有漏胶，观察胶液的色泽、硬化程度，并以小锤敲击钢板检验钢板的有效粘结面积。锚固区有效粘结面积不应小于90%，非锚固区有效粘结面积不应小于70% 。不密实区可补钻注胶孔和排气孔进行补注。
12 防腐处理 灌注粘钢施工后，应按设计要求进行防腐处理。当外抹砂浆保护层防腐时，为有利于砂浆粘结，可于钢板表面粘结或外包一层钢丝网或涂刮灌注胶后点粘一层豆石，在抹灰时涂刷一道混凝土界面剂。
梁粘贴钢板操作要点
（1）粘贴面处理
混凝土面应凿除粉饰层，油垢、污物，然后用角磨机打磨除去1-2mm厚表层，较大凹陷处用找平胶修补平整，打磨完毕用压缩空气吹净浮尘，最后用棉布沾清洗剂拭净表面，待粘贴面完全干燥后备用。
钢板粘贴面应用角磨机进行粗糙、除锈处理，直至打磨出现光泽，使用前若洁净仅用干布擦拭即可。否则可用棉布沾清洗剂拭净表面，待完全干燥后备用。
该工序所用主要物资：护目镜、防尘口罩、冲击电锤及扁铲、手锤、角磨机、金刚石磨片、砂轮片、空压机、棉布、清洗剂。
（2）加压固定及卸荷系统准备（根据实际情况和设计要求，卸荷步骤有时省去）
加固构件所承受的活荷载如人员、办公机具宜暂时移去，并尽量减小施工临时荷载。
加压固定宜采用千斤顶、垫板、顶杆所组成的系统，该系统不仅能产生较大压力，而且加压固定的同时卸去了部分加固构件承担的荷载，能更好的使后粘钢板与原构件协同受力，加固效果，施工效率较高。
加压固定也可采用膨胀螺栓、角钢、垫板所组成的系统，该系统需要在加固构件上合适位置钻孔固定膨胀螺栓，仅能产生较小压力，不能产生卸荷效果，适合侧面钢板的粘贴。
（3）胶粘剂配制
建筑结构胶为A、B两组份，取洁净容器（塑料或金属盆，不得有油污、水、杂质）和称重衡器按说明书配合比混合，并用搅拌器搅拌约5-10分钟至色泽均匀为止。搅拌时沿同一方向搅拌，尽量避免混入空气形成气泡，配置场所宜通风良好。
该工序所用主要物资：搅拌器、容器、衡器、腻刀、手套。
（4）涂胶和粘贴
胶粘剂配制好后，用腻刀涂抹在已处理好钢板面上（或混凝土表面），胶断面宜成三角形，中间厚3毫米左右，边缘厚1毫米左右，然后将钢板粘贴在混凝土表面，用准备好的固定加压系统固定，适当加压，以胶液刚从钢板边缝挤出为度。
该工序所用主要物资：加压固定及卸荷系统，腻刀、手套。
（5）固化、卸加压固定系统
该工序所用主要物资：扳手、手套、时钟、温度计。
（6）检验
环氧树脂结
