魏運均

[摘要]通過某辦公樓改造加固項目，結(jié)合軟件計算和加固方案分析，就鋼筋混凝土梁粘貼鋼板加固法的原理、計算方法和施工要點進(jìn)行論述。

[關(guān)鍵詞]改造加固；鋼筋混凝土梁；粘貼鋼板加固法

文章編號：2095 - 4085（ 2018） 02 - 0110 - 02

粘鋼加固即粘貼鋼板加固，該方法是使用建筑物結(jié)構(gòu)膠把鋼板膠著在混凝土構(gòu)件外表的一種加固手段，能夠增強(qiáng)建筑物結(jié)構(gòu)的整體承載力及抵抗變形能力。粘鋼加固施工簡單、性能可靠，基本不增加結(jié)構(gòu)自重，不影響結(jié)構(gòu)外形，因此在改造加固項目中應(yīng)用較為普遍。本文通過一個改造加固項目鋼筋混凝土梁粘鋼加固算例，對加固設(shè)計和施工進(jìn)行闡述。

1 工程概況

某辦公樓為四層框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為獨立基礎(chǔ)，一層層高為4.8m.二至四層層高3.3m，建筑面積約為1910m2。該辦公樓為新建建筑，建筑原外立面為真石漆，現(xiàn)變更為干掛石材。

2 加固設(shè)計

2.1 計算分析

該辦公樓為新建結(jié)構(gòu)，且改造在投入使用前，未對原有建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測鑒定。建筑外立面由真石漆變更為干掛石材，該建筑結(jié)構(gòu)荷載發(fā)生變化，依據(jù)原建筑結(jié)構(gòu)PKPM計算模型，施加外墻面實際荷載，重新進(jìn)行計算復(fù)核。通過軟件計算結(jié)果與原有建筑結(jié)構(gòu)模型計算結(jié)果對比分析，原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)承載力及框架混凝土柱承載力滿足要求，不需要進(jìn)行加固；局部樓層邊框梁負(fù)彎矩處不滿足要求，如果不采取加固措施，對辦公樓建筑結(jié)構(gòu)安全存在安全隱患。

2.2 加固方案

鋼筋混凝土梁負(fù)彎矩處配筋不足，加固方案為梁頂增大截面和梁頂粘鋼加固。梁頂增大截面加固：鑿除保護(hù)層，植筋，綁扎鋼筋，支設(shè)模板，澆筑混凝土，混凝土養(yǎng)護(hù)，施工周期較長；梁頂粘鋼加固：梁頂混凝土表面打磨，粘鋼板，化學(xué)錨栓固定，鋼板表面防護(hù)，施工簡便，周期短。為了能夠縮短施工周期，同時縮減工本，鋼筋混凝土梁采用梁頂粘鋼板加固。

2.3 計算方法

辦公樓一層頂樓板結(jié)構(gòu)邊框梁截面寬度b=250mm，截面高度h=600mm，單側(cè)縱向鋼筋合力點至截面近邊緣距離a_s= 42. 5mm，受拉側(cè)縱筋面積A_s= 1520mm2，受壓側(cè)縱筋面積A '_s= 1256mm2，混凝土強(qiáng)度等級C30，縱筋強(qiáng)度設(shè)計值fy= 360MPa，鋼板強(qiáng)度設(shè)計值f_sp= 215MPa，截面設(shè)計彎矩M=360kN.m。加固設(shè)計主要依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367 - 2013，梁頂按受彎構(gòu)件正截面加固計算如下。= /250mm2。

經(jīng)計算可知，鋼筋混凝土梁頂粘鋼加固采用Q235B級鋼板，厚度為Smm，滿足梁頂承載力要求。

3 加固施工

3.1 施工選材

鋼筋混凝土梁粘鋼加固鋼板均采用Q235B鋼，粘鋼結(jié)構(gòu)膠采用A級結(jié)構(gòu)膠。鋼材的性能應(yīng)符合下列規(guī)定：1）鋼材的屈服強(qiáng)度實測值與抗拉強(qiáng)度實測值的比值應(yīng)不大于0.85；2）應(yīng)具有明顯的屈服臺階，且伸長率不應(yīng)小于20%；3）鋼材應(yīng)具有良好的可焊性和合格的沖擊韌性。結(jié)構(gòu)加固用膠粘劑（粘貼用膠）采用A級結(jié)構(gòu)膠，其性能應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)加固材料安全性鑒定技術(shù)規(guī)范》GB50728 - 2011第4.2.2條的規(guī)定。

3.2 施工技術(shù)要求

辦公樓鋼筋混凝土梁頂粘鋼加固施工操作流程：混凝土梁表面處理一鋼板表面處理一膠粘劑配制一涂膠和粘貼一固化、化學(xué)錨栓錨固一檢驗一防腐。粘鋼加固實施操作按照《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》 GB50367 - 2013規(guī)定進(jìn)行。梁粘鋼加固施工過程中需要注意以下幾個方面。1）采用粘貼鋼板對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時，應(yīng)優(yōu)先考慮將原結(jié)構(gòu)構(gòu)件除自重外進(jìn)行卸荷，卸載后方可施工。2）混凝土梁加固前，必須去除表面粉刷層（或抹灰層），清除油污、污物，劣化層等，較大凹陷處用結(jié)構(gòu)膠修補(bǔ)，清除表面粉塵并清洗干凈，待完全干燥后用脫脂棉沾丙酮擦拭表面即可。3）鋼板粘結(jié)面，須進(jìn)行除銹和粗糙處理，可用噴砂、砂布或平砂輪打磨，直至出現(xiàn)金屬光澤，打磨粗糙度越大越好，打磨紋路應(yīng)與鋼板受力方向垂直，用脫脂棉沾丙酮擦拭干凈。4）建筑結(jié)構(gòu)膠為A，B兩組份，取潔凈容器（塑料或金屬盆，不得有油污、水、雜質(zhì)）和稱重衡器按說明書配合比混合，并用攪拌器攪拌約5～ lOmin至色澤均勻為止。攪拌時最好沿同一方向攪拌，盡量避免混入空氣形成氣泡，配置場所宜通風(fēng)良好。5）膠粘劑配制好后，用膩刀涂抹在已處理好鋼板面上（或混凝土表面），膠斷面宜成三角形，中間厚3mm左右，邊緣厚1mm左右，然后將鋼板粘貼在混凝土表面，梁上鉆孔，用準(zhǔn)備好的化學(xué)錨栓M12錨固固定。6）粘貼鋼板后，用手錘沿粘貼面輕輕敲擊鋼板，如無空洞聲，表示已粘貼密實，否則應(yīng)應(yīng)剝離鋼板，重新粘貼。7）防腐處理，鋼板表面應(yīng)刷膠撒砂或掛鋼絲網(wǎng)并抹厚度不小于25mm的高強(qiáng)度等級水泥砂漿作防護(hù)層。

4 結(jié)語

粘貼鋼板加固法在設(shè)計方面，能夠很大幅度地提高鋼筋混凝土構(gòu)件的負(fù)載性能，滿足鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)新增荷載對其增加承載能力要求，是建筑結(jié)構(gòu)改造加固方案的首選加固方法之一。粘貼鋼板加固法在施工方面，施工前應(yīng)做好粘鋼加固施工工藝技術(shù)交底工作，施工過程中嚴(yán)格控制加固施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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