外包钢加固设计方案介绍

一、外包钢加固法基本概念

外包钢加固是一种广泛采用的混凝土构件加固方法，通常采用型钢或钢板外包在原构件表面、四角或两侧,并在混凝土构件表面与外包钢缝隙间灌注高强水泥砂浆或环氧树脂浆料，同时利用横向缀板或套箍作为连接件，以提高加固后构件的整体受力性能。

混凝土柱四周包裹角钢后，可在不显著增加构件截面尺寸的前提下，大幅提高柱的承载能力。同时该方法在加固过程中现场工作量小，加固后构件的整体稳定性好、受力可靠且构件的截面尺寸基本不变，在实际工程中得到了广泛应用。

 二、外包钢加固法工艺流程 

1.表面处理。在加固开始前，首先应去除原混凝土构件的抹灰层，对于一些结合面有松散混凝土的构件，必须对要黏合面进行打磨，直至露出干净平整面，并将构件截面的棱角打磨成半径r≥7mm的圆角。

2.焊接钢骨架。将型钢放置于需要加固区，使用卡具勒紧角钢，将角钢肢紧贴于混凝土表面，以减少过大间隙引起的变形。在构件轴向每隔一定距离设置箍板或缀板与角钢焊接，箍板或缀板间距在节点处变小，形成骨架整体。

3.灌胶黏结。目前的外粘型钢的黏结材料多为结构胶黏剂（如改性环氧树脂），在将角钢和缀板焊接成为整体后，通过压力灌注工艺将黏结剂灌注到型钢构架与需加固柱之间，形成饱满而高强的胶层。

4.固化。胶黏剂的固化时间应根据厂家使用说明执行，并且在固化期内不得对型钢有任何扰动。

5.检验。可采用小锤轻轻敲击黏结型钢，从音响判断黏结效果，或用超声波法探测黏结密实度。

6.防护处理。型钢表面（包括混凝土表面）应抹厚度不小于25 mm的高强度等级水泥砂浆（应加钢丝网防裂）作为防护层，亦可采用具有防腐和防火性能的材料加以保护。若型钢架表面防护按钢结构的涂装工程设计时，应符合现行国家标准《钢结构设计规范》( GB50017)和《钢结构工程施工质量验收规范》( GB50205)的规定。

三、外包钢加固的用途及应用

1.外粘型钢加固法适用面很广，但加固费用较高。为了取得技术经济效果的大化，一般多用于需大幅度提高截面承载能力和抗震能力的混凝土梁、柱结构加固。

2.长期使用环境的温度不应超过60℃。对于处于特殊环境（如高温、高湿、介质腐蚀、放射性环境等）的混凝土结构，采用外包型钢加固时，应采取特殊防护措施。

3.原结构混凝土现场实测强度等级不得低于C15，且混凝土表面黏结正拉强度不得低于1.5 N/mm2。

四、外包钢加固主要优缺点

1.结构构件截面尺寸增加少。采用外包型钢加固梁、柱时，只是在梁、柱截面外粘型钢而已，截面尺寸增加不足5%，有时甚至少于1%。

2.能大幅度提高原构件承载力和延性。

3.施工简单工期短。主要的施工工艺只有钻孔、焊接、灌胶和粘钢，湿作业较少，所用的胶黏剂固化快，施工工期短，适用于应急工程。

4.抗震能力好。整体的钢骨架对核心混凝土的变形有较强的约束作用，可以较好承受冲击荷载和振动荷载，且目前对节点区域的加固手段已经成熟，可以使得原来的“弱节点”加固成“强节点”，与抗震设计原则相一致。