粘钢加固与粘贴碳纤维布加固适用性分析

使用结构胶粘剂将加固材料粘贴在被加固构件的薄弱区已达到为结构加固补强的方法因为其适用面广、施工方便快捷等优点越来越受到工程技术人员的喜爱并被广泛应用。

粘钢加固和粘贴碳纤维加固具有相似的加固原理，且近些年粘贴碳纤维加固作为一种新型结构加固补强技术，有些工程技术人员则忽视两种加固方法各自的优缺点和适用性，错误的将粘贴碳纤维布加固和粘钢加固等同考虑，在部分实际工程中既没有达到预期的加固效果还增加了不必要的加固成本。

粘贴碳纤维布加固与粘钢加固加固原理基本相同，它们作为加固技术的姊妹方法，具有相似优点和缺陷，具体情况如下：

优点：

1、加固灵活多样，不会导致建筑物内其他构件的连锁加固，经济效益高；

2、加固过程中不会改变结构外观，对原结构损伤较小（基本无损伤），结构自重增加较小；

3、施工现场湿作业工作量少，施工便捷坚固耐用。

缺点： 主要受环境条件限制，规范中要求其施工环境不超过60 ℃，粘贴时湿度不超过 70% ，无化学腐蚀环境，负责应采取措施，使用过程中耐高温和耐火性能较差。

虽说它们是加固姊妹方法，有着相似的优缺点，但是它们也有着自己各自的不同特点和差异，对于粘贴碳纤维布来说，碳纤维布具有轻质高强的特点，常用的碳纤维布自重仅有200g/ ㎡和 300g ㎡两种类型，其设计厚度也是较为轻薄，一层 200g/ ㎡碳纤维布厚度仅为 0.111mm ，施工速度约为粘钢加固的 2~3 倍；

而粘钢加固由于钢板的物理力学性能为各向同性，在进行受力的时候能够均匀受力，但是其施工时需要专用的夹具和施工器械，施工工序胶碳纤维布加固较为繁琐复杂。

在GB50367-2013 《混凝土结构加固设计规范》中对粘钢和碳纤维布加固有着明确的规定，对于采用粘钢加固来说，所粘贴钢板的宽度不宜大于 100mm ，当采用手工涂胶粘贴钢板，钢板厚度不应大于 5mm ；采用压力注胶粘贴钢板，其厚度不应大于 10mm ，且需要按照外粘型钢加固法的焊接节点构造进行设计； 对于粘贴碳纤维布来说，碳纤维布不宜超过 4 层，当超过 4 层时，宜改用预成型碳纤维板或者经计算将碳纤维布折算城钢板进行施工加固。

随着技术的不断发展，有关学者对粘钢和粘贴碳纤维布加固方法进行了深入的研究，得出以下几条结论：对于普通小荷载结构或者构件，经计算其补强所需面积小，粘贴碳纤维布1~2 层即可满足要求时，则优先考虑采用粘贴碳纤维布加固法来进行处理，在达到加固目的的同时其经济型和施工可操作性更强；当结构或构件补强所需面积较大，即经计算粘贴碳纤维布超过 4 层时，则优先选用预成型碳纤维板或者粘钢加固法来进行施工，可大幅提高结构承载力或受力性能，并取得良好的经济性。

总之在结构加固补强的方法中，没有哪一种方法是万能的，只有经过合理的计算分析，针对不同的工况选用合适的加固方法，才能以较低的投入取得良好的加固效果。

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