悬挑结构是工程结构中常见的结构形式之一，如建筑工程中的雨篷、挑檐、外阳台、挑廊等，这种结构是从主体结构悬挑出梁或板，形成悬臂结构。

 

 

      由于悬挑梁在整个结构体系中的受力的特殊性，一般有哪些原因会造成导致挑梁出现裂缝和变形呢？主要分为设计方面和施工方面。

 

 一、设计方面存在的问题 

 

1、荷载取值问题

      按GB50009-2012《建筑结构荷载规范》，低于活荷载标准值2.5-3.5KN/m²的，会造成设计安全隐患。

 

2、设计计算失误

      砌体结构中对钢筋混凝土挑梁的抗倾覆验算中，挑梁计算倾覆点与墙外边缘的距离，应按照GB50003-2011《砌体结构设计规范》的规定，避免将控制弯矩算小。

 

      规范规定：

      当l₁≥2.2h_b时，x₀可近似取x₀=0.3h_b，且不大于0.13l₁；

      当l₁≥2.2h_b时，直接取x₀=0.13h_b；

      式中l₁为挑梁埋入砌体的长度（mm）；x₀为计算倾覆点到墙外边缘的距离（mm）；h_b为挑梁的截面高度（mm）

 

      因此，在计算外悬挑长度l₀时，应该是l₀=l+0.3h_b，但有些设计却直接采用l₀=l，这样设计控制弯矩将严重偏小。

 

 

3、抗剪设计失误

      规范规定，悬臂梁长度大于1.5m时，必须设置一排弯起钢筋用以抗剪，若梁端有集中荷载，必须设置两排弯起筋。现实中，挑梁端部常因用户的需要而在梁端设有240mm厚砌筑围护墙的等效集中荷载，在设计时容易忽视这个问题，从而造成质量事故。

 

二、施工方面存在的问题

 

1、钢筋配置不当

      因为现场工人操作时容易将悬挑梁的负筋踩踏下去，造成梁板计算控制截面的有效高度h₀减小；此外，钢筋位置配反，也可能会在拆模时发生坍塌。

 

 

2、混凝土强度和尺寸不足

      这种情况亦是工程中易发生的问题。强度的不足意味着受压区面积增大而受拉主筋h0减小，主筋拉应力增大，拆模后会有较大变形及裂缝产生，从而形成隐患。

 

3、其他原因

      施工中钢筋少配或误配、材料使用不当或失误（如用光圆代替螺纹钢等）、劣质水泥、未经设计验算随意套用其他混凝土配合比，都会影响构件的质量。

 

      对于存在安全隐患的悬挑梁，其加固方法有很多，常用以下三种方法进行加固。

 

1、粘钢加固

      粘钢法即采用环氧树脂胶对原挑梁粘贴钢板进行加固，即外粘钢加固。施工便捷，对原结构的损伤和扰动很小，几乎不增加原结构体积。

 

 

      缺点是粘贴钢板的应力滞后现象。由于悬臂梁加固一般是在不卸荷的情况下进行施工的，原梁中的钢筋已有一定的应力存在，而所粘贴的钢板在后加荷载作用下才会产生应力。

 

2、碳纤维加固

      碳纤维布在顺着纤维方向上具有很高的拉伸强度，适用于结构构件受拉区域的加固。在悬挑梁受拉区域粘贴碳纤维布进行抗弯加固，并在悬挑梁支座处增加横向压条。

 

 

      碳纤维加固与外包型钢加固方法类似，施工更简便、工期更短、耐腐蚀耐老化效果更突出，且不会破坏原结构等。

 

3、增大截面法

      当悬挑梁承载力相差较大，刚度也不满足要求时，采用混凝土加大截面法加固比较有效。加固设计时，可根据原构件的受力性质、构造特点和现场条件，选用三面加厚、两面加厚或单面加厚等构造形式。

 

      补浇的混凝土处在受拉区，它对补加的钢筋起到粘结和保护作用；补浇的混凝土处在受压区时，增加了构件的有效高度，从而提高了构件的抗弯、抗剪承载力，增加了构件的刚度，加固效果很明显。

 

      混凝土增大截面法，补浇混凝土前应对原有挑梁基层进行凿毛处理，并清理干净，然后在剔凿表面涂抹高分子界面剂，使新旧混凝土面结合良好，解决新旧界面剪力传递的问题。

 

      在工程检测中，原结构承载力达到一定程度后，加固结构才开始受力，同时，上述加固方法对悬挑构件进行补强加固，为二次受力状态，不是新旧结构简单地叠加受力，受力分布也不均匀，因此不可简单地做叠加计算。

 

      为了使加固后的构件更加安全，应适当加大设计的安全系数，以达到理想的加固效果，并且施工时严格按标准执行，确保达到设计要求。