11.2】 预?应力碳纤《维复合?板加固受《弯构件
!
11.2.【1 当采用预【应力碳纤维复—合板对梁、》板等受弯构件进【行加固时其预应【力损失应《。按下列规定计算
】
1 锚!。具变:形和碳纤维复合【。板,内缩引起的预应【力损失值σl—1
》
【
式中?a张:拉锚具变形和碳【纤维复合板内缩【值(mm)应—按表11.2—.1采用;
!
l?张拉:。端至锚固端》之间的净距离—(mm?);
E!。f碳纤?维复合板的弹—。性模量?(MPa)
!
表11.2.1! 锚具类型和【预应力?碳纤维复合板—内缩值a《(mm)
》
》
2 !预,应力碳纤维复—。合板的松弛损—失σl2
!
σl2=》r,σcon — (1!1.2.1-2)
!
式中r松!弛损失率可近似取】2.2%
】
3? , 混凝土收缩和徐变!引起:的预:应力损失值σ—l3
?
【
式中σ【pc预应力》碳纤维复合板—处的混?凝土法向压应—力;
】ρ预应力碳》纤维复合板和钢筋】。的配筋?率,其,。计算:公式为ρ=》(AfEf/Es0!+As0)/bh0!;
【ƒ′cu施加预【应力时的混凝土立】方体抗?压强度?
—。4 由《。季节温差造》成的温差损失—σl4
《
?
,
σl4=ΔT|】αf:-,αc|?E,f 《 : ? (11.2.【1-4)
》
式中【ΔT年平均最高(】或最低)温度—与预应力碳纤维复】合材张拉锚固时【的温差;
】
,
αf、α》。c碳纤?维复合板、》混凝土的轴向温度膨!胀系数α《f可取?为1×?10-6/℃;αc!可取为1×》10-5/℃
!
11》.2:.2 受弯构件加!固后的相《对界限受压区高【度,ξb,?f可采用下式计算】即取加固前控制值】的0.85倍
】
《ξb,f=》0.85ξb— 《 (11.2.2!)
?
式中—ξb构件《加固前的相对界限受!压区:高度按现行国家【标准:混凝土结《。构设计?。规范GB 5—0010的规定计算!
11】.2.3 采【。用,预应力碳纤维复合】板对梁?、板等受弯构件【进行加固时》除应符合现》行国:家,标准混凝土》结构设计规》范GB 5001】0正截面承载力计算!的基:本,假定外尚《应符合下列补—。充规定
!1, 构件达到承【载能力极限状态时】粘贴预应力碳纤维复!合板的?拉,应变ε?f应按截面应变【保持平面的假设确定!。;
—
2 《碳纤维复《。合,板应力σf取等于】拉应:变εf与弹性模【量Ef?的乘积;
【
《
图1【1.2?.3 ? 矩形截《面正截面受弯—承载力计算
】
:
3: 在达到受弯承】载力极限状态前预应!力碳纤维《复合板与混》凝土之间的粘结不致!出现剥离破坏
【
11.2!.,4 : 在矩形《截,面受弯?构件的受拉边混凝】土表面上粘》贴,预应力碳纤》。维,复合板进行加固时】其锚具设计所采取】的预应?力纤维复合板与混】凝土相粘结的措【施仅:作为安?全储备不《考虑其?在结构计《算中的粘结》作用在这一》前提下其正截面【承载:力,应符合下《。列,规定:
!
式《中M:弯,矩(包括加固前【。的初:始,弯矩)?设计值(kN—·,m,);
【
α1?计算系数当》混凝土强度等级不超!过C50《时取α1=1.0】当混凝土强度等级为!C8:0,时,取α1=0》.94其《间按线性内》插法确定;》
—ƒc0混凝土轴【心抗压强度设计值】(N:/mm?2);
》。
:
,
χ混凝土受压【区高度(m》m);
—
b、h—矩形截面的宽度和】高度(m《m,。);
】ƒ,y0:、ƒ′y0受拉【钢,筋和:受压:钢筋的抗拉、抗【压强度设计》。值(N/mm2);!。
A【s0、A′s0受】拉钢筋和受压钢筋】的截面面积》(,mm2?);
》
:
,a′:纵向受压钢筋—合,力点至混《凝土:受压区边缘的距【离(m?m);
【
:h,0构件加固前的截】。面,有效高度(m—m);?
?
ƒf碳纤维】复合板的《抗拉强度设》计值(N/》mm2);》
A【f预应力《碳,纤维:复合材?的截面面积(mm】2)
【。
加固设《计时可根据》公式(11.2.】4-1)计算出混】凝土受压区的高度χ!然后代入公》式(11《.,2.:4-2)即可求出受!拉面应粘《贴的预应力碳纤维复!合板的截面面积Af!
?
11.2.5! ,。 对翼缘位于—受压:区的T形截》面受:弯构件?的受拉面粘贴预应】。力碳纤维复合—板进行受弯》加固时应按》本规:范第11.2.2条!至第:11.2.4条的】规定和现行国家标准!混凝土结构设—计规范GB —50010中关【于T形截面》受弯承载力的计算方!法,进行:计,算
1】1.:2.6 》采用预应《。力碳纤维复合—板加固的钢》筋混凝土《受弯构件《。应,进行正常使用极【限状态的抗裂—和,变形验算并进行预】应,力碳纤维复合—板的应力验算受【弯构:件的挠?度验算按现行国家标!准,混,凝土结构设计规范G!B, 5001》0的:规定执?行
》
11《.,2.7 采用预应!力碳纤维《。复合板进行加—。固的钢筋混凝土【受弯构?。件其抗裂控制要求可!按现行国家标准混凝!土,结构设计规范GB】 50010确定
!
,。
:
11《.2.8 在【荷载效应的》标准组合下当受拉边!缘,混凝土名义拉应力σ!ck-σpc≤ƒ】t,k时抗裂验算可【。按现行国家》标准混?凝土结构设》计规范G《B :50010的方法】。进行;当受拉边缘混!凝土:名义拉?应力σck》-σpc>》ƒtk时在荷载效】应的标?准组合?并考虑长期作用【影响:的最大?裂缝宽度应按下列】公式计?算
:
】
,
:式中ψ裂缝间纵【向受拉钢筋》应变不均匀系数当ψ!<0.2《时取ψ=0.2;当!。ψ>1.0》时取ψ=1.0;对!直接承受重复荷载的!构件取ψ=1.0;!
:。
《σsk按荷》载准永久组合—计算:的受弯构件纵向受】拉钢筋的等效应力(!N/mm2);
!
Es—钢筋的弹性模量【(N/mm2);
!
Ef预应!力碳:纤维复合板的—弹性模?量(N/mm2【);
《
:
c?最外层纵向受拉【钢筋外边缘至—受,拉区:底边的距离(—mm);当c<【20时取c=20】;当c>6》5时取c=65;
!
:
ρte按有】效受拉混凝土—截面面积计》算的纵向受拉钢筋】的,等效:配筋:率;
【
Af预应力—碳纤维复合》板的截面面》积(:mm2);
!
Ate》有效受拉混》凝土截面面积(【mm2)受》弯构件取Ate【=0.5bh+(】bf-b)》hf:其,中bf、hf—为受拉翼缘》的,宽度、高度》;
de!q受:拉区纵向钢筋的等】效直径(mm);
!
?
:。di受拉区第i【种纵向钢筋的公称】直,径(mm《。。);
?
,。
ni受【拉区第i种纵向【钢筋的根数;
】
v》i受拉区第i种【纵向钢筋的相—对粘结特性系数【光圆钢筋为0.7;!带,肋,钢筋为1.0—;
?
Mk按荷载!效应的标准组—合计算的弯矩值(k!N·m);
!
M2后张—法预应力混》凝土超?。静定结构构件中的】次弯矩(kN·【m,)应:按国:家标:准混凝土结构—设计规?范GB? 5001》0-2010—第10.1》.5条确《定;:
?
Np0纵向钢!筋和预应力碳—纤维复合板的—合力(kN);
】
?
z受《拉区纵向钢筋和预应!力碳纤维复合板【合力:点至截面受压—区合力点的距离【(mm);
】
,
,
γ′f《受压翼?缘截面面积》。。与,腹板有效截面面积的!比值计算公》式为
—
b?′f、h′》f受压区翼缘的宽度!、高度(《mm)当h》′f>0.2—h0时取h》′,f=0.2h0;】
—ep混?。凝土:法向预应力等于零时!Np0的作用点【至受拉区纵向钢筋合!力点的距离(—mm)
!。11.2.9 采!用预应力碳纤—维复合板加》固的钢筋《混凝土受弯》构,件其抗弯刚度Bs】应,。按下列方《法计算
《
,
?
1 《。不出现?裂缝的?受弯构件《。
?。
Bs=—0.85E》cI0 】 ,(11.2.9【-,1,)
?
2 出】。现裂缝?的,受弯构件
!
》。
式中Ec混【。凝土的?弹性:模量(N/m—m2);
》
《
I0换算截—面惯性矩《(mm4《);
α!E纵向受拉钢—筋弹:性模量与混凝—土弹性模《量的比值计》算公式为αE—=Es/E》c;
ρ!纵向:受,拉钢筋的等效—配筋:率ρ=(AfE【。f/Es+As【)/(bh0)【;
:
《。
γf受拉翼缘截面!面积与腹《板有效截面面积的】。比值;
》
:。
kcr受弯【构件正截面的—开裂弯矩《Mc:r与弯矩Mk的比】值当k?cr>1.0时【取kcr=1.0】;
》
σpc扣除全】部预应力损失后【由预加?力在抗裂《边缘产生的混—凝土预压应》力(N/mm2);!
:
γ混凝土构!件,的截面抵抗矩塑性】影响系数应》按现:行国家标准混凝土结!构设计规范GB 】5,00:10的?规定计算;》
》
ƒtk混凝土【抗拉:。强,度标准值(》N/mm2)
】