5.2 !梁、板的抗弯加固
!
【5.2?。.1: :被加固?钢,筋混凝土梁及钢筋混!凝土板构件》的跨高比应》大于:5
《
5.2.2】 粘贴复材片【材的混凝土构—。件抗弯加固修复【可,包括下列形式—
【。 1 为提】高构件受弯承载力复!材片材可粘》贴于受?弯构件?的受拉面也可粘贴】。于,受拉:区侧面?构件受?弯承载力计算—时仅计入与构—件,轴线方向一致的等】效复材片材的—截面面?积
!。 2 对裂【缝进行修复时复【材片材应粘贴于受】。弯构件的受拉面或】侧面粘贴复材片【材时复材《纤维方向宜与—裂缝方向《垂直
《。
5》。.,2.3 粘贴复】材片材抗弯加固设计!应符合下《列规定
《
!1 加固后应避免!加固构件受》。剪破坏先于受弯【破坏发?生,;
】 2 当【未,加固钢筋混凝—土梁的受压区高度】大于界?限受压?区高:度的0.8》。倍时:不宜进行抗弯加固
!
5.2】.4 矩形—或T形截面受—弯构件混凝土强度等!级,不大于C50—时对受拉面和梁【侧,面粘贴复材片材进】行抗弯?加固应按下》列公式计算正截【面,受弯承?载力:
《。
》 1 当混—凝土受压区高度x小!于0.8《ξbh0且大于h】'f时(图5.2.!4-1)应按下列公!式验算?。
—。
—
?
《 , 式中M包—含初始弯矩的总弯矩!设计值(kN—·m);
【
?。 《 《。b,矩形截?面宽度或T》形截:面腹板?的宽度(《mm);《
,
】 , h0截面的!有效高?度(:mm)即《受拉钢筋面积重心至!受压边缘的距离【;
—
》。 hfe受拉!复材片材的面积【重心至受压》边缘的有效》高度(mm)当在】构件受?拉,面粘:贴复材片材时可【取hfe《等,。于,截,面高度h;
!
? 》 b?'fT形截面受【压翼缘宽度(mm)!;
》
,
】 h'fT形截【面,受压翼缘《高度(mm);
】
?
《 —。x混凝土受压—区等效矩《形应力?图高度(《mm:);
—
】 a'受压钢【筋截面重心至混凝土!受压:区,边缘的距离(m【m);
【
【 , As、A's】受,拉钢筋?、,受压钢筋《截面面?积(mm2);
!
— 《 Af受拉复材】片材的截面面积(】mm2);对于【在受拉?区侧面?粘贴加固仅》计入距受拉边缘1】/4梁高范围内粘】。贴的复材《片材且应《将侧面复材片—材的截面面积乘以】折减系数(1-【0.5hf/—h)其中hf为【侧面1/4梁高【范围内复材片—材的粘贴高度;【
— 《 《f,。c混凝土轴心抗压强!度设计值(N—/mm2);—。
?
:
— fy、f【'y受拉钢筋和【受压钢筋的抗拉、】抗压强度设计—值(N/《mm2);
】
《 《 ?σf,?md达?到受弯承载力—极限:状态时?受拉复材的》。拉应力设《计值(N/m—m2)?;
【 【 ,ω受压区混凝土等效!。应力图?形的折减系数—
【
?
—2 当混凝土受】压区高度x小于h】'f且大于》2a'时(图5.】2.4-2)应【按下列公式验—算
】
!。
:
】 :3 : 当混凝《土受压?。区高度x小于2【a'时
】
—
《 4 达到—受,弯承载?力极限状态时受拉复!材的拉应《力设计值应按下列公!式计算
—
【
【
? 式中εfm【d,。达到受弯承载力【极限状态《时受拉复材》的拉应变设计值;】
【 》 ffd复—材的抗拉强度—。设计值(《N/mm《2);
《
》 《 εfe【m1受压边缘—。混凝土达到》极限压应变时复材】。片材的有效拉应变按!。本节第5.2—.5条计《算;
—
《 ε【。f,em:2复材片材与—混凝土界《面产生剥离破坏【时,复材片材《的有效拉应变按本节!第5.2.6条【计算:。且不:。宜小于0.5εf】em1;
—
【 Ef复材!片材的弹《性模量(MPa)
!
》 5 当E!。fεfmd<f【fd时受压区混【凝土等效应力图形的!。折,减系数应按下式【计算
【
,
:
?
5.2.5 】受压边缘混凝—土达到极限》压应变时复材片材】的有效拉应变ε【fem1应按下列规!定计算
【
? 1 当混凝!土受压区高度x【大于受压翼缘高度h!'f时应按下列公】式计算
》
》。
,
?
! 式中x》等,效矩形应《力,图,。形的混凝《土受压区高度(mm!);
《
【 h'f受!压翼缘高度(m【m,);
—
! εi考虑二次【受力影响《时加固?前受:弯构件在初始弯矩】Mi作用下截面受拉!边缘混凝土的初始应!变按本标准第—5.2.7条—计算;当忽》略,二,次受力影响时取εi!=0:
《
2 !。当混凝?土受压区高度x小】于受压翼缘》。高度h'f时应按】下列公式计算—
《
》
?
】 式中ε》cu混凝土极限压应!变按现?行,国家标准混凝—土结构?设计规范GB 5】0010的规定确】。定对于不大于—C50级的混凝土】取0.00》33
5!.2.6 》 粘贴复《材片材进行抗弯加】固受弯剥离时—的有效拉应变εfe!m2应按下列公式】计算且不宜》小于受压边缘混【。凝土达到极限压【应变时复材片材的】有效拉应《变ε:。fem1的0.5倍!
】
【
式】中εfem2复【材片材与《混,凝土界面《产生剥离破坏—时复:材片材?的有效拉应》变;
】 , 《 ?Ef:复材:片材的弹性模量(】MPa);
!。
》 tf复材!。片材的厚度》(mm);
—
】。 《 L:d复材片《材从其充分利用【截面到?截断:位置的延伸长度(】mm)(图5.2.!6)该?长度不应小于(【L,。f+200)其【中,Lf为复材片材抗】弯承载力充分—利用:截面到不《需要复材片材截面的!距离;
《
:
—
《 — βw复材》片材宽?。度影响系《数;
! 【bfl?。复材片材的宽—。度(mm);
!
《 【bc混凝土》梁,底宽度(m》m):;
》。
》。 ft【混,凝土抗拉强度设计】值(N/mm2【);
?
【。 —γei?复材片材与混凝土】界面的环境影响【系数对室内环境【γei取1.0;】对,一般室外环境γei!取1:.2;对《海洋环境及侵蚀性环!境γei取》1.4
《
,
?
5.2.7— , 加固?前受弯构件承受的初!始弯矩对受弯—承载:力的影响《应,符合下列规定
【
— 1 当加固!前计算截面》承担的初始弯矩【M,i,小于未加固截—面受弯承载力—的20%时可不计二!次受力?的影响?当加固?前计:算,截面承担的初—始弯矩Mi大于未】加固截面《受,弯承载?力的50%以上【且无法卸载》时不宜采《。取非预应力加固方法!
《
《 2 加固【前初始?弯矩作?。用下截面受拉边缘】混凝:土,。。的初始应变应按下】列公:式计算
《
】
,
【
?
—
,
【。
?
!
—。
:。
,
《
: : 式中Mi加固前】受弯构件计算—截面承?受的初始弯矩—(kN?·m)?;
:
】 》。ε,ci:。加固前初始弯矩M】i作用下受压—。边缘的?压,。应,变;
】 ε!s,i、σs《i,加固前初始弯矩【Mi作用下受—拉钢筋?的拉应变和拉应力】(N/mm2)【;,
【 【ζ受压边缘混凝土】压应变综合系数;
!
—。 , ψ【受拉钢筋《拉,应变不均匀系数【当小于0.2—时取0.2;当【大于1.0时取1.!0,;
】 η】内力臂系《数取:0.87;
—
! ? ,αE钢筋《弹性模量与混凝土】弹性模量《的比值;
!
》 ρ受—拉钢筋配筋率—;
!。 f【tk混凝土抗拉强度!标准值?(N/mm》2):;
】。 ρt!e按:有效受?拉混凝土截》。。面面积?计算的纵《向受拉钢筋》配筋率As/Ate!;
】 A】te有效受拉混凝土!截面面积(》。m,m2)?;
》
?。 , , 》γ,'f受压翼缘加强】系数:;
—
】 bf、hf受拉】翼缘的宽度》和高度(m》m);
—。
? ? 《 b'f、》h'f受压翼缘的】宽,度和高?度(mm)》。
?
5.》2.8 在荷【载标准组合下受拉】。钢筋的拉《应力不应大于其【抗拉强度标准值【需按下列公式计算
!
!
】 式中σ【sk荷载标准组合】下受拉钢筋的拉【应力(N/m—m2:);
—
【 M《k正常使用》阶段的标准》荷载组合下的弯矩值!(kN·《m,);
】 》 : a受拉钢》筋截面重心》至混凝土受》拉区边缘《。的距离(m》。m);
【
! Es?。、A:s受:。。拉钢筋的弹性—模量(MP》a)和截面面积【(m:m2);
》
》 【 Ef?复,材片材?的弹性模量(MPa!)
5.!2.9 《 采用复《材,片材对钢筋》混凝土受弯构件进行!裂缝修复《时,应,符,合下列规《定
》
1 】 粘:贴复材片材前应【。对原有裂缝进行【封闭处理;
!
—2 复材》片,材的纤维《方向宜与裂》缝方向?垂直;
】
《 3 当》。梁受拉区裂缝发【展高度较大时除应】在被:加固梁的《。。最大受拉面粘—贴复材片材外—还应在?梁侧面粘贴复材片】材进行裂缝修复【。
5【。.2.10 对受!弯构件的受拉面粘贴!复材:。片材进行受弯加固时!。应根据现行国家【标准混凝土》。结构设?计规范G《B 50010【的有关规定按所【处环境类《别和结构类别确定相!应,的裂缝?控,制等级?及最大裂《缝宽度限《值加固?后按荷载标准组合】并计入长期作用影响!的最大裂《缝宽度ωmax【可按下列公》式,计算
【
】
,
》
】
,
》
— ,式中σsk荷载【标准组合《下受拉钢筋》的拉应?力(:N/mm2)按【本标准公式(5.2!.8-1)计算;
!
:
:
, 【 d:eq受拉《区纵向钢筋》的等效直径(—mm)?;
—
—。 : tf复材》片,材的厚度《(mm)当复—材片材的弹性模量】小,于,210GPa时Af!、tf均应乘以Ef!/210其中—Ef为复材片材的弹!性模量?(GPa);
!
》 ψ【钢筋应力不均匀系】数,;,
》
!。β,受拉面粘《贴的复材《片材对裂《缝间距的影》响系数?;
—
!di受拉区》第i种纵向》钢筋的公称直径(m!m);
》
! , :n,i受拉区第i种【纵向钢筋《的根数;
—
【 c梁受拉!面到受?拉纵筋边缘的—距离:(mm?);:
! υi受】拉区第i种纵向钢】筋的:相对粘结《。特,性,系数按现《行国家标准混—凝土结构设计规范G!B, 50?010-201【0表7.1》。.2-2《采,用
5.!2.11 采【。用复材?片材对受《弯构件进行加—固时在正《常使用极限状态【下的挠度应符合下列!规,。定
】 1 加固】后受:。弯构:件总挠度《变形的计算值应【。符合:。现行国家标准混凝】土结构设《计规范GB 5【0010的有关【规定;
》
,
》 , 2 加固后受】弯,构件的总挠度应包括!加固前已产生的挠】度和加固后》增加:荷载所产生》的,挠度;
》
?
: 3 加【固后荷载增加—所,引起的挠度变形应根!。据加固后的》荷载增加情况按现】行国家标准混凝【土,。结构设?计规范GB 50】010的有关规定计!算,。。计算中?受拉钢?筋的截面面》积可用换算受拉钢筋!截面面积《代替换算受拉钢筋】截面面积可按—。。下,式计算
!
?
式中!Ase计《算,复材片材加固混凝】土受弯构《件挠度变形时的换】算受拉钢《筋截面面《积(mm2);【
《
【 : As原受拉钢【筋截面面《积(m?m,2);
《
?。
【 Af》复,材片:材截面面积(m【。m2)
《
5.【2.12 采用复!。。材片材进行受弯承载!力加固时应符合下列!规定
—
》 1 当采用复】材片材对梁进行【受弯承载力加固时】(图5.2》.12?-,1)复材片材—宜延伸至支》座边缘?并应在端部设置一】道45°斜向—或竖向?的,。同种纤维布》U形箍4《5°斜向纤维—布U形箍的宽—。度不:应小于0.8倍梁】高和受弯加固纤【维,布或复?材板宽度1/2的】较大者厚度不小于受!。弯加固纤维》布或复?材板厚度的1—/2;竖向》纤维布U形箍的【宽度不应小》于,1.2倍梁高—及受弯加固纤—维布:或复材板宽度1/2!的较大者厚度不小于!受弯加固纤维布或】。复材板厚度的1/2!集中荷载或次梁两】侧宜设?置,宽度不小于1—00:mm的竖向同种【纤维布?构造U形箍》且纤维布《U形:箍宜伸至梁顶部或】梁顶部的《板底面厚度不宜【。小于0.3》3mm在《其他部位也宜—适当设置《。。宽度:不小于100—mm的?竖向同种纤维布构】造U形箍高度不【。宜小于?300mm和梁侧高!两,者的较小值净—间距不宜大于—梁,高,的3倍
】
】 2 当采】用复:材,片材对板等受拉【粘贴:面宽:度大于500m【m的:构件进?行受弯承载力加固时!(,图5.2《.12-2》。)复材片材宜延伸】至支:座边缘复材》片材端部应采取锚】。固措施包括机—械锚:。固或在?复材片材端部粘贴】不小:于20?0mm宽《的横向?纤维布压条当采【用纤维布受》弯加固时横向—纤维布?压条的宽度和厚度】分,别不应小于受—弯加:固纤维布《条带宽度和厚度【的1/2;当采【用复材板进行受弯】加固时横《向纤维?布压条的截面面积不!宜小于复材板截面】面积的1/4—
》
】 3 当采】用粘贴?复材片材《对,连续梁?。、板:负弯矩区进行—受弯加固时复材片】材的长度按支座边】缘至截?断位置的《距离算不应小于复】材片材抗弯承载力】的充分利《用截面到不》需要复材片材截【面的:距离加200mm】且对板不应小—于跨度?的1/?4对梁不应小—于跨度的1/3【
】。 :4 : 当采用复材片材】。对框架梁负》弯矩:区进行受弯加—固时应采取》可靠锚固措》。施与支?座连接?当复:材片:材需绕过柱时—宜在梁两《侧4倍板厚范围内】粘贴复材《片,材(:图5.2.12-】3)
!。
5.【2,.13 》粘贴复材片材对【混凝土板进行抗弯加!固时复材《片材宜采《用多条密布方案【复材片材条带—之间的?净间距?不应大于受力钢筋】的间距且不应大于2!00mm
—