5.4 !受压构件加固
【
—。。
,5.4.1 — 采用?连续封?闭方式粘《贴纤维布约》束圆:形或矩?形,截面混?凝土受压构件的【加固(?图5.4.1)应】符合下列规定
【
《。
1 【 粘贴纤维布时【。纤维:方,向应与构件轴线垂直!;
【 2 被】加,固矩形截《面受压构件的角【部应:。。进行倒角处》理倒角半径不—应小于2《0mm及截面长【度h:的1:/10截面长宽比】h/b不应大于1】.5:截面:长度h不宜大于【6,。。0,0mm当h大于【。600mm时尚应】对矩形截面进行改】。变形:状或圆弧化处理(图!5.4.1》);
【
3 圆!弧,化处理应在经过倒】角处理后的》正方:形或矩形截面上进行!圆弧线的矢高不【应小于边长的1/2!0[:。图5.4.1(d】。)和图5.4.1(!h,)]
《
:
:
5.】4.2 》混凝土的约束状【态及构件《长细比应符合下列规!定
! 1 混凝【土的约束状态—应由约?束刚度参《数确定约束刚度参数!应按下式《。计算
】
》。
式—中βj约束刚度参】。数;
?
:
— : E《f纤维布的弹性模】量(MPa);
】
! , , tf纤维布的】厚度(mm);
!
?
— fck混【凝土轴?心抗压强《度标准值(N/m】m2)?;
! :。 R几何参数!按表5.4.2取】值
》
2 】 当βj大》于,βj:b时:应为强约束;当βj!小于:或等:于βj?b时应为弱约束用】于区分混凝土约束状!态,强弱:的约束?刚度参数界限—值,βjb应按表5.4!.2取值
—
》
》 《3 构件》的长细比应符合下】式的规?定
《
,
:
?
式中!l0柱计算长度(】mm)?按现行?国家标准混凝土【结构设计规范—GB 50》01:0的有关规定—取值;
【
】 , h截面尺》寸(mm)对—。圆形截面取直径【;对矩形截面、【圆弧:化,处理矩形截》面及改形处理—矩形截面取其偏【心方:向的截面《尺寸;?
?。
? 【 εruk一一由】复材约束混凝土【标,准圆柱试件确定【的纤维布环向极限应!变标准?值复材约束》混凝土标准》圆柱的试验方—法应符?合本标准附录—F的规定;无试【验条件?时对碳纤《维复:材取0.5ff【k/E?f;对玻璃纤维复材!取0.7ffk/】Ef;其中》。ffk为纤》维布:的抗拉强度标准值(!N/mm2);【Ef为纤维布—的,弹性模量(》MPa)
】
5.4.3 !采用复材《约束加固的》钢筋:混凝土受压》构件其正截面受压】承载力应按下列基本!假定计算
【
? 1 — 截:面应变分《布应:符,合平截面假定;
】
》 2 【不计入?混凝土?。的抗拉强度;
【。
《
: 3 复材】约束混凝土的—受压应?力-应变关》系应:按本标准第5.4.!4条:的规:定确定;
!
4— 纵向钢筋—的应力-应变关系应!。按现行国家》标准混凝土结构设】计规范GB —50:。010的有关规定确!定
:
》。5.4.4 复】材约束混《凝土的?受压应?力与应变关系(图5!.4.?4)应按下列公【式确定
》
,
! 1 当0!≤εc?c≤ε?t时应按下式计算】
《
《
《 《2 ?。当εt<《εcc≤ε》ccu时应》按下列公式计算
】
》
:
《
—
【 式中σ—。cc:、εcc复材—约束混凝土的应力】(MPa)和应变】;
! , E1复】材约束混凝土应力-!应变曲线的第一段初!始斜率取《无约束混《凝土弹性模》量(MPa)—;
! E【2复:材约束混凝土应力-!应,变曲线的第二段斜】率;
》
》 fc】c复材约束》混凝土轴心抗—压强:度设计值(N/m】m2)按《本标准第5.4.】5条的规定确定【且应满足fcc/】f,c小于或等于1【.75;《
! fc【混凝土轴心抗—压强度设计》值(N/mm2);!
》
: 》 εt《复材约束《混凝土应力》。。-应变曲线第一段】至第二段转折点的应!变;
】 E!ccu复《材约束混凝》土的极限压应变设计!值,按本标准《第5.?4,.6:条的规定确定—。
5【。.,。4.5? 复材约束—。混凝土的轴心抗【压强:。度设计值应按—。下列公式计》算
—
!
,
? 1 对于!圆形截面k》s,。σ=1;
》。
】 2 ? 对于矩形》截面ksσ应按下】式计算?
《
?
《
? 3? 对于椭》圆形截面k》sσ应按下》式计:算
?
:
?。
,
— 4 对于【圆弧化?处理矩形《截面ksσ应按下式!计算
?
,
?
! :式中εru约—束混凝土《柱中复材环向极限应!变,。设计值?;
【 【 ksσ应力截【面形状系数;
【
?
! R几何参》数;
?
【。。 《 βj约束刚度参!。数;
—
: , γf!复材分项系数;
!
:
《 γe复!材环境影响系—数;
》
,。
? : rc【矩形截面和圆弧化】处理矩形截》面的倒?角半径(《mm);
】
— 《rcs圆弧》化处:理矩形截面的矢【高与边长的比—值,;
! A【、B椭圆截面的长轴!与短:轴长度
【
5.《4.6 复材约束!混凝土的极》限压应?变设计?。值应:按下式计算
【
】
1【 , 对:于圆形截面》kS:E应取1;》
?
— 2 对于矩形】截面kS《E应按下式计算【
!。
? , 3 —对于椭圆形截面k】S,E应:。按下式计算》
,
—
?
《 4 对—于圆弧?化处理矩形截面【kSE?应按下式《计算
《
,
—
式中!kSE应变截面形】状系数?
?
5.4—.7 计》算,圆弧化处理及改形】处理矩?形截面受压构件承】载力时可将》处理后截《面等效为矩形截【面等效?矩形截面的尺—寸应按?面积与长宽比均【与处理后《截面相同的原则确定!
5.4!.8 计算—复材约?束加固受压》构件的正《截面受压承载力时】应,计入附加偏》心距:ea对于偏》心受压?构件其?值应取20mm和偏!心方向截面》最大:尺,寸的1/《30两者中的较大】值;:对,于轴心受压》构,件其:值应:取20?m,m和计入附加偏心】距方向截面最—大尺寸?的1/30两者【中的较?大值正截面》。受压承载力》应按:本标准第5.4.9!条~第5.》4.1?4条的规定计算
】
》5.4.9》 复材约束加固钢!筋混凝土偏心受压构!件正:截面受压区混凝土的!应力图形《可简化为等》效的矩形应力图矩形!应力图受《压,区,高度可取实》际受压区《高度:乘以系?数β1;矩形应力】图的应力《值,应取:为fc?c乘以系数α1α1!和β1应《按下:列公式计《算
:
【
?
β1=《0.9? : 》 ,(5.4.9-2)!
5【.4.10 — 复材约束加—固钢:筋混凝土偏心受压构!件的:相对界限受压区高度!应按下式计》算
!
:
,
式—中ξb相对界限【受,压区高度取xb【/,h0;?其中xb为》界限受压《。区高度(m》m);h0》。为截面有效高度【(mm)《。等于:。截,面压应力较》大,一侧边缘至截—面另一侧纵向钢筋合!力点的距离;—
— — fy纵向钢【筋抗拉强度》设计值(N》/mm2);
!
? 【 Es钢筋的弹性模!量(:M,Pa)
】
5.4.》11 复材—约束加固圆形—截面:钢筋混凝土偏心受压!构件当其纵向钢【筋,。沿周边均《匀配:置、且纵筋》数量不少于6根时(!图5.4.11【)其正截面受压承载!。力宜按下列公式计】算
《
《。
》
—
,
《。
ac=《1.25a-0【。.125 》 【 【 (5.4》.11-3)
】
a》t=1.12—5-1.5》a 》 《 】(5.4.》11-4《)
《
emax=】m,ax(η《e,ie2+ea) 】 】 》 (5.4.1】1-5)《
:
e》i=:e0+ea》 , ? , 》 (5】.4:.11-6)
【
e—0=0?.6e2+0—.4e1≥0—.4e2 — ? , 《 《 (?5.4.1》1-7)
】
》。 式中N轴向压【力设计值(kN);!。
! A—圆形截面面积(mm!2);
《
— ? 《。As全部纵向—。钢筋截面面》积,(mm2《);
!。 ? fy纵【向钢筋抗拉强度设】计值(N/》mm2)《;
【 《 r》圆形截面半径(【m,m);
《
,
— —rs纵向钢筋—形心所在圆》周的半?径(m?m,);
》
:
: ? ei初始偏!。心,距(mm);—。
?
— :。 e《a附加偏心》距按本标准》第5.4.8条的】规定:确定:;
》
: 》。 : e:1,e2:柱两端的偏心距【(mm?。)构件同《向,受弯时两者同号;】反向:受弯时两《者异号e2为两者】中,绝对值较《大者且始终取正值】;
》
:。 《 ,。 e0等效偏心!距(mm《);
【
, , 【em:a,x计入附加偏心距】后等效偏心距和较】。大,。。端部偏心距两者中】的较大值(mm)】;
《
?。 】η偏心距《增大系数《按本标准第5.【4.14条的规定确!定;
【
《 《 a对应《于受压区混凝—土截:面面:积,的圆心角(rad)!与,2π:的比值;
【
《 — ,ac:纵向:。受压钢筋截面面积与!全部纵?向钢筋截《面面积的比值—0,≤ac?。≤1;
【
】 at纵向受【拉钢筋?截面面?积与全部纵向—钢筋截面面》积的比值0≤—at≤1
【
5《.4.12 【复材约?束加固矩形截面、】圆弧化处《理矩形截面及—改形处理矩形—截面钢筋混凝土偏】心受:压构件的正截面受】压承载力应按下列】。公式计?算
【
:
【
em》ax=m《ax(η《eie?2+ea)》。 ? , 《 (!5.4?.12-《3)
【
ei=e》0+ea 》 【。 【 (:5.4?.12-4)
!
?e0=0.6—e2+?0.4e1≥—0.4e2》 《 : 》 (5.4!.12-《5,)
《
— 式中h偏心方【向截:。面尺:寸,(mm?);
《
:
《 《 b?与,h,垂直方向截面—尺寸(?。。mm);
》
》 】x受压区高度(m】m,);
【
, —。 m沿截面—。高度方向配》置的纵向《钢筋层数;》
,。。
【 : As—i截面第i层纵【向钢筋的截面—总面积(mm2)】(图5.4.12】);
【
!σ,si截面第i层纵向!钢筋的应力》(N/?mm2)按本标【准第5.4.13】条的规定《确定;
! 】asi截面》第i层纵向》钢筋合力点至截【面受压侧边》缘的距离《(mm)(图5.4!.12)
》
,
【
5《.4.13 — 复材约束加固矩形!截面、圆弧化处理矩!形,截,。面及改形处理矩形截!。面钢筋混《凝土:偏心受压构件的纵向!钢筋应力应按—。下,式确:定
》
,
,
— 式中εc】c,u,复材约束混》凝土的极限压—应变设计值按—本标准第《5.4?.,6条的规定确定;】
— : 《 , f'y《纵,向钢筋抗压强度设计!值(:N/mm2);
】
?
? f】y纵向钢筋抗拉强】度设计值(N/mm!2)
【
5.4.14 !复材约束加固钢筋混!凝土偏心受》压构件的偏心—距增大?系数可按下列公式】计算
】
《
》
】
: 当《构件的长《细比:符合下列条》件时取η=1
【
【
【 式:中l0柱计算长【。度(mm《)按现行国》家标准混凝》土结构设计规范GB! 50?010?的有:关规定取值;
】
?
!h截面?尺,寸(mm)对圆【形截面取直径—;对其他截面取【其偏心方向的截面】尺寸;
—
】 h0截面有效!高度(mm)对圆】形截面取r+r【s;
! : : A构件—的截面面《积(mm2);
!
?
— εr》。u约束混凝》土柱:中纤维布环向极【限应变设《计值;?
! ε—。ruk约束》混凝土柱中》纤维布环向》极,限应变标准值;
!
】 : ζ1偏心—受压构件的》截面曲率修正系数】当ζ1>1时取1】;,
! ? ζ2构件长细比!对截:面曲率的影》响系:数当ζ?2>1?时取1
】
5.?4.15 复材约!束,加固钢筋混凝土【偏心受压构件除应计!算弯矩作用平面的】受压承载力外尚应按!。轴心:受压构?件验算垂直于弯矩】作用平面的受压承载!力并应按本标准第】5.4.《8条:的规:定计入附加偏心【距
?