6.2 !抗弯加固设计
】
6.】2.1 《 预应力碳纤—维,复材板加固梁、【板等受弯构件的计算!应,。符合本?标准第5.2—。.1条~《第5:.2:。.3条?的规定
—
6.2.2 ! 预应力碳纤维复】材板的?张拉控制应力宜【取碳纤维复材板【抗拉强度标准—。值的0.45—倍~0.6》5倍且不应大于【0.70倍
—
6.2.!3 预应力碳纤维!。复材板的预应力损】失应符合下列—规,定
?
》 1《 锚具回》缩引起的预应力损失!值σ:l1应按下》式计算?
,
!
,
式—中a张?拉,锚,具变形和碳纤维【。复材板?的内缩值(mm【)应根据锚具—形,。式和张拉方式确定】当采用平板》锚具、波《形,锚具:、楔形锚具》。、齿状?锚具时可取1—mm:;
【。 】l张拉端《至锚固端之间的净】距,离(mm);
!
》 E【f复材的《弹性模量(M—Pa)
【
2 】 预应力碳纤维复材!板的:松弛损失σ》l2应按《下,式计算
!σl2=rσ—c,on !。 (:6.2.3-2【)
】 , 式中r松弛【。。损失:率可取2.5%【;
:
! σcon预!应力:碳纤:维复材板的张拉【控制应力(N/mm!2)
! ?3, 由混凝土收缩和!徐变引起的预—应力损失《。值σl3应按下【列公式计《算
σl!3=(30+—。8σpc)/(1+!15ρ?。。) 】。 (6.2.—3-3)
—
ρ=(Af!。Ef:/Es+A》s)/(Ac+【as:As) 】 (《6.2.3-4)
!。。
?
—式,。中σ:。。pc预?应力碳纤维复材板】粘贴侧的混凝土【压,应力(N/m—m2);
】
? Af!复材的?截面面?积(:mm2);
】。
:
—。 Es钢筋的弹!性模量(MPa);!
,
— , 《 As受》拉钢筋截面》面积(mm2);】
《
! Ac?柱截面?面积(mm2)【;
?
【。 as【受拉侧或受压—较小侧纵向钢筋合】力点至截面该侧边缘!的距离;
【
《 《 , ρ受拉侧碳【纤维复材板和钢筋】的折算配筋》率
:。
!4 由季节温差】造成的温差损—失σl4应按—下,式,。计算
《
】
式中】△T:年,平均最?高,(或最低)温度与预!。应力碳纤维》复合材料板》。张拉锚固《时的温差(℃);】
?
》 af】、,a,c碳纤维复》材板、混凝土的【轴向温度《膨胀系数《af可取为》。0;a?c可取为1×10】-5/℃《。
— 5 【分批张拉的》预应:力碳纤维复材—板后张拉的预—应力对前批预应力碳!纤维复材板产生【弹性回缩损》失σle应按下【式计算
《
:
》
,
,
? 式中》N张拉批次;
【
,
— : Ec张拉】时混凝土《。的弹性模量(—MPa?);
! 《 ?σp:c张拉位置混凝土】的计算压应》力(N/mm2【)
6】.2.4《 预应力碳纤【。维复材板加固后【的混凝土构件在【无外:荷载作?用下截面边缘的应】力可:按照弹?性换算截面计算【拉应:力,不应大?于1:.0:ftk压应》力不应大于》0.8fck—
6.】2.5 矩形或】T形截面受弯构【件在受?拉面和梁侧》面粘贴预应》力碳纤?维复材板进行—抗弯加固时》正截面受《弯承载?力应符合下列规定
!
!1 当《混凝土受压区高【度小于0.8ξ【bh0且《大于:h'f时应按下【。列公式计算
】
:
《
—。
:
? , 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:);
《
》 h】fe预应《力碳纤维复材板的面!积形心至《受压边缘的有效【高度(mm)当在】受拉面粘《贴碳纤维复材—板可取hfe等于】。截面高度h;
【
》 【 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!(mm);
【
》 》 A?f预应?力碳纤维复材板的有!效截面面积(m【m2);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?。贴的碳纤维复材板且!宜将侧面碳纤维【。复材板?的截面面积》乘以折减系》数,(1:-0.5hf/h)!其中h?f为侧面1》/4梁高范》。围内:碳纤维复材板的【粘贴高度(m—m):;
【 》 ω受压区混】凝土:等效:应力图形的折减系数!;
《
,
《 《 fc混凝—土轴心抗压强度【设计值(N/—mm2)《。;
! ? h0截面【的有效高度(mm)!。即,受拉:钢筋重心至》受压边缘的距离;】
《
》 : b'fT【形截面受压翼缘宽】度(mm);
!
《 h'!fT形截面受压翼】缘高:度(mm);
!
? 》 fy、f【'y受拉钢筋—和受压钢筋的抗【拉、抗压强》度设:。。计值(N/》mm2)《;
:
】 《 As、A》's受拉钢筋—、受压钢《筋截面面积(m【m2);
》。
》。。 【 σfmd达到【受弯承载力极限【状态时受拉碳纤【维复材?板的拉应《力设计值(N/mm!2)
【
2 当!混凝土受《压区高度《小于h'f且—大于2a《'时应按下列—公,式,计算
《
!
,
《
:。 : 3? 当?混凝:土受压?区高度小于2a'时!应,按下:式计:算
《
?
》
4 达!到受弯承载力极限状!。态时受拉碳纤维复】材板的拉应力设计】值应按下列公—式,计算
】
》
εfepm1=】εfe?m1+εfp0【。 (!6.2?.5-7)》。
,
?
》 式中ffd碳【纤维复材板的抗【拉强度设《计值(?N/m?。。m2);
!
》 εf—e,。pm:1受压边缘混凝土达!到极限压应变—时,碳,纤维复材板的—。有效拉应变》其中ε?fepm《1按本标《准第5?.2.5条计算;
!
》 , ? εf—p0预应力》碳,。。纤维复合材料板扣】除有关预应力损【失后:在受拉边《缘混凝土应力—等于零时《的应变值;
】
》 : : εfem2受弯!剥离时的有效拉【应变增?量按本标《准,第5.?2,.6条计《算
《。
5】 :当Ef?εfe?。pm1?>ffd时受压区】混凝土强度不高于】C50时等效应【力图形?。的折减系《数,。ω应按下《式,计算
?
【
6》.,2.:6 受压边缘混凝!。土,达到极限《压应变时碳纤—维复材板的有—。。。效拉应变《ε,fepm1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εcu混凝!土极限压《应变;
! ? εi截】面受拉边缘混凝土】的,初,始应变
】
《 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】
】
【。
6.2.7】 在标准荷载组】合下受拉钢筋的【拉应力不《应大于?其抗:拉强度标准》值,标,准,荷载组合下受拉钢筋!。。的拉应力《。。。可按下列公式计算
!
:
?
,
?
《
?。
!
》
】 式:中,。σs一?一正常使用阶段【受拉钢筋的》拉应力(《N,/m:m2);《
,
— σ】s0加固后扣—除所有预应力—。损,失后受拉钢筋中的】应力(?N/:mm2);
【
【 N—0加固后扣除所有预!应力损失后碳—纤维复?材板的预拉力(k】N);
》
《 《 ? Mk?正常使用阶段—的标准荷载组—合下的弯矩值(kN!。·,m);
》
?
》 M1碳纤维!复材板施加预应力】前计算截面所受弯】矩值(kN》·m);
【
》 》 γ'f受》压翼缘加强系—数;
《
,
:
》 ?。 σfp0》加固后扣除》所,有预应力损失后【碳纤维?复材板的应力—(N/mm2);
!
【 Ac】f,碳纤维复材板的【。截,面面积(mm2【);
—
】 Ef碳》纤维复材板》的弹性模量(MP】a);?
】 z受】。拉,。钢筋与碳纤维复材】板合力?点至受压区压力合】。力点:的,距离(mm);
】
?
》 《 A0、《。I0分别为将钢筋】、碳纤维复材板按与!混凝土弹性模量比】。换,。算成混凝《。土后的换《算截面?面积(mm2)和】换算截面惯性矩(m!m4)
》
6》.2.8 采【用预应力碳纤维【复材板加固的钢筋混!凝土:受弯构件其抗—裂控制要《求应符合本标准第5!.2.9条的—规定对仅《在受拉?。面粘贴碳纤维—复材板加固》的受弯构件加固后按!荷载效应标准组合并!考虑长期作用影【响的最大裂缝—宽度ω?m,ax可按下列公式】计算
【
》
!
:
— 式中σsk荷载】短期组合下受—拉,钢筋的拉应》力(N/《mm2)按》本标准公式(6.2!.7-1《)计算且该式—中的σ?。s0取?为0;?
【。。 , 》 ρte按》有效受拉混凝土截面!面积计算《的纵向受《拉钢筋配《。筋率;
【
【 d受》拉钢筋直径(m【m);
—
】 : ftk碳纤维【复材板的抗拉强【度标准值(》N/mm2);
】
】 As受】拉,钢筋截面面积(mm!2);
【
,
, 】Af、tf》分别为碳纤维复材板!的截面面《积(:mm2)和》厚,度(mm);
】
》。 ? ? ,ψ钢筋?应,。变不均匀系数;
】
【。 , β受拉】面粘贴的碳纤维复】材,板对:裂缝间距的影—响系数
【
6.2.9 】 ,采,。用预应力碳》纤维复材板加固【的钢筋混凝土受弯】构件:其挠度验算》应符合本标准第5】.,2.1?1条的规《定挠度变形应按现行!国家标准混》凝土结构设计规【范G:B, 500《10的?有关规?定计算挠《度变形计算尚—应扣除施加预应【力时产?生的:反拱变形反拱变【形可按下式计算
!
?。
《
— 式中L计算跨度】(mm);》
— E!c受弯构件混—凝土的弹性》模量(N/》mm2);》
《
】 acf碳纤【维复:材板层数影响系数1!层时acf》取1:。.0;2层》。时acf取》。0.95;3层时】ac:f取0?.9;?
《
? 【e复:材板到中和轴的距离!(mm)
—