5.—2 梁、板的抗】弯加固
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5.2.!1 : 对于?深,受弯构件目》。前,尚未有试验》研究资料可供参考本!节的:计算公式不能推【。广,。到深受?弯构件的加固计算
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— :。。 对于双《向板虽已《有一些试验》研究资料表明在板底!双向粘贴复材片材可!显著提?高双向板的承载【力但由于试验研究和!计,算方法还不成—熟本标准中暂未列】。出专门的计》算公式可参考单【向板的计算方法按两!个方向分别计—算
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5.—2.2 从对【受弯构件《。加固的效《率和使用可靠—性来说对裂缝—。和耐久性加固修复】最,好其次是受弯疲劳】加固再次是抗—剪,承载力加《固对于抗弯承载力加!固则以钢筋混—凝土板的加固较为】有效:因为板的《配筋率一般较—小加固复《材,片材:的截面?相,对较大?可有:效提高承《载能力对梁的抗【弯承载力加》固宜采用《。碳纤维复材片材【当用于主梁》。抗弯承载《力加固时仅》容许采用碳纤维复材!。片材进行抗弯加固】同时必须对正常使】用极限状态下的受】拉,钢,筋应力进行验算确保!不超过?。钢筋:抗拉强度标准值还】应特别?注意意外情况可【能导致复《材片材加《固失效引起的主梁承!载力不足
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《 试验研究》。表明粘贴碳纤维复】。材片材?加固:钢筋:混凝:土受弯构件对—于疲劳寿命有显【著的提高其疲劳寿命!加固提高机》理在于?可减小裂缝》。宽度控制裂缝的进一!步开:展减小裂缝截—面处的钢筋应力从】而减小裂缝》。。截面处的《钢筋疲劳损伤因此】粘贴:。碳纤维复材》片材对钢《筋混凝土受弯构件】的疲劳加固是一种较!为有效的加》固应用形式
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》 粘贴》复材片材对于裂缝和!耐久性修《。复可不考虑加固后的!承载力提《高作用仅考虑—其隔离侵蚀性—介质通过裂缝对钢】筋产生锈《蚀,影响保?证和提高《原构件的耐久性和】使用年?限因此?宜采用满贴方式以】隔,离环境介质对原构】件,材料的?劣化作用《影响为了《避免粘贴复材—片材修补后裂缝进一!步开展复材片材【的纤:维方向宜与裂—缝方向垂直
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5《.2.3 —试,验和:。分析均表明当被加】固梁的配筋》率较大时即未—加固钢筋混凝土梁】的受压?区,高,度x较大时受弯承载!力,加固提高幅度—有限:且延性较小》因此不宜进行抗弯】加固:
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5.2.】4 本条规定【的粘贴复材片—材加:固,混凝土受《弯构件的受弯承载】。力,计算:公式与现行国家标准!混凝土结构设计【规范G?B 50010【。是,统一的其《。关键是确定达到受】弯承载力极限—状态时复材片材的拉!应力设计值σfm】d=Efεfm【d其中εfmd为达!到受弯?承载:力极限状态时复材】片材的?拉应变设《计值εfmd取以下!。三情况下复》材片材拉应变的【较小值
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】 (1?)复材片材》抗拉强度设计值f】fd与其弹性—模,量Ef的比值;【
】 , (2)受压边缘混!凝土:达,到极限压应变εc】u时复材片材的有】效,拉应变ε《fem?1;:
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《。 (3)复材片!材与混凝土界面产生!剥离或粘结破—坏时复材片材的有】效拉应变εfem】2
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《 对于上述》第,(,2)种?。情况受压区混凝土可!按现行国家标准混】凝土结构设计—规范GB 》50010的—规定等?效为矩形应力图【计算而当Efεf】m,d小于复材片—材抗拉强度设计【值ffd时受—压,边缘混凝《土压应变未达到极限!压应:变εcu此时受压区!混凝土应力》图的等效矩形应【力图:形系:数小于?现行国家标准混凝土!结构设?计规范GB 500!10的规定值因此引!入系数ω考虑这一】差别对受《弯承载?力所:。产生的降低影响【
】 , 在计算中复材片】材的截面面积Af是!指抗拉强《度检测时所采用的名!义计算厚度与粘【贴宽度和粘贴层数的!乘积同样复材—片材的弹性》模量Ef也应按检测!时所:取的:。名义厚度或截—面面积所《测定的弹性模量【确定:
— 本条—受弯承?载,力计算公式适用【于混凝土强》度等级不大于C50!的情况?对于混凝土强—度等级大于C—50的受弯》构件:本条的计算》公式应按照现行国】家标准混凝土—。结构设计规范GB】。 5001》。0矩形应力图形【。系数进行调整对【于矩形截面取受压】翼缘高度h》'f等于零、受【压翼缘宽《度b'f等于—截,面宽度b计算对于】单向板?取宽度?b等于1000【m,m高度等于h—按矩形?截面计?算计算所得复—材片材?加固量?。应,按10?0,0mm板《宽分条?带均匀布置
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本—条,给出:的受弯承载》力计算公式也适用】于嵌入式碳纤—维复材板条》加固混凝土》构件的受弯承载力】计算;对于》嵌入式碳纤维—。复,材板:条,加固εfem2【的计:算,应根据本标》准第5.《6节:确定:
—5,.2.5 本【条系:根据受压边缘混凝土!达到极限压》应变时的截面受【力平衡条件和—截面应变《平截:面假定联立求解【得到:。。计算达到该受—弯承载力极限时的】复材片材《。有效拉应变》。εfem1》本条计算公式仅适】。用于当?受,压边缘混凝土达【。到极限压应变—时受压钢筋已经屈】服的:情况
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》本条计算公式适用】于混凝?土强度等级》不,大于C50的情况】对于混凝土强—度等级大于C—50的受弯构件本条!的计算公式应按照】现,行,国家标?准混:凝土结构设计规范】GB: ,。5001《0矩形应力图—形系数进行》调整混凝土极限压】应,变也应作相应—调整对于矩形截面】。取受压翼《。缘高:度h'f等》于,零、受压翼缘宽【度,b'f等《于,截面宽度《b计算对于单—向板取宽《度等于10》。00mm范围内的】复材片?材高度等于h—按矩:形截面?计算
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5.2.6—。 现?有试验研究》表明抗弯加固时大量!存在复材片》材与混凝《土界面强度不—足而:发生界面剥离破【坏的情况受弯加【固界面剥离破—坏主要分为三个【。类型在?复材端部由于—应力集中《引起的剥《离破坏;在斜—裂缝位置《梁剪切错动引起的剥!离破坏;在受弯裂缝!。附近由于《裂缝张开引》起的剥离破坏—其中端部《剥离破坏《应通过根据本标准】第5:.,2.12条在复材】片材端?。部设置?U形箍或《者机械锚固构—造措施加以避—免构造U形》箍的数量和》布置是?根据已有试》验,研究确定《的;斜裂缝引起【的剥离破坏应通过保!证梁强剪弱弯限【制斜裂缝《出现及其宽度—加,以避免由于钢筋混】凝,土梁大多带》裂缝工作而根据已有!研究即使采取附【加锚固措施也难【以用构造方法来避免!受弯裂缝附近的剥离!。破坏;?。另外在复材片材端部!设置U形箍或者【。机械锚固后》即使发生受弯裂缝】附近的?剥离破坏其破—坏过程也具有一【定的延性特征因此在!实际受弯加固中容许!第三类剥离破坏作】为受弯承载力极限状!态,的,一种形式《并应对其抗弯承【载力进行计算—试验研究表明—在最大弯矩》区加机械压板[本】。标准图5.2.1】2-2(a)]【可提高?。加固效?果减缓?或避:免第三类剥离—破坏的发《生本条给出的复【材片材有效拉—应变:εfem2》是根据?梁中部受弯裂缝【开,展引起剥离破坏的】界面受力分析和国内!外大量试验研—究,结果分析得到的【
—5,。.2:.7 《考虑二次受力影响】时极限?受弯承载力状态时复!材片:材的:有效应变应》扣除初始弯》。矩,。下被加固梁计—算截面处受》拉边缘的初》始拉应变根据试验和!理论分?析,初始弯矩《Mi:小,于未加固梁受—弯承载力的2—0%时受拉边缘【的初始拉应变—较小复材片》材受拉应变的滞后】效应不大对加固【后的受弯承载力影】响不大故可忽—略初:始,弯矩的影响》当初始?弯矩Mi大于未【加固梁受弯承载力】的50%以》上时受拉边缘的初始!拉应变较大非—预应:力加固方《法,的复材片材受拉【应变的滞《后,较大复材片材的【强度得不到》有效发?挥宜采取《预应力复材片—材加固方法或经【过论证可靠的—其,他方法
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初始弯】矩作用下加》固前计算截面受拉】。边缘的初始应变【的计算?方法是根《据初始弯矩》作用下由平截—面假定按钢筋混凝】土截面受力分析【。方法得到《的
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5.2】.8 因为—受弯加固《复材的粘《贴面积相《对于:受拉钢筋面积而言】。一般较小且碳纤维复!材,的弹性模量》与钢材相近其他复】。材的弹性模》量明显?小于:钢材因此在未采用】预应力加固的—情况下复材片材是在!受拉钢筋屈服—后才开始发》挥,。较大的作《用因:此尽:管按受弯承载力【极限状态进行计算可!提高受弯构》件的承载力但为保】证加固后正常使【用,阶段:承载:的可靠性《避免钢筋在正常【使用:荷载下?超,过屈服强度需对正常!。使用阶段标准荷【载组合下受拉—钢筋的拉应力—进行控制《此外当需要考虑意】外事件?造成复材加固失效时!应,保证被?加固梁仍能承受频遇!。荷,载组合而不致破【坏如不符合本条【所规定的要求—将会因受拉钢—筋屈服而导致正常使!用,阶段:出现较大《裂缝和变形因此本条!规定是对抗》弯,承载力加《固的重要《补充必须进》行计算
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5.2》。.9 粘》贴复材片材》。对钢筋混凝土—和预应力混凝土【受弯构件进》行裂缝?修复是提高耐久性的!有效方法《此时应采用满贴复】材片材方法封闭已】有裂缝且复材片【材,纤维方向宜与裂缝垂!直由于对在梁—侧面粘贴复材片材、!且纤维方向》垂直于裂缝》方向的封闭裂缝【修,复不:仅,可控制裂缝的继续开!展也避免《了,侵蚀:介质对钢筋》的锈:蚀作用满足耐久性要!求故:可不必再对裂—缝宽度进行验算
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5》.2.?10 《对仅在受拉》面,粘,。贴,复材:。片材加固的受弯【构件裂?缝宽度的计算—方,法与现行《国,家标准混凝土结【构设计规《。范,GB: 500《10相同只是在计】算公式?中考虑了复材—片材对裂缝》间距、受《拉钢筋应力》。和,受拉区有效配筋率的!影,响,
5.2!.,11 粘贴复【材片材对受》弯,构件进行加固后其】对抗弯?刚度的提高》作用相当于在—原有钢筋基础上增】加,了复材的《换算钢筋面》积不过在计算加【固构件的变形时应根!据加固前荷载情【况和加?固后增加《荷载情况分》别,采用不同《的抗弯刚度计—算,不同阶段的》。挠度变形然后叠加】得到加固后》的挠度变形
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《5,.,。2.12 》 ,本条对采用复材【。片材进行受弯—承载力加固做—出了规定
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— 1、2 端【部纤维布U形—箍主要用于防—止复材端部》应力集中引起—的剥离破坏由于此类!。剥离破坏脆性较【大且受力《复杂因此端部U【形箍必须有足—够的强度和刚—度相比于《。竖向(90°)【纤维:。布U:形箍斜向《(4:5°)?纤维布U形箍—。能够更有《效地限制端部裂【缝,的开展从而更容易】达到限?。制端部剥离的目的在!梁,中部弯曲裂缝—或者弯剪裂缝附近】还会出现中部受弯】裂缝引起《的剥离中部受弯【。裂缝引起的》剥离破坏已通过本标!准,第5.2.6条【的规定加以限制
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【3 在梁》、板负弯《矩区进行受弯—加固时复材》片材的截《断位置的确》。定方法同《钢筋:截断根?据有:。效翼缘宽度的—概,念在梁两侧4h'】f范围内粘》。贴复材片材可发【挥受拉作用由—于该粘贴《方法不能保证—。加固梁端部具有足】够延性因此》不应在混凝》土框架的抗震加固中!采,用
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