8 — 复材片《材加固?钢结构
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8.1 !一般规?定
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8.1.【。1 加《固后结构进行承【载,能,力极限?。。状态:的计算可以》保证:加固后结构的—安全性进《行正常使用极—限状态的验算可【。以保证加固》后结构的正》常使用
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》 按照?现行国家标准钢结】构设计标准》GB 500—17-20》17承受动力荷载的!构件或连《接件还应进行疲劳】验算如果构》件或连接件》加固前符合疲—劳承载力的》规定则只要加固后构!。件应力?集中处的应》力幅(工《业与民用房屋和铁路!桥梁)或《最大应力(公路桥】涵)没有《增,加并且最《。。大,粘结应力小于粘【结疲劳强度则不需要!进行验算对只承【受压:力的构?件和临时《性结构物的构—件,也不需?要,进行疲劳验算
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8.》1,.2 采用复材】片,材加固钢《结构时被加固—结构的原承载力设计!值不应低于其荷【载效应准永久—组合值加《固失效?时被:加固构件仍应—具有足够的》剩,余承载力以避免被】。加固:构件严重《破坏而被《加固构件的剩—余承载力《不,应低于恒《载,和可:变荷:载频:遇值组合下的作用效!应设计值参照国家】现行标准混凝土【结构:加固设计规》范GB? 503《67:的强制性条文
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? 设计—中还应分析加固后】。对结:构中的其《他构件?、节点或构件—的其他性能》可能产生的不—利影响原因为工【程结:构作为一个整体【。。不同构件的承载【力以及构《件不同受《。。力形式?的承载力之间均存在!级,差要求?这些要求在现—行国家标准中均有】相关规定加固后应】注意保持原有结【构,构件和构件的—承载力?间,的级差避免影响整】个结构的合理的受】力性能
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》 轴心受拉》构件的可《参照以?。下规定进行
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(】1)对轴心》受拉构件进行—加固时考虑》外粘贴部分与原结构!共,同工作最大应变【为钢材的屈服—应变同时《。还应限制加固量较】大时对?结构:承载力的提》高量通?过表面粘《贴纤维布加》固的轴心《受拉钢构《件当破坏形》态为纤维布》拉断时承载》力按下式计算
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N≤mi》n{(f《An+εfdEfA!f)1?.5fA《n}:。。。 , 》 (?3)
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【式中An钢构—件净截面面积—。。(mm2);—
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》 Af轴【向布置的复》材最:小净截?面,。面积(mm2);
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! 《Ef:复材的?弹性模量(M—Pa)?;
! 》 f:钢材的屈《服,强度:。(N/mm2)【;
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! εfd纤【维布的有效拉应【变设计值
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》 (2)《表面粘贴纤维布应】沿构件?周边均匀、对称【布置不应使加固后】构件的形心改变对】轴心受拉构件—。进行加?固,。后,应使加固后的—构件不会出现偏心】
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— , (3)表面粘贴】纤,维布应采《用横向粘贴加—强或机械锚固加强避!免复材与《钢构件之间》发生剥离应通过【表面构造《措施避免《表,面粘贴?加,固失效?
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8.1.3】 对于已受腐【蚀的钢结《构或者?构件可采用》复,材进行加固提—高其耐腐蚀》性处于腐《蚀环境下的钢结构】。也可采用复材加固提!高其耐腐蚀》性
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: 当钢结构】已遭受?腐蚀或者需要进【行抗腐蚀处理时可以!根据工程的》具体情?况选择具有良好耐】腐蚀特性的》复材进行《抗腐蚀防护当选择】。复材进?行抗腐蚀《防护时参《照英国标准B—S, EN 1487】9-2-2006】。 Organi【。c Coati【ng ?System—s and —Linin》gs for P】ro:t,ect?ion o》f :Industri】a,l A?pparatus !and 《Plan《ts Aga—inst Co【。r,。rosio》n Cau》sed by A】gg:。ressive【 Media—-P:a,rt 2《Coating【s,。 on Metal!l,ic:。 Com《ponent—s中的相《。关规:定并结合我国的实】际应用情《况建:议,的复材抗腐蚀—防护部分由5层【构成(图《1,)
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【 (1)底胶层钢】结构表面处理完【毕后应立刻在其表】。面涂敷一层厚度极】薄的底?胶底胶是胶粘剂与】钢结构之《间的过渡层》。它与胶粘《剂和钢结构之间【的,粘结强度优于胶粘剂!与钢:。结构:之,间的粘结强度—底胶:一方面?可以提高钢结构【与复材抗腐蚀防护层!之间:的粘结力另一方【面在钢?结构表面处理之后与!加固之前提供临时的!。抗腐蚀保护层在一】些特殊情况下(如】。钢,。结构表?面处理?后,。立刻进?行加固施工时)【可省略该层
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(!。2)隔离层当选用】。碳纤维?复材:片材进行抗腐蚀防】护时宜设置一—层绝缘的《玻璃:纤维复材《片,材隔离?层,且在整个防护层边】缘区域涂胶》形成“?凸形溢胶”》以防止?碳纤维复材片材与钢!结构之间《发生电偶腐蚀—当,选用非导《电类复材片材—。(如玻璃纤维—复材片材)进行抗腐!蚀防护时可省略该】层,
】 (3)复材片材!层该层是复》材抗:腐蚀防护的核心【部分即主要抵抗外界!环境侵蚀《的防护层应根—。据钢结构的抗腐【。蚀设计?要求(?如腐蚀侵害程—度、所处腐》蚀环境、防护的预期!寿命等要求)—选,择合适的纤》维和树脂再》依据相关的耐久【性资料经专门研究】确定复?材片材层的厚度【
【 : (4)面层覆盖】住复材片《材层的粗《糙表:面使防护层》表面平坦一般由短切!纤维毡和与复材【片材层?一致的?树脂构成可》根据实际需》要,确定是?否保留该层
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(—5)密封《层或防腐层采—用密封剂或防腐涂】。层对复?材抗腐蚀防》护区域进行表面防】护是提高防护—层耐久性《的最简单有》效的方法《
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《。 此》外施工工艺和施工】质量会严重》影响到复《。。材,的抗腐蚀防护效【果,。当选择复材》。进行:。抗腐蚀防《护时需要按》照专门的工艺进【行施工并严格—控制施工《。质量
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8.【1.4 “除锈】应达到Sa2—.5级或St2.0!级”:参照现行国》家标准涂覆涂料前】钢材表面处理 表】。面清洁度的》目视评定 》第1部分未涂覆过】的钢材?表面和全面清除原有!涂层后的钢材表【面的锈蚀等级—和处理等级GB/】T 8923.1】的,规定
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8.1【.5 当》轴心受压钢构件【承载力不《足时:可采:用复材与填充材料】组合:的加固本条规定方】法是一种典型的【加固构造形式基于】试验研究和理论分】析建立?了本加固技术—的设计计算公式加】固后构件的截面刚度!增加稳定承载力提】高但抗压承》载力提高的上限【为全截面《屈服
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】。 加固后构》。件,的轴心受压稳定系数!。按照现行国家—标准钢结构设计标准!GB 50017】中轴心受压钢构【件的截?面分类计算》设计计算公》式形:。式与:轴心受压钢构—。件的设计公式—一致其中刚》度增强系数反应加固!量和加?固构造的影响通【常情况下沿构—件全长加固》但实际情况限—。制不能全长加固时】刚度增强系数应【按照本?。标准附录J计—算,
】 填充《材料:的可为?砂,浆、P?VC、泡沫混凝【土、木材等》γfill的取值范!围为0.2~1.】。0当为竹丝》时为0.2为砂【浆,时为1.0
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】 在实际应用—中可能采用开口的】复材型材组成管【进行加固这时应【通过外包复材实现】封闭截面并应将拼合!位置设置在垂—直于截面转动轴的】方向加固《后复材应具》有一:定的抗压纵向承载能!力根据弯曲的变形】计,算得到抗压》强度的限值
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— 加固《后的构件承载能【力提高连接节点【相对薄弱应进行相】应验算并考虑对整】体结构的影》响
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