8 复材!片材:加固钢结构
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8!.1: 一?般规:定
】
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G?B 5001—7-2017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 】50367的—。强制性条文》
!。 ,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:
《
: 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,
N≤】min{(fAn】+εf?dEfAf)1.】5fAn}》 《 (》3,)
【 ? 式:中An钢构》件净截面《面积(mm2);】
:
,。
! Af轴向布【置的复材最小净截面!面,积(mm2》);
【
《 》E,f复材的弹性模量】(MPa);
!
— 《 f钢材的》屈服:强度(?N/mm2);【
— ? ? εfd纤—维布的有效拉应变】设计值
! (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
】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BS? E:N 148》79-?2-2006 【。Organi—c Coat—ing Sys【tems《 and Lin】ings fo【r Pro》tection【 of Ind【u,stri《。al Appara!tus a》nd ?P,lants —Agai《n,st Corros!ion? Caused 】。by Agg—res?sive Med】ia-Pa》r,t, 2Coatin】gs: on 《Metallic !C,ompon》ents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)
《
(!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
! : ,(,。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
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【 (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
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—。 (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Sa—2.5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 8】92:3.: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【 5:00:17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
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填充材料!的可为砂浆、—PVC、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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