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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 5001【7-2?017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G《B 50367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?
,。
》 轴心受拉】构件的可《。参照以下规定进【行
】 , (?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+εfdE!f,Af)1.》5fAn} 】 (3)
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《
, 式中A【n钢构?件净截面面积(m】m2);
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》 ? Af轴向布!置的:复材最小净截面【。面积(mm2—),;
—
【 Ef复材的【弹性:模量:(,。。。M,Pa);《
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》 f》钢材的屈《服强度(N/m【m2);
【
— : 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】
?。
— (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
【
》 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 14【8,79-2-2—006 《。Organic 】Coati》ng ?Syste》ms and 【Lining—s for Pr】otectio【n of《 Ind《ustr《ial Appar!a,tus and【 Pl?ants《。 Agains【t :Corros—ion? Caus》ed by》 Aggr》ess?ive Me—dia-《Par?t 2C《oat?ings on【 Metalli】c C?om:ponents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
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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!G,B/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 5【。0017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γfil【l,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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