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
! 按照现行【国家标准钢结构设】计标准GB 50】017-2》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
!。。
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
N≤!min{(fAn+!εfdEfAf)1!.5fA《n} 《 (3)!
! 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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【。 E?f复材的弹性模量(!MPa)《。;
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: — f钢材的》屈服:强度(N/mm2)!;
【 ? 》εf:d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?
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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 EN【 14879-2】-2006 O【rga?ni:c Coat—ing Sys【t,em:s :a,nd ?L,inings f】or Pr》otect》。i,。on of In】。dustria【l Ap《。。。paratus【 an?d Plants !A,g,ains《。t Corrosi!on Cau—sed by Ag!gressi—ve Media】-Part》。 ,2,Co:atings 【on Met—allic Co】。mpone》nts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?。
—。。 ? 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】 892《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G【B 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
《。
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《 :。填充材料的可为砂】浆、:PVC、泡沫混凝】。土、:木材等γfi—ll: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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