混凝土结构加固设计规范 GB50367-2013 >

13.2 受弯构件正截面加固计算

13.2.1 采用钢丝绳网片-聚合物砂浆面层对受弯构件进行加固时，除应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010正截面承载力计算的基本假定外，尚应符合下列规定：
    1 构件达到受弯承载能力极限状态时，钢丝绳网片的拉应变εrw可按截面应变保持平面的假设确定；
    2 钢丝绳网片应力σrw可近似取等于拉应变εrw与弹性模量Erw的乘积；
    3 当考虑二次受力影响时，应按构件加固前的初始受力情况，确定钢丝绳网片的滞后应变；
    4 在达到受弯承载能力极限状态前，钢丝绳网与混凝土之间不出现粘结剥离破坏；
    5 对梁的不同面层构造，统一采用仅按梁的受拉区底面有面层的计算简图，但在验算梁的正截面承载力时，应引入修正系数ηr1考虑梁侧面围套内钢丝绳网片对承载力提高的作用。
13.2.2 受弯构件加固后的相对界限受压区高度ξb,rw应按下式计算，即加固前控制值的0.85倍采用：

ξb,rw＝0．85ξb      (13．2．2)

式中：ξb——构件加固前的相对界限受压区高度，按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定计算。
13.2.3 矩形截面受弯构件采用钢丝绳网片-聚合物砂浆面层进行加固时(图13.2.3)，其正截面承载力应按下列公式确定：
式中：M——构件加固后的弯矩设计值(kN·m)；

      χ——等效矩形应力图形的混凝土受压区高度(mm)；
      b、h——矩形截面的宽度和高度(mm)；
      ƒrw——钢丝绳网片抗拉强度设计值(N/mm2)；
      Arw——钢丝绳网片受拉截面面积(mm2)；
      a′——纵向受压钢筋合力点至混凝土受压区边缘的距离(mm)；
      h0——构件加固前的截面有效高度(mm)；
      ηr1——考虑梁侧面围套hr1高度范围内配有与梁底部相同的受拉钢丝绳网片时，该部分网片对承载力提高的系数；对围套式面层按表13.2.3的规定值采用；对单面面层，取ηr1＝1.0；
      hr1——自梁侧面受拉区边缘算起，配有与梁底部相同的受拉钢丝绳网片的高度(mm)；设计时应取hr1小于等于0.25h；
      ψrw——考虑受拉钢丝绳网片的实际拉应变可能达不到设计值而引入的强度利用系数；当ψrw大于1.0时，取ψrw等于1.0；
      εcu——混凝土极限压应变，取εcu＝0.0033；
      εrw,0——考虑二次受力影响时，钢丝绳网片的滞后应变，按本规范第13.2.4条的规定计算。若不考虑二次受力影响，取εrw,0＝0。

图13．2．3 受弯构件正截面承载力计算
图13.2.3 受弯构件正截面承载力计算
13.2.4 当考虑二次受力影响时，钢丝绳网片的滞后应变εrw,0应按下式计算：
式中：M0k——加固前受弯构件验算截面上原作用的弯矩标准值；
      Es0——原钢筋的弹性模量；
      αrw——综合考虑受弯构件裂缝截面内力臂变化、钢筋拉应变不均匀以及钢筋排列影响的计算系数，按表13.2.4的规定采用。
注：1 ρte为混凝土有效受拉截面的纵向受拉钢筋配筋率，即ρte＝As0/Ate，Ate为有效受拉混凝土截面面积，按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定计算。
        2 当原构件钢筋应力σs0≤150MPa，且ρte≤0．05时，表中αrw值可乘以调整系数0.9。
13.2.5 对翼缘位于受压区的T形截面受弯构件的受拉面粘结钢丝绳网-聚合物砂浆面层进行受弯加固时，应按本规范第13.2.1条至第13.2.4条的规定和现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010中关于T形截面受弯承载力的计算方法进行计算。
13.2.6 钢筋混凝土结构构件加固后，其正截面受弯承载力的提高幅度，不宜超过30％，当有可靠试验依据时，也不应超过40％；并且应验算其受剪承载力，避免因受弯承载力提高后而导致构件受剪破坏先于受弯破坏。
13.2.7 钢丝绳计算用的截面面积及参考质量，可按表13.2.7的规定值采用。
表13.2.7  钢丝绳计算用的截面面积及参考质量
表13.2.7 钢丝绳计算用的截面面积及参考质量
注：括号内的钢丝直径为建筑结构加固非常用的直径。
13.2.8 采用钢丝绳网片-聚合物砂浆面层加固的钢筋混凝土矩形截面受弯构件，其短期刚度Bs应按下列公式确定：
式中：Es0——原构件纵向受力钢筋的弹性模量(N/mm2)；
      As——结构加固后的钢筋换算截面面积(mm2)；
      h0——加固后截面有效高度(mm)；
      ψ——原构件纵向受拉钢筋应变不均匀系数；当ψ＜0．2时，取ψ＝0．2；当ψ＞1．0时，取ψ＝1．0；
      αE——钢筋弹性模量与混凝土弹性模量比值：αE＝Es0/Ec；
      ρte——按有效受拉混凝土截面面积计算，并按纵向受拉配筋面积As确定的配筋率；当ρte小于0．01时，取ρte等于0．01；
      As0——原构件纵向受拉钢筋的截面面积(mm2)；
      Arw——新增纵向受拉钢丝绳网片截面面积(mm2)；
      A′rw——新增钢丝绳网片换算成钢筋后的截面面积(mm2)；
      Erw——钢丝绳弹性模量(N/mm2)；
      h——加固后截面高度(mm)；
      h1——原截面高度(mm)；
      δ——截面外加层厚度(mm)；
      σss——截面受拉区纵向配筋合力点处的应力(N/mm2)；
      Mk——按荷载效应标准组合计算的弯矩值(kN·m)。
 
条文说明
 
13.2 受弯构件正截面加固计算
13.2.1 本条前4款的规定，是根据国内外目前试验研究成果制定的；第5款主要是出于简化计算目的而采用的近似方法。
13.2.2 如同本规范第9.2.2条及第10.2.2条一样，是为了控制“最大加固量”，防止出现“超筋”而采取的保证安全的措施，应在加固设计中得到执行。
13.2.3 表13.2.3的出处可参阅本规范第9.2.10条及第10.2.9条的说明。
13.2.6 参阅本规范第9.2.11条的说明。

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