梁增大截面的正截面加固计算
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加大截面法加固的方法以加大截面法加固的方法为标题,写一篇文章:随着建筑物使用寿命的延长,一些老旧建筑的结构安全性逐渐受到关注。
加固是提升建筑物结构安全性的一种有效手段,而加大截面法是常用的加固方法之一。
本文将介绍加大截面法的原理、适用范围以及具体操作步骤。
加大截面法是指通过对结构构件的截面进行加固,提升其抗弯强度和刚度,从而增加整体结构的承载能力。
这种加固方法适用于梁、柱等构件,能够有效提高结构的抗震性能和承载能力。
加大截面法的原理是通过在原有的截面上增加新的材料,增加构件的截面面积,从而提升构件的抗弯强度。
具体操作步骤如下:1. 评估结构强度:在进行加大截面法加固之前,需要对结构进行详细的评估,确定加固的必要性和可行性。
2. 设计加固方案:根据结构的具体情况,设计加大截面的尺寸和布置方式。
设计时需要考虑结构的荷载情况、材料强度、加固后的结构性能等因素。
3. 加固材料选择:选择合适的材料进行加固,常用的材料有钢筋、碳纤维等。
选择材料时需要考虑材料的强度、耐久性以及施工方便性等因素。
4. 施工准备:在进行加大截面法加固之前,需要进行详细的施工准备工作,包括清理施工现场、准备施工材料和设备等。
5. 加固施工:根据设计方案,进行加大截面的施工。
通常情况下,需要将加固材料与原有结构进行粘结或焊接,确保加固材料与原有结构之间的良好连接。
6. 施工验收:在加固施工完成后,进行施工验收,检查加固效果是否达到设计要求。
值得注意的是,加大截面法加固虽然能够有效提升结构的承载能力,但也存在一些限制和注意事项。
首先,加大截面法加固需要对结构进行详细评估和设计,需要专业的工程师进行操作。
其次,加固过程中需要考虑施工对原有结构的影响,避免施工过程中对结构造成二次破坏。
此外,加大截面法加固的成本相对较高,需要综合考虑经济性和效果。
加大截面法是一种常用的加固方法,能够有效提升结构的抗弯强度和承载能力。
在进行加固之前,需要进行详细的评估和设计,选择合适的材料进行加固,并严格按照施工步骤进行操作。
砼断面增大法加固梁计算构件名称:原截面砼<=C50钢筋<=HRB400参数原梁截面b0=300mm h0=600mm现梁截面b=450mm h=750mm原混凝土等级C30原混凝土强度fc0=14.3N/mm2ft0= 1.43N/mm2现混凝土强度fc=0N/mm2ft= 1.57N/mm2保护层厚原c=30mmα'=40mm新c=27.5α=40mm梁有效高度h01=560mm h1=710mm原钢筋fy0=fyv0=210N/mm2fy0'=210N/mm2新钢筋fy=fyv=210N/mm2fy'=210N/mm2原受拉配筋n4根d0=25mm2原受压配筋n’2根d0=20mm2 Es0=200000N/mm2As0=1962.5mm2Es=200000N/mm2As0'628mm2新钢筋利用系数αs=0.9加固后M设计值M=550kN.m受压区砼应力/砼轴心抗压强度设计值α1=1ξ0=0.116652098<ξb0=0.606897x0=65.32517483<2as'=80mm加固前M标准值M0k=205.868kN.mεs0=0.0011019εs1=0.001574143ξb=0.453675049A's所负担弯矩M'=93.6348kN.m剩余弯矩M1=456.3652kN.mx=101.3042973>2as'=80mmξ=0.142682109<ξb=0.453675As=1966.392346mm.mm验算fy0与σs0若x/h01>ξb0,应取下面计算结果x/h01=0.180900531<ξb0=0.606897钢筋应力σs0=2258.731068N/mm2不适用210N/mm2重新计算x x=125.6980802>2as'=80ξ=0.17703955<ξb=0.453675As=1966.392346mm.mm抗剪验算加固后V设计值V=540kN板厚h=120mm截面验算hw/b= 1.311111111<4<6适用V<0.25βcfc0bh0=1142.213kN不适用V<0.20βcfc0bh0=913.77kN不适用V<线性内插1449.341kN抗剪配筋验算αcv=0.7αc=0.7原钢筋n0=2根d0=8mms0=100mm Asv0=100.48mm.mm b不加宽V>[V]=352.6022kNb加宽n=2根d=10mms=100mm Asv=157mm.mmV<[V]=604.3281kN。
砼断面增大法加固梁计算构件名称:原截面砼<=C50钢筋<=HRB400参数原梁截面b0=300mm h0=600mm现梁截面b=450mm h=750mm原混凝土等级C30原混凝土强度fc0=14.3N/mm2ft0= 1.43N/mm2现混凝土强度fc=0N/mm2ft= 1.57N/mm2保护层厚原c=30mmα'=40mm新c=27.5α=40mm梁有效高度h01=560mm h1=710mm原钢筋fy0=fyv0=210N/mm2fy0'=210N/mm2新钢筋fy=fyv=210N/mm2fy'=210N/mm2原受拉配筋n4根d0=25mm2原受压配筋n’2根d0=20mm2 Es0=200000N/mm2As0=1962.5mm2Es=200000N/mm2As0'628mm2新钢筋利用系数αs=0.9加固后M设计值M=550kN.m受压区砼应力/砼轴心抗压强度设计值α1=1ξ0=0.116652098<ξb0=0.606897x0=65.32517483<2as'=80mm加固前M标准值M0k=205.868kN.mεs0=0.0011019εs1=0.001574143ξb=0.453675049A's所负担弯矩M'=93.6348kN.m剩余弯矩M1=456.3652kN.mx=101.3042973>2as'=80mmξ=0.142682109<ξb=0.453675As=1966.392346mm.mm验算fy0与σs0若x/h01>ξb0,应取下面计算结果x/h01=0.180900531<ξb0=0.606897钢筋应力σs0=2258.731068N/mm2不适用210N/mm2重新计算x x=125.6980802>2as'=80ξ=0.17703955<ξb=0.453675As=1966.392346mm.mm抗剪验算加固后V设计值V=540kN板厚h=120mm截面验算hw/b= 1.311111111<4<6适用V<0.25βcfc0bh0=1142.213kN不适用V<0.20βcfc0bh0=913.77kN不适用V<线性内插1449.341kN抗剪配筋验算αcv=0.7αc=0.7原钢筋n0=2根d0=8mms0=100mm Asv0=100.48mm.mm b不加宽V>[V]=352.6022kNb加宽n=2根d=10mms=100mm Asv=157mm.mmV<[V]=604.3281kN。
受弯钢梁加大截面法加固计算分析熊军辉,郑玉莹,韩敏,龙谋识中国矿业大学建筑工程学院,江苏徐州(221008)E-mail: panda_67@摘要:本文主要介绍了受弯钢梁加固情况。
加大截面法是钢构件加固最常用的方法之一,而受钢梁加固就是常采用加大截面法,既方便,实用,又经济。
通过加大截面法对受弯钢梁加固进行分析,给出了受弯钢梁加大截面加固后的计算公式,符合钢结构加固技术规范。
关键词:加大截面法;加固;受弯钢梁;强度0. 前言钢结构存在缺陷和损伤或改变使用条件,经检查验算结构的强度、刚度或稳定性不满足使用要求时,应对钢结构进行加固。
钢结构加固的主要方法有:减轻荷载、改变计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等[1]。
当有成熟经验时,也可采用其他的加固方法。
经鉴定需要加固的钢结构,根据损害范围一般分为局部加固和全面加固。
局部加固是对某承载能力不足的杆件或连接节点处进行加固,有增加杆件截面法、减小杆件自由长度法和连接点加固法。
全面加固是对整体结构进行加固,有不改变结构静力计算图形加固法和改变结构静力计算图形加固法两类。
增加或加强支承体系,也是对结构体系加固的有效方法。
加固结构的施工方法有:负荷加固、卸荷加固和从原结构上拆下应加固或更新的部件进行加固。
1. 钢结构加固概述当钢结构存在严重缺陷、损伤或使用条件发生改变,经检查、验算结构的强度(包括连接)、刚度或稳定性等不满足设计要求时,应对钢结构进行加固[4]。
1.1加固原则结构或构件加固是一项复杂的工作,考虑因素很多,加固方法应从施工方便、不影响生产、经济合理、效果好等方面来选择。
一般原则如下:(1)结构经可靠性鉴定不满足时,必须进行加固处理。
加固的范围和内容应根据鉴定结论和加固后的使用要求,由设计单位与业主协商确定。
加固设计的内容和范围,可以是结构整体,亦可以是指定的区段、特定的构件或部位。
(2)加固后的钢结构的安全等级应根据结构破坏后果的严重程度、结构的重要性和下一个使用期的具体要求,由委托方和设计者按实际情况商定。
桥梁各类加固方法计算改变受力体系加固法1•改变受力体系加固计算改变受力体系加固法的一般计算步骤如下:1)计算并绘制加固时原构件在剩余的那部分荷载作用下的内力图;2)若施加预顶力,根据所设时的加固后的内力图,确定预顶力的大小,按原结构的计算绘制在支点预顶力作用下梁的内力图;3)按加固后的计算简图,计算并绘制在新增荷载及加固时卸除荷载作用下的内力图;4)将上述三项内力迭加,绘制梁各截面的内力包络图;5)计算梁各截面的实际承载力,并绘制梁的材料图;6)调节预顶力值,使梁的内力图小于梁的材料图;7)根据支点的最大支承反力,设计支撑构件,其多为轴心受力构件,可按钢筋混凝土规范与钢结构规范进行设计;8)计算预应力撑杆的顶撑控制量。
当用纵向压缩法对预应力撑杆系统施加预升力时,其预升量ΔL=Lε+a(2-l)式中,L一撑杆长度;Ea-撑杆端部与被加固构件混凝土间的压缩量,可取2~4mm0一撑杆在预应力作用下引起的应变;I增大截面加固法1•增大截面加固计算采用增大截面加固桥梁,其承载力计算受到原构件应力应变的影响,不能简单地作为整体截面用有关公式计算。
在加固计算中,首先应确定加固前构件的实际应力应变水平,并考虑新混凝土与原结构协同工作的程度,然后进行合理的计算。
(1)受弯构件加固计算要点受弯构件外包混凝土加固设计,应根据现场结构的实际情况,分别采用受压区或受拉区两种不同的加固形式。
1)受压区外包混凝土加固一般用刚架拱、桁架拱等拱桥的斜腿、斜撑或弦杆的加固。
采用受压区加固的受弯构件,其承载力、抗裂度、钢筋应力、裂缝宽度及变形计算和演算可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GBJIO-89)中关于叠合构件的规定进行。
实验研究表明,在相同弯矩作用下,二次受力叠合梁的受拉筋应力、挠度和曲率都比相同截面和配筋的一次受力整浇梁的相应值大得多。
其次,二次受力叠合梁在第一次受力时是由叠合前的原混凝土承受压力。
而在二次受力时,主要由后浇混凝土承受压力。
受弯钢梁加大截面法加固计算分析熊军辉郑玉莹韩敏龙谋识(中国矿业大学建筑工程学院,江苏徐州,221008)摘要:本文主要介绍了受弯钢梁加固情况。
加大截面法是钢构件加固最常用的方法之一,而受钢梁加固就是常采用加大截面法,既方便,实用,又经济。
通过加大截面法对受弯钢梁加固进行分析,给出了受弯钢梁加大截面加固后的计算公式,符合钢结构加固技术规范。
关键词:加大截面法;加固;受弯钢梁;强度An Analytical Study on the Calculation of Reinforcing Bending Girders by IncreasingSectionsXIONG Jun-hui ZHENG Yu-ying HAN Min LONG Mou-shi(School of Building Engineering,China University of Mining&technology,Xuzhou 221008,China)Abstract:The paper mostly presented some complexions of reinforcing bending girders.It was convenient, practical and economic for increasing sections used on reinforcing bending girders,which was a common way of reinforcing steel components.By analyzing the reinforcments of bending girders by increasing sections,the calculating formulas of reinforcing bending girders by increasing sections are gained ,which accord with the criterion of steel structure reinforcing technology. Keywords: increasing sections; reinforcing; bending girders; intensity0.前言钢结构存在缺陷和损伤或改变使用条件,经检查验算结构的强度、刚度或稳定性不满足使用要求时,应对钢结构进行加固。
梁加大截面加固表示方法以梁加大截面加固表示方法为标题,本文将介绍梁加大截面加固的方法和步骤。
一、背景介绍梁是建筑结构中常见的承重构件,承受着水平和垂直荷载。
然而,在一些情况下,梁的截面尺寸可能不足以承受设计荷载,这时就需要对梁进行加固,以增加其承载能力。
二、梁加大截面加固的方法1. 外包钢板加固外包钢板加固是一种常见的加固方法。
首先,在梁的上下表面焊接钢板,形成一个封闭的截面。
然后,通过焊接或螺栓将钢板连接在一起,增加梁的截面面积和强度。
这种方法适用于梁的截面高度较小的情况。
2. 增加混凝土封闭截面增加混凝土封闭截面是一种常用的加固方法。
通过在梁的两侧增加混凝土,在原有梁的截面上形成一个更大的封闭截面。
这种方法可以通过在梁的两侧安装模板,倒入混凝土,并使用钢筋加固来实现。
3. 增加钢筋加固增加钢筋加固是一种常见的加固方法。
通过在梁的截面内增加钢筋,增加梁的抗弯强度和承载能力。
这种方法适用于梁的截面尺寸较大的情况。
4. 碳纤维加固碳纤维加固是一种新型的加固方法。
通过在梁的表面粘贴碳纤维布,形成一个外部加固层。
碳纤维具有高强度和轻质的特点,可以有效增加梁的抗弯强度。
这种方法适用于梁的截面高度较小的情况。
三、梁加大截面加固的步骤1. 检查梁的截面尺寸和承载能力,确定是否需要加固。
2. 根据梁的具体情况选择合适的加固方法。
3. 准备加固材料和工具,如钢板、混凝土、钢筋、碳纤维等。
4. 对梁进行必要的清理和修复,确保加固材料能够牢固粘附。
5. 根据加固设计要求,进行钢板焊接或螺栓连接、模板安装、混凝土浇筑、钢筋加固或碳纤维粘贴等工艺步骤。
6. 确保加固材料和梁的质量合格,达到设计要求。
7. 进行必要的验收和试验,确保加固效果满足要求。
8. 编制加固工程的相关资料和技术文件,进行归档保存。
四、总结梁加大截面加固是一种常见的结构加固方法,通过增加梁的截面尺寸和强度,提高其承载能力。
常用的加固方法包括外包钢板加固、增加混凝土封闭截面、增加钢筋加固和碳纤维加固。
梁增大截面加固法及工程计算案例根据《混凝土结构加固设计规范》(以下称混加规)梁受弯正截面加固应根据原结构构造和受力的实际情况,选用在受压区或受拉区增设现浇钢筋混凝土外加层的加固方式。
以下介绍梁在受拉区增大截面加固法。
一、规范条文5.2.3 当在受拉区加固矩形截面受弯构件时(图5.2.3),其正截面受弯承载力应按下列公式确定:式中:M--构件加固后弯矩设计值(kN・m);αs--新增钢筋强度利用系数,取αs=0.9;ƒy--新增钢筋的抗拉强度设计值(N/mm2);As--新增受拉钢筋的截面面积(mm2);h0、h01--构件加固后和加固前的截面有效高度(mm);χ--混凝土受压区高度(mm);ƒy0、ƒ′y0--原钢筋的抗拉、抗压强度设计值(N/mm2);A s0、A′s0--原受拉钢筋和原受压钢筋的截面面积(mm2);a′--纵向受压钢筋合力点至混凝土受压区边缘的距离(mm);α1--受压区混凝土矩形应力图的应力值与混凝土轴心抗压强度设计值的比值;当混凝土强度等级不超过C50时,取α1=1.0;当混凝土强度等级为C80时,取α1=0.94;其间按线性内插法确定;ƒc0--原构件混凝土轴心抗压强度设计值(N/mm2);b--矩形截面宽度(mm);ξb--构件增大截面加固后的相对界限受压区高度,按本规范第5.2.4条的规定计算。
5.2.4 受弯构件增大截面加固后的相对界限受压区高度ξb,应按下列公式确定:式中:β1--计算系数,当混凝土强度等级不超过C50时,β1值取为0.80;当混凝土强度等级为C80时,β1值取为0.74,其间按线性内插法确定;εcu--混凝土极限压应变,取εcu=0.0033;εs1--新增钢筋位置处,按平截面假设确定的初始应变值;当新增主筋与原主筋的连接采用短钢筋焊接时,可近似取h01=h0,ε;s1=εs0M0k--加固前受弯构件验算截面上原作用的弯矩标准值;εs0--加固前,在初始弯矩M0k作用下原受拉钢筋的应变值。
梁增大截面加固平法标注左右梁增大截面加固是建筑工程中常见的一种加固方法,主要用于提高梁的承载能力和稳定性。
本文将从梁增大截面加固的概念与原理、设计方法、施工要点、实用案例分析等方面进行详细介绍。
一、梁增大截面加固的概念与原理梁增大截面加固是指在原梁的基础上,通过增加混凝土的厚度或宽度,以提高梁的截面尺寸,从而增加梁的承载能力和稳定性。
这种加固方法具有施工简便、成本较低的优点,适用于多种结构类型的梁。
二、梁增大截面加固的设计方法1.确定加固目标:根据梁的现状和使用要求,确定加固后的承载力、变形和裂缝控制指标。
2.选择加固方案:根据梁的尺寸、材料性能、荷载条件等因素,选择合适的加固方案,如仅增大截面、复合加固等。
3.计算加固后的梁性能:采用结构力学、混凝土力学等相关理论,计算加固后梁的承载力、变形和裂缝宽度等性能指标。
4.验算加固效果:根据设计规范,对加固后的梁进行验算,确保加固效果满足使用要求。
三、梁增大截面加固的施工要点1.施工前准备:根据设计方案,准备加固所需的材料、设备和工具,如混凝土、模板、钢筋等。
2.施工顺序:先进行梁底模板的安装,然后绑扎钢筋,最后浇筑混凝土。
3.施工要求:确保混凝土的浇筑质量,控制混凝土的收缩和裂缝产生;加强对钢筋的保护,防止钢筋腐蚀。
4.施工后养护:混凝土浇筑后,进行适当的养护措施,如洒水、覆盖等,以确保混凝土的强度发展。
四、梁增大截面加固的实用案例分析某办公楼原设计为混凝土梁,由于使用要求的提高,需要对梁进行加固。
经过分析,采用增大截面加固方案,将梁的截面尺寸由300mm×400mm增大至350mm×450mm。
经过加固后,梁的承载力、变形和裂缝控制指标均满足使用要求,达到了预期的加固效果。
五、总结与展望梁增大截面加固是一种有效、经济的加固方法,在我国建筑工程中得到了广泛应用。
在今后的工作中,还需进一步研究梁增大截面加固的理论与实践,不断完善设计方法和施工技术,为建筑工程提供更加可靠的加固技术支持。
±0.000m层JKL1——(2)-(3)段的跨中梁粘贴钢板法正截面加固计算书1 已知条件梁截面宽度b=300mm,截面高度h=700mm,受压钢筋合力点至截面近边缘距离a's=60.0mm,受拉钢筋合力点至截面近边缘距离a s=60mm,混凝土强度等级C30,受拉钢筋强度设计值f y=360Mpa,受压钢筋强度设计值f'y=360Mpa,钢板强度设计值f a=205Mpa,受拉钢筋面积A s=829mm2,受压钢筋面积A's=0.00mm2,非抗震设计,设计截面位于框架梁梁中,弯矩设计值M=255kN·m,地震组合折减系数γRa=1。
2 加固计算混凝土抗压强度设计值f c=14.3Mpa截面相对界限受压区高度ξb=0.466当ξ=ξb时,截面所能承受的最大弯矩M max=688.34kN·mM max>M,经计算可求得截面受压区高度和受拉钢板面积x=97.54mmA sp=589.97mm2梁粘贴钢板法斜截面加固计算书1 已知条件框架梁截面宽b=300mm,截面高度h=700mm,梁侧面粘贴箍板的竖向高度h sp=600mm,受拉钢筋合力点至截面近边缘距离a s=60mm,计算跨度l0=6000mm,混凝土强度等级C30,箍筋强度设计值f yv0=210Mpa,箍板设计强度f sp=205Mpa,箍筋间距s0=200mm,同一截面箍筋面积A sv0=67mm2,箍板间距s sp=200mm,非抗震设计,剪力设计值V=97kN,地震组合折减系数γRa=1。
2 加固计算混凝土抗拉、抗压强度设计值f t=1.43Mpaf c=14.3Mpa构件截面有效高度h0=640mm根据加固规范GB 50367-2006第10.3.2条可求得截面所能承担的最大剪力V max=687.91kNV max>V,截面尺寸满足条件。
混凝土承担的剪力V c=192.58kN箍筋承担的剪力V sv=56.28kN根据加固规范GB 50367-2006式(10.3.3-2)可求得配置在同一截面的抗剪箍板面积A sp=0.00mm2抗剪箍板最小截面面积A spmin=32.02mm2±0.000m层JL1——(2)-(3)段的跨中梁增大截面法正截面加固计算书1 已知条件梁截面宽度b=250mm,原高度h1=500mm,截面增大后高度h=650mm,受压钢筋合力点至截面近边缘距离a's=37.50mm,受拉钢筋合力点至截面近边缘距离a s=37.50mm,原截面混凝土强度等级C30,原受拉纵筋强度设计值f y0=360Mpa,原受压纵筋强度设计值f'y0=360Mpa,新增受拉钢筋强度设计值f y=360Mpa,原受拉钢筋截面面积A s0=829mm2,原受压钢筋截面面积A's0=0.00mm2,非抗震设计,设计截面位于框架梁梁中,弯矩设计值M=255kN·m,加固前弯矩标准值M k0=204kN·m,地震组合折减系数γRa=1,原构件震损修复后承载力折减系数φf=1。
目录梁正截面加固计算(矩形) (2)1、梁底加高跨中截面计算(上部受压,下部受拉) (2)2、梁底加高、梁侧加宽(单侧或两侧)支座截面计算一(上部受拉,下部受压)43、梁底加高支座截面计算(上部受拉,下部受压) (5)4、梁侧加宽(单侧或两侧)跨中截面计算(上部受压,下部受拉) (7)5、梁侧加宽(单侧或两侧)支座截面计算(上部受拉,下部受压) (7)6、梁底加高、梁侧加宽(单侧或两侧)跨中截面计算(上部受压,下部受拉) (8)7、梁底加高、梁侧加宽(单侧或两侧)支座截面计算二(上部受拉,下部受压) (8)梁正截面加固计算(矩形)1、 梁底加高跨中截面计算(上部受压,下部受拉)(1)对混凝土受压区形心取距及力的平衡公式求加固后梁的受压区高度x :M ≤αs f y A s (ℎ0−x 2)+f y0A s0(ℎ01−x 2)+f y0′A s0′(x 2−a ′) 式1.1 α1f c0bx =f y0A s0+αs f y A s −f y0′A s0′ 式1.2(2)判断x ≥2a ′1)若x <2a ′时,将混凝土受压区形心等效为受压钢筋合力点,并对受压钢筋合力点取距,计算出A s 即完成计算:M ≤αs f y A s (ℎ0−a ′)+f y0A s0(ℎ01−a ′) 式1.32)若x ≥2a ′时,继续判断x ≤ξb ℎ0εs0=M 0k 0.85ℎ01A s0E s0式1.4 εs1=(1.6ℎ0ℎ01−0.6)εs0 式1.5 ξb =β11+αs f y εcu E s +εs1εcu式1.6 ○1若x >ξb ℎ0时,则说明原受压钢筋不足,受拉区超筋致使受压区混凝土先破坏,需增加梁加固高度ℎ2重新计算。
○2若x ≤ξb ℎ0时,继续判断x ≤ξb0ℎ01 εcu =0.0033−(f cu,k −50)×10−5 式1.7ξb0=β11+f y εcu E s式1.8 ○A 若x ≤ξb0ℎ01时,将x 代回式1.2中计算出A s 即完成计算。
○B 若x >ξb0ℎ01时,按下三式计算出x 、A s 、σs0即完成计算。
σs0=(0.8ℎ01−1)εcu E s ≤f y0 式1.9 M ≤αs f y A s (ℎ0−x 2)+σs0A s0(ℎ01−x 2)+f y0′A s0′(x 2−a ′) 式1.10 α1f c0bx =σs0A s0+αs f y A s −f y0′A s0′ 式1.111) M 为梁加固后弯矩设计值。
2) M 0k 为梁加固前弯矩标准值,与M 为同一工况。
3) αs 为新增钢筋强度利用系数,取αs =0.9。
4) f y 、f y0、f y0′分别为新增受拉钢筋、原受拉钢筋、原受压钢筋的抗拉、抗压强度设计值。
5) A s 、A s0、A s0′分别为新增受拉钢筋、原受拉钢筋、原受压钢筋的截面面积。
6) ℎ0、ℎ01梁加固前后的截面有效高度。
7) a ′原受压钢筋合力点至混凝土受压边缘的距离。
8) α1当混凝土等级不超过C50时,取α1=1.0;当混凝土等级为C80时,取α1=0.94;其间按线性内插法确定。
9) β1当混凝土等级不超过C50时,取β1=0.8;当混凝土等级为C80时,取β1=0.74;其间按线性内插法确定。
10) f c0为原混凝土轴心抗压强度设计值,f cu,k 为混凝土立方体抗压强度标准值。
11) ξb0、ξb 分别为梁加固前、后的相对界限受压区高度。
12) εcu 为混凝土极限压应变。
13) εs1为新增钢筋的初始应变。
14) εs0为加固前在初始弯矩M 0k 作用下原受拉钢筋的应变值。
15) σs0为原受拉钢筋的应力2、 梁底加高、梁侧加宽(单侧或两侧)支座截面计算一(上部受拉,下部受压)支座截面梁底新增受压钢筋A s ′按第1节计算,过程中为梁截面上部受压,下部受拉,忽略新增受拉钢筋A s 对A s ′的贡献。
本节主要为对梁面新增受压钢筋A s 的计算,步骤如下:(1)对混凝土受压区形心取距及力的平衡公式求加固后梁的受压区高度x (考虑受压钢筋对计算受拉钢筋的影响较小,故忽略A s0′的影响):M ≤αs f y A s (ℎ0−x )+f y0A s0(ℎ01−x )+f y ′A s ′(x −a ′) 式2.1 α1f c bx =f y0A s0+αs f y A s −f y ′A s ′ 式2.2注:若混凝土受压区部分在原混凝土时,f c 取新旧混凝土强度较小者。
(2)判断x ≥2a ′1)若x <2a ′时,将混凝土受压区形心等效为受压钢筋合力点,并对受压钢筋合力点取距,计算出A s 即完成计算:M ≤αs f y A s (ℎ0−a ′)+f y0A s0(ℎ01−a ′) 式1.32)若x ≥2a ′时,继续判断x ≤ξb ℎ0εs0=M 0k 0.85(ℎ1−a1′)A s0E s0式2.4 εs1=(1.6ℎ0ℎ01−0.6)εs0 式1.5 ξb =β11+αs f y εcu E s +εs1εcu式1.6 ○1若x >ξb ℎ0时,则说明原受压钢筋不足,受拉区超筋致使受压区混凝土先破坏,需增加梁加固高度ℎ2重新计算或增大新增受压钢筋面积A s ′。
○2若x ≤ξb ℎ0时,继续判断x ≤ξb0ℎ01 εcu =0.0033−(f cu,k −50)×10−5 式1.7ξb0=β11+f y εcu E s式1.8 ○A 若x ≤ξb0ℎ01时,将x 代回式2.2中计算出A s 即完成计算。
○B 若x >ξb0ℎ01时,按下三式计算出x 、A s 、σs0即完成计算。
σs0=(0.8ℎ01x−1)εcu E s ≤f y0 式1.9 M ≤αs f y A s (ℎ0−x 2)+σs0A s0(ℎ01−x 2)+f y ′A s ′(x 2−a ′) 式2.10 α1f c0bx =σs0A s0+αs f y A s −f y ′A s ′ 式2.113、 梁底加高支座截面计算(上部受拉,下部受压)支座截面梁底新增受压钢筋A s ′按第1节计算,过程中为梁截面上部受压,下部受拉。
本节主要为对梁面原有受拉钢筋A s0的承载力设计值计算,步骤如下:(1) 考虑A s0′,根据力的平衡公式求加固后梁的受压区高度x :α1f c bx =f y0A s0−f y0′A s0′ −αs f y ′A s ′ 式3.1注:若混凝土受压区部分在原混凝土时,f c 取新旧混凝土强度较小者。
(2) 计算原有受压钢筋A s0′与新增受拉钢筋A s ′的合力作用点a3′:a3′=αs f y ′A s ′a ′+f y0′A s0′(ℎ2+a2′)s y ′s ′y0′s0′ 式3.2(3) 判断x ≥2a3′1)若x <2a3′时,将混凝土受压区形心等效为受压钢筋合力点a3′处,并对受压钢筋合力点取距,计算出梁面原有受拉钢筋A s0的承载力设计值M 1:M 1≤f y0A s0(ℎ0−a3′) 式3.32)若x ≥2a3′时,继续判断x ≤ξb ℎ0εcu =0.0033−(f cu,k −50)×10−5 式1.7ξb =β11+f y εcu E s式1.8 ○1若x >ξb ℎ0时,则说明原受压钢筋不足,受拉区超筋致使受压区混凝土先破坏,需增加梁加固高度ℎ2重新计算或增大新增受压钢筋面积A s ′。
○2若x ≤ξb ℎ0时,计算出梁面原有受拉钢筋A s0的承载力设计值M 2: M 2≤f y0A s0(ℎ0−x )+(f y0′A s0′+αs f y ′A s ′)(x −a3′) 式3.6 (4) 不考虑A s0′,根据力的平衡公式求加固后梁的受压区高度x ′:α1f c bx =f y0A s0 −f y ′A s ′ 式3.7(5) 判断x ′≥2a ′1)若x ′<2a ′时,将混凝土受压区形心等效为受压钢筋合力点a ′处,并对受压钢筋合力点取距,计算出梁面原有受拉钢筋A s0的承载力设计值M 3:M 3≤f y0A s0(ℎ0−a ′) 式3.82)若x ′≥2a ′时,继续判断x ′≤ξb ℎ0εcu =0.0033−(f cu,k −50)×10−5 式1.7ξb =β11+f y εcu E s式1.8 ○1若x ′>ξb ℎ0时,则说明原受压钢筋不足,致使受压区混凝土先破坏,需增加梁加固高度ℎ2重新计算或增大新增受压钢筋面积A s ′。
○2若x ′≤ξb ℎ0时,计算出梁面原有受拉钢筋A s0的承载力设计值M 4:M4≤f y0A s0(ℎ0−x2)+f y′A s′(x2−a′)式3.11(6)根据混凝土受压区高度是否大于两倍受压钢筋合力点,以上结果M1、M2二选一,M3、M4二选一,再把选出来的两个结果取大者则为该梁面的承载力设计值M。
4、梁侧加宽(单侧或两侧)跨中截面计算(上部受压,下部受拉)计算同第1节,加固高度为0,梁宽按加宽后计算,具体对应参数详下图:注:若混凝土受压区部分在原混凝土时,f c取新旧混凝土强度较小者。
5、梁侧加宽(单侧或两侧)支座截面计算(上部受拉,下部受压)计算同第3节,加固高度为0,梁宽按加宽后计算,具体对应参数详下图:注: f c取新旧混凝土强度较小者。
6、梁底加高、梁侧加宽(单侧或两侧)跨中截面计算(上部受压,下部受拉)计算同第1节,梁宽按加宽后计算,具体对应参数详下图:注:若混凝土受压区部分在原混凝土时,f c取新旧混凝土强度较小者。
7、梁底加高、梁侧加宽(单侧或两侧)支座截面计算二(上部受拉,下部受压)计算同第3节,梁宽按加宽后计算,具体对应参数详下图:注:若混凝土受压区部分在原混凝土时,f c取新旧混凝土强度较小者。
设计依据:1、《混凝土结构加固设计规范》第5.2.3~5.2.5条。
2、《混凝土结构设计规范》第6.2.1、6.2.6~6.2.7、6.2.10、6.2.14条。