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设计计算等强代换问题--

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2024年6月12日发(作者:公灵珊)

粘贴纤维复合材加固法

《混凝土结构加固设计规范》(以下简称《规范》):P80 条文

10.2.10: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,不应超过40%。通俗讲就是钢筋缺的超过40%就不适合碳纤维加

固。但在实际运用过程中,缺失量在15~20%以内采用碳纤维加固经

济,在20%~40%采用粘钢加固更为合适(本条数据仅为经验)。

例题:250*600的钢筋混凝土梁,原下部配筋是2根三级钢22

(面积为760平方毫米)的,现在需要配筋截面872平方毫米,怎么

考虑加固?

(872-760)/760=14.7%,在15%~20%范围内,可采用碳纤维加

固。

碳纤维参数介绍:

1) 碳纤维布国标就两个等级,四种规格,对应厚度(理论厚度):

一级200g——0.111mm、一级300g——0.167mm、二级

200g——0.111mm、二级300g——0.167mm。(300g表示为300g/

平米)

2) 碳纤维抗拉强度标准值及设计值见规范表4.3.3、4.3.4,见

以下截图。

等强代换:上面例题钢筋面积缺872-760=112平方毫米

360*112=1600*0.6*碳纤维布横截面面积A

上式中,360为三级钢抗拉强度设计值,1600为碳纤维高强度一

级重要构件的抗拉强度设计值,0.6为碳纤维布抗拉强度利用系数(备

注:以前采用3000为抗拉强度标准值,严格讲是错误)。

上式算出A=42平方毫米,42/0.167=251毫米,即碳纤维布采用

宽度最小为251毫米。(0.167为碳纤布的厚度)。

梁宽为250,应采用2层碳纤维布。

360*112=1600*0.6*2*0.167*0.9*b,得出碳纤布宽度为140mm。

式中,2*0.167*0.9中0.9为多层厚度折减系数,按照《规范》

P78 条文10.24取值,算出为0.9。

关于式中碳纤维抗拉强度利用系数取值依据:根据《规范》P76,

可根据实际工程计算,经验取值为0.6(另外一种说法是碳纤维是一

种脆性材料,没有明显的屈服点,当达到标准值前后它极其有可能脆

段,这也就是说为什么我们做碳纤维设计的时候取其设计为其标准值

的60%的原因。),粘钢加固也有强度折减系数,但是粘钢加固算出

来该值偏大,一般取1.0,也即不考虑强度折减。

至于U形箍的计算参考《规范》10.3,当抗剪强度不够时采用计

算得出相关参数,同时参考10.9构造规定,由于平常设计抗剪强度

设计作为控制较少,本文就不举例说明。

2024年6月12日发(作者:公灵珊)

粘贴纤维复合材加固法

《混凝土结构加固设计规范》(以下简称《规范》):P80 条文

10.2.10: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,不应超过40%。通俗讲就是钢筋缺的超过40%就不适合碳纤维加

固。但在实际运用过程中,缺失量在15~20%以内采用碳纤维加固经

济,在20%~40%采用粘钢加固更为合适(本条数据仅为经验)。

例题:250*600的钢筋混凝土梁,原下部配筋是2根三级钢22

(面积为760平方毫米)的,现在需要配筋截面872平方毫米,怎么

考虑加固?

(872-760)/760=14.7%,在15%~20%范围内,可采用碳纤维加

固。

碳纤维参数介绍:

1) 碳纤维布国标就两个等级,四种规格,对应厚度(理论厚度):

一级200g——0.111mm、一级300g——0.167mm、二级

200g——0.111mm、二级300g——0.167mm。(300g表示为300g/

平米)

2) 碳纤维抗拉强度标准值及设计值见规范表4.3.3、4.3.4,见

以下截图。

等强代换:上面例题钢筋面积缺872-760=112平方毫米

360*112=1600*0.6*碳纤维布横截面面积A

上式中,360为三级钢抗拉强度设计值,1600为碳纤维高强度一

级重要构件的抗拉强度设计值,0.6为碳纤维布抗拉强度利用系数(备

注:以前采用3000为抗拉强度标准值,严格讲是错误)。

上式算出A=42平方毫米,42/0.167=251毫米,即碳纤维布采用

宽度最小为251毫米。(0.167为碳纤布的厚度)。

梁宽为250,应采用2层碳纤维布。

360*112=1600*0.6*2*0.167*0.9*b,得出碳纤布宽度为140mm。

式中,2*0.167*0.9中0.9为多层厚度折减系数,按照《规范》

P78 条文10.24取值,算出为0.9。

关于式中碳纤维抗拉强度利用系数取值依据:根据《规范》P76,

可根据实际工程计算,经验取值为0.6(另外一种说法是碳纤维是一

种脆性材料,没有明显的屈服点,当达到标准值前后它极其有可能脆

段,这也就是说为什么我们做碳纤维设计的时候取其设计为其标准值

的60%的原因。),粘钢加固也有强度折减系数,但是粘钢加固算出

来该值偏大,一般取1.0,也即不考虑强度折减。

至于U形箍的计算参考《规范》10.3,当抗剪强度不够时采用计

算得出相关参数,同时参考10.9构造规定,由于平常设计抗剪强度

设计作为控制较少,本文就不举例说明。

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