8,復(fù)材片材加固鋼結(jié)構(gòu)8 1 一般規(guī)定8,1。1,加固后結(jié)構(gòu)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算可以保證加固后結(jié)構(gòu)的安全性、進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算可以保證加固后結(jié)構(gòu)的正常使用、按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) GB.50017 2017.承受動(dòng)力荷載的構(gòu)件或連接件還應(yīng)進(jìn)行疲勞驗(yàn)算、如果構(gòu)件或連接件加固前符合疲勞承載力的規(guī)定.則只要加固后構(gòu)件應(yīng)力集中處的應(yīng)力幅.工業(yè)與民用房屋和鐵路橋梁,或最大應(yīng)力、公路橋涵、沒有增加,并且最大粘結(jié)應(yīng)力小于粘結(jié)疲勞強(qiáng)度 則不需要進(jìn)行驗(yàn)算、對(duì)只承受壓力的構(gòu)件和臨時(shí)性結(jié)構(gòu)物的構(gòu)件,也不需要進(jìn)行疲勞驗(yàn)算,8。1.2。采用復(fù)材片材加固鋼結(jié)構(gòu)時(shí),被加固結(jié)構(gòu)的原承載力設(shè)計(jì)值不應(yīng)低于其荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合值,加固失效時(shí),被加固構(gòu)件仍應(yīng)具有足夠的剩余承載力,以避免被加固構(gòu)件嚴(yán)重破壞,而被加固構(gòu)件的剩余承載力不應(yīng)低于恒載和可變荷載頻遇值組合下的作用效應(yīng)設(shè)計(jì)值,參照國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)?;炷两Y(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范,GB.50367的強(qiáng)制性條文,設(shè)計(jì)中還應(yīng)分析加固后對(duì)結(jié)構(gòu)中的其他構(gòu)件,節(jié)點(diǎn)或構(gòu)件的其他性能可能產(chǎn)生的不利影響、原因?yàn)?工程結(jié)構(gòu)作為一個(gè)整體、不同構(gòu)件的承載力以及構(gòu)件不同受力形式的承載力之間均存在級(jí)差要求 這些要求在現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中均有相關(guān)規(guī)定,加固后應(yīng)注意保持原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件和構(gòu)件的承載力間的級(jí)差 避免影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的合理的受力性能,軸心受拉構(gòu)件的可參照以下規(guī)定進(jìn)行。1、對(duì)軸心受拉構(gòu)件進(jìn)行加固時(shí)、考慮外粘貼部分與原結(jié)構(gòu)共同工作,最大應(yīng)變?yōu)殇摬牡那?yīng)變、同時(shí)還應(yīng)限制加固量較大時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)承載力的提高量 通過表面粘貼纖維布加固的軸心受拉鋼構(gòu)件。當(dāng)破壞形態(tài)為纖維布拉斷時(shí),承載力按下式計(jì)算、N,min,fAn,εfdEfAf 1、5fAn.3。式中、An.鋼構(gòu)件凈截面面積 mm2、Af,軸向布置的復(fù)材最小凈截面面積、mm2,Ef,復(fù)材的彈性模量 MPa。f 鋼材的屈服強(qiáng)度,N、mm2、εfd 纖維布的有效拉應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)值、2.表面粘貼纖維布應(yīng)沿構(gòu)件周邊均勻.對(duì)稱布置 不應(yīng)使加固后構(gòu)件的形心改變 對(duì)軸心受拉構(gòu)件進(jìn)行加固后應(yīng)使加固后的構(gòu)件不會(huì)出現(xiàn)偏心,3、表面粘貼纖維布應(yīng)采用橫向粘貼加強(qiáng)或機(jī)械錨固加強(qiáng),避免復(fù)材與鋼構(gòu)件之間發(fā)生剝離.應(yīng)通過表面構(gòu)造措施 避免表面粘貼加固失效,8,1 3,對(duì)于已受腐蝕的鋼結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件可采用復(fù)材進(jìn)行加固提高其耐腐蝕性,處于腐蝕環(huán)境下的鋼結(jié)構(gòu)也可采用復(fù)材加固提高其耐腐蝕性.當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)已遭受腐蝕或者需要進(jìn)行抗腐蝕處理時(shí),可以根據(jù)工程的具體情況,選擇具有良好耐腐蝕特性的復(fù)材進(jìn)行抗腐蝕防護(hù) 當(dāng)選擇復(fù)材進(jìn)行抗腐蝕防護(hù)時(shí) 參照英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS。EN,14879,2。2006.Organic,Coating,Systems,and.Linings for。Protection,of Industrial,Apparatus.and Plants。Against Corrosion、Caused、by Aggressive。Media。Part 2、Coatings,on,Metallic。Components中的相關(guān)規(guī)定 并結(jié)合我國(guó)的實(shí)際應(yīng)用情況、建議的復(fù)材抗腐蝕防護(hù)部分由5層構(gòu)成.圖1 1 底膠層、鋼結(jié)構(gòu)表面處理完畢后應(yīng)立刻在其表面涂敷一層厚度極薄的底膠、底膠是膠粘劑與鋼結(jié)構(gòu)之間的過渡層.它與膠粘劑和鋼結(jié)構(gòu)之間的粘結(jié)強(qiáng)度優(yōu)于膠粘劑與鋼結(jié)構(gòu)之間的粘結(jié)強(qiáng)度,底膠一方面可以提高鋼結(jié)構(gòu)與復(fù)材抗腐蝕防護(hù)層之間的粘結(jié)力,另一方面在鋼結(jié)構(gòu)表面處理之后與加固之前提供臨時(shí)的抗腐蝕保護(hù)層,在一些特殊情況下.如鋼結(jié)構(gòu)表面處理后立刻進(jìn)行加固施工時(shí),可省略該層,2 隔離層.當(dāng)選用碳纖維復(fù)材片材進(jìn)行抗腐蝕防護(hù)時(shí)、宜設(shè)置一層絕緣的玻璃纖維復(fù)材片材隔離層,且在整個(gè)防護(hù)層邊緣區(qū)域涂膠形成,凸形溢膠,以防止碳纖維復(fù)材片材與鋼結(jié)構(gòu)之間發(fā)生電偶腐蝕.當(dāng)選用非導(dǎo)電類復(fù)材片材,如玻璃纖維復(fù)材片材。進(jìn)行抗腐蝕防護(hù)時(shí).可省略該層,3,復(fù)材片材層,該層是復(fù)材抗腐蝕防護(hù)的核心部分,即主要抵抗外界環(huán)境侵蝕的防護(hù)層 應(yīng)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的抗腐蝕設(shè)計(jì)要求。如腐蝕侵害程度.所處腐蝕環(huán)境,防護(hù)的預(yù)期壽命等要求 選擇合適的纖維和樹脂。再依據(jù)相關(guān)的耐久性資料,經(jīng)專門研究 確定復(fù)材片材層的厚度,4。面層.覆蓋住復(fù)材片材層的粗糙表面。使防護(hù)層表面平坦、一般由短切纖維氈和與復(fù)材片材層一致的樹脂構(gòu)成 可根據(jù)實(shí)際需要確定是否保留該層,5 密封層或防腐層,采用密封劑或防腐涂層對(duì)復(fù)材抗腐蝕防護(hù)區(qū)域進(jìn)行表面防護(hù)是提高防護(hù)層耐久性的最簡(jiǎn)單有效的方法,此外、施工工藝和施工質(zhì)量會(huì)嚴(yán)重影響到復(fù)材的抗腐蝕防護(hù)效果,當(dāng)選擇復(fù)材進(jìn)行抗腐蝕防護(hù)時(shí)。需要按照專門的工藝進(jìn)行施工.并嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,8、1,4,除銹應(yīng)達(dá)到Sa2、5級(jí)或St2、0級(jí),參照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),涂覆涂料前鋼材表面處理.表面清潔度的目視評(píng)定、第1部分、未涂覆過的鋼材表面和全面清除原有涂層后的鋼材表面的銹蝕等級(jí)和處理等級(jí).GB、T。8923、1的規(guī)定。8、1 5,當(dāng)軸心受壓鋼構(gòu)件承載力不足時(shí)可采用復(fù)材與填充材料組合的加固,本條規(guī)定方法是一種典型的加固構(gòu)造形式?;谠囼?yàn)研究和理論分析,建立了本加固技術(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算公式.加固后構(gòu)件的截面剛度增加,穩(wěn)定承載力提高、但抗壓承載力提高的上限為全截面屈服.加固后構(gòu)件的軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),GB,50017中軸心受壓鋼構(gòu)件的截面分類計(jì)算。設(shè)計(jì)計(jì)算公式形式與軸心受壓鋼構(gòu)件的設(shè)計(jì)公式一致,其中剛度增強(qiáng)系數(shù)反應(yīng)加固量和加固構(gòu)造的影響.通常情況下沿構(gòu)件全長(zhǎng)加固、但實(shí)際情況限制不能全長(zhǎng)加固時(shí)剛度增強(qiáng)系數(shù)應(yīng)按照本標(biāo)準(zhǔn)附錄J計(jì)算。填充材料的可為砂漿,PVC 泡沫混凝土,木材等 γfill的取值范圍為0,2.1,0,當(dāng)為竹絲時(shí)為0、2、為砂漿時(shí)為1,0,在實(shí)際應(yīng)用中,可能采用開口的復(fù)材型材組成管進(jìn)行加固,這時(shí)應(yīng)通過外包復(fù)材實(shí)現(xiàn)封閉截面,并應(yīng)將拼合位置設(shè)置在垂直于截面轉(zhuǎn)動(dòng)軸的方向,加固后復(fù)材應(yīng)具有一定的抗壓縱向承載能力,根據(jù)彎曲的變形計(jì)算得到抗壓強(qiáng)度的限值 加固后的構(gòu)件承載能力提高,連接節(jié)點(diǎn)相對(duì)薄弱。應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)驗(yàn)算,并考慮對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響、