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。