受弯构件正截面加固计算

（1）采用粘贴钢板对梁、板等受弯构件进行加固时，除应遵守现行《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2002）正截面承载力计算基本假定外，尚应遵守下列补充规定：

1）构件达到受弯承载能力极限状态时，外贴钢板的拉应变εsp应按截面应变保持平面的假设确定。

2）钢板应力σp等于拉应变εsp与弹性模量Esp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，确定粘贴钢板的滞后应变。

4）在达到受弯承载能力极限状态前，外贴钢板与混凝土之间不致出现粘结剥离破坏。

（2）受弯构件加固后的相对界限受压区高度ζb，sp应按下列规定计算。

1）对重要构件，采用加固前控制值0.9倍，即：

2）对一般构件，采用加固前控制值，即：

式中　ζb——构件加固前的相对界限受压高度，按《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2002）的规定计算。

（3）在矩形截面受弯构件的受拉面和受压面粘贴钢板进行加固时见图5.1，其正截面承载力应符合下列规定：

图5.1　矩形截面正截面受弯承载力计算

以上式中　M——弯矩（包括加固前的初始弯矩）设计值；

x——等效矩形应力图形的混凝土受压区高度，简称混凝土受压区高度；

b、h——矩形截面宽度和高度；

fsp、——加固钢板的抗拉、抗压强度设计值；

Asp、——受拉钢板和受压钢板的截面面积；

——纵向受压钢筋合力点至混凝土受压区边缘的距离；

ho——构件加固前的截面有效高度；

ψsp——考虑二次受力影响时，受拉钢板抗拉强度有可能达不到设计值而引进的折减系数，当ψsp>1.0时，取ψsp=1.0；

εcu——混凝土极限压应变，取εcu=0.0033；

εsp，o——考虑二次受力影响时，受拉钢板的滞后应变，按本章第5.1.3节第（6）条的规定计算；若不考虑二次受力影响，取εsp，o=0；(www.xing528.com)

其他符号的意义同前。

加固设计时，若受压面没有粘贴钢板（即A′sp=0），可根据式（5.6）计算出混凝土受压区的高度x，并按式（5.8）计算出强度折减系数ψsp，然后带入式（5.7），即可求出受拉面应粘贴的钢板加固量Asp。

（4）对受弯构件正弯矩区的正截面加固，受拉钢板的截断位置距其充分利用截面的距离应不小于按下式确定的粘贴延伸长度：

式中　Lsp——受拉钢板粘贴延伸长度，mm；

tsp——粘贴的钢板厚度，mm；

fsp——加固钢板的抗拉强度设计值；

fc，y——钢板与混凝土之间的粘贴强度设计值，MPa，按表5.1的规定值采用。

表5.1　钢板与混凝土之间的粘贴强度设计值fc，y　单位：MPa

注　当混凝土强度等级介于表列级别之间时，按线性内插法确定fc，y值。

对受弯构件负弯矩区的正截面加固，钢板的截断位置距支座边缘的距离，除应根据负弯矩包络图按上式确定外，尚应参照外包钢的构造规定进行设计。

（5）对翼缘位于受压区的T形截面受弯构件受拉面粘贴钢板进行受弯加固时，应按第5.1.3节中第（1）～（3）条的原则和现行《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2002）中关于T形截面受弯承载力的计算方法进行计算。

（6）当考虑二次受力影响时，加固钢板的滞后应变εsp，o应按式（5.11）计算：

式中　Mok——加固前受弯构件验算截面上原作用的弯矩标准值；

αsp——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5.2的规定采用。

表5.2　计算系数αsp值

注　1.ρte为原有混凝土有效受拉截面的纵向受拉钢筋配筋率，即ρte=As/Ate，Ate为有效受拉混凝土截面面积，按现行《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2002）的规定计算。
2.当原构件钢筋应力σso≤150MPa，且ρte≤0.05时，αsp值可乘以调整系数0.9。

（7）当混凝土受拉面加固的钢板需粘贴在梁的侧面时，粘贴区域应控制在距受拉边缘1/4梁高范围内。此时，受拉钢板截面形心至受压边缘的距离为hsp，o。在进行正截面受弯承载力计算时，式（5.6）中的h应改为hsp，o，且应将侧面粘贴的钢板截面面积乘以折减系数m，其值按下式确定：

式中　hsp——自梁受拉边缘算起的钢板粘贴高度。

（8）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%，并且应验算其受剪承载力，避免受弯承载力提高后而导致构件受剪破坏先于受弯破坏。

（9）粘贴钢板的加固量，当采用厚度小于5mm的钢板时，对受拉区不应超过3层，对受压区不应超过2层。当采用厚度为10mm钢板时，仅允许粘贴1层。