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文档简介
混凝土结构加固设计规范演示文稿当前第1页\共有366页\编于星期一\6点目次I标准化的法律、法规基础…………… 4I.1应遵守的国家法律、法规和规章… 4I.2应正确处理的标准规范层次关系… 10I.3应正确理解强制性标准与强制性条文…………… 17II结构加固方法概述…… 21III必须严格执行的强制性条文………… 44IV应重点学习的若干条文规定………………………… 79IV.1“基本规定”部分………………… 79IV.2“材料”部分……… 88IV.3“增大截面加固法”部分………… 1352当前第2页\共有366页\编于星期一\6点续目次IV.4“外加预应力加固法”部分………… 151IV.5“外包型钢加固法”部分…………… 163IV.6“粘贴钢板加固法”部分…………… 170IV.7“粘贴纤维复合材加固法”部分…… 212IV.8“预应力碳纤维复合材加固法”部分……………… 263IV.9“预张紧钢丝绳网-聚合物砂浆面层加固法”部分………………… 279IV.10“植筋技术”部分………………… 298IV.11“锚栓技术”部分………………… 328IV.12“裂缝处理技术”部分…………… 3363当前第3页\共有366页\编于星期一\6点续目次V结构加固设计中常遇问题的处理…… 345V.1混凝土结构、构件施工质量不符合设计要求,但满足现行设计规范要求时如何处理的问题…… 345V.2实测的砼强度等级偏低问题……… 346V.3混凝土斜裂缝的识别与处理……… 349V.4砼斜截面受剪承载力的确定问题… 354V.5砼构件尺寸不满足植筋埋深问题的处理………… 357V.6关于加固新建房屋如何满足50年使用期要求的问题……………… 362V.7植筋破坏性检验的合格判断问题… 363V.8关于胶体热变形温度测定的问题… 3654当前第4页\共有366页\编于星期一\6点I标准化的法律、法规基础
I.1应遵守的国家法律、法规和规章(1)应学习《中华人民共和国标准化法》第十一条及第十三条至第十六条中华人民共和国标准化法
第十一条对需要在全国范围内统一的下列技术要求,应当制定国家标准:5当前第5页\共有366页\编于星期一\6点(一)互换配合、通用技术语言要求;(二)保障人体健康和人身、财产安全的技术要求;(三)基本原料、燃料、材料的技术要求;(四)通用基础件的技术要求;6当前第6页\共有366页\编于星期一\6点(五)通用的试验、检验方法;(六)通用的管理技术要求;(七)工程建设的重要技术要求;(八)国家需要控制的其他重要产品的技术要求。7当前第7页\共有366页\编于星期一\6点第十三条对没有国家标准而又需要在全国某个行业范围内统一的技术要求,可以制定行业标准。第十四条…行业标准在相应的国家标准实施后,自行废止。8当前第8页\共有366页\编于星期一\6点第十五条对没有国家标准和行业标准而又需要在省、自治区、直辖市范围内统一的工业产品的安全、卫生要求,可以制定地方标准。第十六条
…地方标准在相应的国家标准或行业标准实施后,自行废止。9当前第9页\共有366页\编于星期一\6点(2)应学习第25号建设部令发布的《工程建设行业标准管理办法》第六条及第十条工程建设行业标准管理办法
第六条行业标准不得与国家标准相抵触。
第十条
…行业标准在相应的国家标准实施后,应当及时修订或废止。10当前第10页\共有366页\编于星期一\6点I.2应正确处理的标准规范层次关系
工程建设国家标准,主要是针对为保障安全、质量、卫生、环保和维护公共利益所必需达到的最低要求作出统一的规定。至于更严质量要求、更高技术水平和更能满足社会生产、生活需求的标准,则应由其他层次的标准规范,如行业标准、CECS推荐性标准和企业标准等在国家标准基础上进行充实和提高。11当前第11页\共有366页\编于星期一\6点
然而,在前一段时间里,这一最基本的标准化关系,由于种种原因而没有得到遵循,出现了有些标准对安全、质量的要求反而低于国家标准的不正常情况。在建筑物加固过程中,若遇到上述情况,一定要按照国家标准化法和建设部第25号部令的规定来处理标准规范之间的层次关系,以避免违反法律、法规。12当前第12页\共有366页\编于星期一\6点
这里需要指出的是:国家标准之间的相互关系,应以通用技术标准为基础,其他技术标准的要求应高于通用技术标准。一般而言:设计规范和施工质量验收规范均是通用标准,也是所有设计、施工人员所必须首先遵守和执行的标准。13当前第13页\共有366页\编于星期一\6点至于国家标准与“导则”、“通则”的关系,则较为复杂,须区别不同情况予以处理:(1)名为导则,但有标准代号和编号,并有批准发布机关者,应按其代号确定其属性。如冠以GB的,即是国家标准;冠以JGJ、JTJ、HG等等,即是行业标准;冠以CECS、CCES的,即是协会标准或学会标准。14当前第14页\共有366页\编于星期一\6点(2)名为导则,且有行政主管部门文号者,如住房和城乡建设部以“建村函[2009]69号函”发给有关部门的《农村危险房屋鉴定技术导则(试行)》,属于相关标准在特定情况下增发的指导性文件,不仅应结合本地区实际参照执行,而且其中所涉及的安全性能指标和参数,均不得低于相关标准的要求。15当前第15页\共有366页\编于星期一\6点(3)名为通则,意即通用规则或原则,实质是某层次的标准。因此,一般均有标准代号与编号。例如:《民用建筑设计通则》标准号为JGJ37,即是行业标准;《建筑工程抗震性态设计通则》标准号为CECS160,即是中国建设标协的推荐性标准等等。16当前第16页\共有366页\编于星期一\6点(4)名为规则或规定者,其含义一般与标准、规范、规程无异。如《铁路测量技术规则》TBJ101和《铁路结合梁设计规定》TBJ24,均为铁道部的行业标准,与其他行标无异。17当前第17页\共有366页\编于星期一\6点I.3应正确理解强制性标准与
强制性条文
1)国家标准化法第七条规定:保障人体健康、人身、财产安全的标准和法律、行政法规规定强制执行的标准是强制性标准。18当前第18页\共有366页\编于星期一\6点工程建设强制性标准是指直接涉及工程质量、安全、卫生及环境保护等方面的工程建设标准强制性条文(建设部令第81号)。19当前第19页\共有366页\编于星期一\6点
2)强制性条文与主控项目条文的区别强制性条文实施的是事前和事后监督检查并举的机制,亦即只要违反强条,不论是否造成后果均应进行处罚;20当前第20页\共有366页\编于星期一\6点主控项目的性质虽与强制性条文一致,但它实施的是事前督查、事后验证处理的机制,亦即只有造成后果,才能依据标准的规定按照有关法规进行处罚。21当前第21页\共有366页\编于星期一\6点II结构加固方法概述II.1增大截面加固法这是通过在构件截面外围新浇混凝土,并加配受力钢筋或构造钢筋,以达到提高原构件承载力、刚度、稳定性和抗裂性之目的;对受压构件还可降低其长细比和轴压比。因此,常用于梁、柱、板和基础等的加固。22当前第22页\共有366页\编于星期一\6点图II.1-1增大截面加固柱、梁示意图23当前第23页\共有366页\编于星期一\6点这种加固方法具有施工工艺简单、使用经验丰富、受力可靠、加固费用较低等优点,很易被人们所接受,很易被人们所接受;但其施工时湿作业工作量大,养护期长,占用建筑空间较多等缺点,也使其应用受到一定限制。24当前第24页\共有366页\编于星期一\6点这种加固方法的施工要点,在于如何保证新、旧材料的共同工作,其关键是新旧混凝土界面上的剪应力能否有效地传递。为此,在施工工艺上应充分了解和贯彻设计的意图,采取适当的技术措施,以确保新、旧混凝土共同工作的可靠性。25当前第25页\共有366页\编于星期一\6点II.2钢筋混凝土面层加固法这是增大混凝土截面加固法在砌体柱、墙中的引用;也称钢筋网夹板墙或围套。具有成熟的设计和施工经验;能提高构件受压、受剪承载力和抗震能力,是砌体结构最常用的加固方法。施工简单,但湿作业时间长,且安装箍筋和拉结筋所需的凿洞工作量大。26当前第26页\共有366页\编于星期一\6点图II-2增大截面加固砌体柱、墙示意(a)砖柱加固;(b)砖墙加固;(c)带壁柱砖墙加固27当前第27页\共有366页\编于星期一\6点II.3复合截面加固法通过采用结构胶粘结或高强聚合物砂浆喷抹,将增强材料粘合于原构件表面,使之形成具有整体性的复合截面,以提高其承载力和延性的一种直接加固法。28当前第28页\共有366页\编于星期一\6点1)粘钢加固粘贴钢板法是在混凝土构件表面用结构胶粘贴钢板,以提高构件承载力的一种加固方法。该方法适用于对钢筋混凝土构件受弯、斜截面受剪、受压和受拉构件的加固,但不适用于素混凝土构件,包括纵向受力钢筋配筋率低于现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010规定的最小配筋率的构件加固。29当前第29页\共有366页\编于星期一\6点图II.3(1)粘钢法加固形式示意图30当前第30页\共有366页\编于星期一\6点2)粘贴纤维复合材加固这种加固法是以结构胶为粘料,将纤维织物或纤维板材外贴于被加固构件表面,利用纤维复合材的高抗拉强度和受拉弹性模量达到提高结构承载力和延性的目的。目前常用的有三种纤维材料:碳纤维(CFRP)、玻璃纤维(GFRP)和芳纶纤维(AFRP)。它们的施工方法基本一致。31当前第31页\共有366页\编于星期一\6点图II.3(2)-a碳纤维织物(布)加固混凝土梁32当前第32页\共有366页\编于星期一\6点图II.3(2)-b板底贴碳纤维布加固33当前第33页\共有366页\编于星期一\6点图II.3(2)-c梁高(T形截面腹板高)>450mm时应加贴腰压带34当前第34页\共有366页\编于星期一\6点3)外贴型钢加固这是在混凝土柱的四角包以型钢,并用结构胶粘结成整体的一种加固方法。最常用的是在方形或矩形柱的四角粘以角钢,并在横向以钢缀板施加约束的做法。这种加固方法可以大幅度提高原构件的承载能力,且无上限的控制,又不影响建筑空间,因而为大跨、重型结构加固所首选,但须由熟练的钢结构专业人员施工。35当前第35页\共有366页\编于星期一\6点图II.3(3)外粘型钢加固36当前第36页\共有366页\编于星期一\6点II.4混凝土构件绕丝加固法这是通过缠绕退火钢丝使被加固的受压构件混凝土受到约束作用,从而提高其极限承载力和延性的一种加固法。在GB50367中,主要用于位移延性不足的混凝土柱的抗震加固。施工单位喜欢在新浇柱的砼强度达不到要求时使用。因为它可提高原混凝土强度1~2级。37当前第37页\共有366页\编于星期一\6点图II.4绕丝构造示意图38当前第38页\共有366页\编于星期一\6点II.5钢丝绳网-聚合物改性水泥砂浆面层加固法这是将小直径钢丝绳网片(钢铰线网片)敷设并固定于被加固构件部位,再在其表面喷涂约30mm厚聚合物改性水泥砂浆面层,固化后形成整体受力的加固方法。一般用以替代碳纤维复合材加固砼或砌体构件。其优点是原构件表面处理简单,缺点与碳纤维相近。90年代开始从韩国引进,但应用不多。39当前第39页\共有366页\编于星期一\6点图II.5-1钢丝绳网-聚合物改性水泥砂浆外加层构件示意图40当前第40页\共有366页\编于星期一\6点图II.5-2节点详图之一(a)双面加固穿实心楼板节点;(b)双面加固穿实心楼板节点;(c)双面加固穿空心楼板节点41当前第41页\共有366页\编于星期一\6点II.6外加预应力加固法这是通过施加体外预应力,使原结构、构件的受力得到改善或调整的一种间接加固法。1采用无粘结预应力钢绞线加固如图II.6-1、II.6-2所示;多用于工业建筑加固;2采用预应力碳纤维板加固;多用于公路桥梁加固。42当前第42页\共有366页\编于星期一\6点图II.6-1预应力下撑式拉杆构造(次梁加固)1-主梁;2-次梁;3-楼板;4-拉杆;5-拉紧螺栓;6-支撑垫板及钢筋棒;7-挡板;8-钢套箍;9-锚栓43当前第43页\共有366页\编于星期一\6点图II.6-2预应力下撑式拉杆构造(主梁加固)1-主梁;2-次梁;3-楼板;4-拉杆;5-拉紧螺栓;6-支撑垫板及钢筋棒;7-柱;8-钢套箍;9-锚栓44当前第44页\共有366页\编于星期一\6点Ⅲ必须严格执行的强制性条文第一条(3.1.8)未经技术鉴定或设计许可,不得改变加固后结构的用途和使用环境。制定本条文的依据:结构的加固设计,系以委托方提供的结构用途和使用环境为依据进行的。倘若加固后任意改变其用途或使用环境,将显著影响结构加固部分的安全性及耐久性。因此,改变前必须经技术鉴定或设计许可,否则其后果将很严重。45当前第45页\共有366页\编于星期一\6点第二条(4.3.1)纤维复合材用的纤维必须为连续纤维,其品种和质量应符合下列要求:1承重结构加固用的碳纤维,应选用聚丙烯腈基不大于15k的小丝束纤维。2承重结构加固用的芳纶纤维,应选用饱和吸水率不大于4.5%的对位芳香族聚酰胺长丝纤维。其5000h、1000MPa应力作用下的蠕变值不应大于0.15mm。46当前第46页\共有366页\编于星期一\6点3承重结构加固用的玻璃纤维,应选用高强度玻璃纤维、耐碱玻璃纤维或碱金属氧化物含量低于0.8%的无碱玻璃纤维,严禁使用高碱的玻璃纤维(A纤维)和中碱的玻璃纤维(C纤维)。4承重结构加固工程,严禁采用预浸法生产的纤维织物。
47当前第47页\共有366页\编于星期一\6点不同型号碳纤维织物强度大致分布图48当前第48页\共有366页\编于星期一\6点
制定依据:(1)碳纤维按其主原料分为三类,即聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青(PITCH)基碳纤维和粘胶(RAYON)基碳纤维。从结构加固要求衡量,以PAN基碳纤维为最佳;粘胶基碳纤维最不适用;沥青基碳纤维只有高模量的长丝(Ⅰ级≥6.0×105MPa;Ⅱ级3.5×105~5.0×105MPa),可用于需要高刚性材料的场合,但目前很少遇到这类用途,故本规范仅纳入聚丙烯腈基(PAN基)碳纤维。49当前第49页\共有366页\编于星期一\6点(2)当采用聚丙烯腈基碳纤维时,还必须采用15k或15k以下的小丝束;不允许采用大丝束;这主要是因为小丝束的抗拉强度十分稳定,其变异系数均在5%以下,而大丝束则不然,其变异系数可达18%,且试验中所表现出的可靠性很差,不能作为承重结构加固材料使用。50当前第50页\共有366页\编于星期一\6点(3)k数大于15,但不大于18的碳纤维,虽仍属于小丝束的范围,但由于我国工程结构使用碳纤维的时间还很短,所积累的成功经验均是从12k和15k碳纤维的试验和工程中取得的。因此,暂时还只允许使用15k及15k以下的碳纤维,以确保工程安全。51当前第51页\共有366页\编于星期一\6点(4)应注意的新问题a最近市场上陆续发现碳纤维布k数检测结果所反映出来的经纱密度N小于界限值的问题,这是由于使用非标丝编织的结果。非标丝属等外品,生产厂家不提供任何质量保证,如:抗拉强度和伸长率保证以及原丝匀质性保证等很可能影响工程质量和安全。52当前第52页\共有366页\编于星期一\6点b应谨防掺假产品市场上已发现掺有黑色滌纶或其他粘胶纤维的碳纤维布,其性能很差,应严防混入现场。检验方法:见参考件。c应拒用假冒的纤维织物如玄武岩纤维布等,其抗拉强度和弹模仅及碳纤维30~42%,不能用以替代碳纤维产品。否则将危及结构的安全。53当前第53页\共有366页\编于星期一\6点[参考件]北京市场出现的假碳纤维布检查项目真品假品加工方法单向编织、拉紧热压单向编织材质碳纤维丝涤纶纤维、玄武岩纤维、石英纤维、粘胶纤维等色泽光亮、均匀、原色(纯黑、有亮泽)暗、干涩、不均匀、灰黄色或漂染黑色或刷胶后变黑色手感柔软僵硬导电性导电不导电强度高极低、易拉断编者注:假品在上海、广东、河北等地也陆续出现。(天地金草田科技公司供稿)54当前第54页\共有366页\编于星期一\6点(5)对芳纶纤维在承重结构工程中的应用,必须选用对位芳香族聚酰胺长丝纤维;同时,还必须采用线密度不小于3160dtex(分特)的制品;因为这类纤维抗蠕变性较好,且吸水率能控制在4.5%以下,故能确保工程安全。55当前第55页\共有366页\编于星期一\6点芳纶纤维韧性好,又耐冲击、耐疲劳。因而常用于有这方面要求的结构加固。另外,还用于与碳纤维混杂编织,以减少碳纤维脆性的影响。芳纶纤维的缺点是吸水率较大,耐光老化性能较差。为此,在粘贴的表层上应采取必要的防护措施。56当前第56页\共有366页\编于星期一\6点(6)对玻璃纤维在结构加固工程中的应用,之所以仅允许选用高强度的S玻璃纤维、耐碱的AR玻璃纤维或碱金属氧化物含量低于0.8%的E玻璃纤维,主要是因为高含碱量的A玻璃纤维和中含碱量的C玻璃纤维,极易受混凝土腐蚀,耐水性差,因而不适于结构加固使用。57当前第57页\共有366页\编于星期一\6点(7)预浸法生产的碳纤维织物,由于存贮期短,且要求低温冷藏,在现场加固施工条件下很难做到,常常因此而导致预浸料提前固化。若勉强加以利用,将严重影响结构加固的安全和质量,故也有必要作出严禁使用这种材料的规定。58当前第58页\共有366页\编于星期一\6点第三条(4.3.3)纤维复合材抗拉强度标准值,应根据置信水平为0.99、保证率为95%的要求确定。不同品种纤维复合材的抗拉强度标准值应按表4.3.3的规定采用。59当前第59页\共有366页\编于星期一\6点表4.3.3纤维复合材抗拉强度标准值品种等级或代号抗拉强度标准值(MPa)单向织物(布)条形板碳纤维复合材高强度Ⅰ级34002400高强度Ⅱ级30002000高强度Ⅲ级1800-60当前第60页\共有366页\编于星期一\6点品种等级或代号抗拉强度标准值单向织物(布)条形板芳纶纤维复合材高强度Ⅰ级21001200高强度Ⅱ级1800800玻璃纤维复合材高强玻璃纤维2200-无碱玻璃纤维、耐碱玻璃纤维1500-61当前第61页\共有366页\编于星期一\6点
制定依据:表4.3.3的标准值是根据全国建筑物鉴定与加固标准技术委员会10多年来对进入我国建设工程市场各种品牌和型号纤维复合材的抽检结果,并参照国外有关规程和指南制定的。就每一品种和型号而言,其抗拉强度标准值,均具有95%的强度保证率和99%的置信水平。62当前第62页\共有366页\编于星期一\6点在这基础上,通过加权方法给出了规范的取值,因而具有较好的包容性和可靠性。其中,需要指出的是Ⅲ级碳纤维复合材,由于其强度离散性很大,不适宜采用一般统计方法确定其标准值,因而改用稳健估计方法进行取值。63当前第63页\共有366页\编于星期一\6点第四条(4.3.6)对符合安全性要求的纤维织物复合材或纤维复合板材,当与其他非配套供应的结构胶粘剂配合使用时,必须按下列项目重新做适配性检验,且检验结果必须符合现行国家标准《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB50728-2011第8.2.4条的规定。
1抗拉强度标准值;2纤维复合材与混凝土正拉粘结强度;3层间剪切强度。64当前第64页\共有366页\编于星期一\6点
制定依据:(1)因为一种纤维与一种胶粘剂的配伍通过了安全性及适配性的检验,并不等于它与其他胶粘剂的匹配,也具有同等的安全性及适配性。故必须重新做检验,但检验项目可以适当减少。(2)通过检验抗拉强度,可以确定纤维与胶粘剂粘结固化后所形成的复合材是否具有规范所要求的整体性。65当前第65页\共有366页\编于星期一\6点(3)通过层间剪切强度检验和纤维与混凝土正拉粘结强度检验,可以判断:(a)胶粘剂对该种纤维的浸润性和渗透性是否良好;(b)胶粘剂的垂流度是否符合施工工艺要求;(c)胶粘剂的流淌性是否会导致复合材出现大面积缺胶现象;(d)剪切强度和正拉粘结强度是否有显著的下降。66当前第66页\共有366页\编于星期一\6点第五条(4.4.2)承重结构用的胶粘剂,必须进行粘结抗剪强度检验。检验时,其粘结抗剪强度标准值,应根据置信水平为0.90、保证率为95%的要求确定。67当前第67页\共有366页\编于星期一\6点
制定依据:
为了确保使用粘接技术加固的结构安全,必须要求胶粘剂的粘接抗剪强度标准值应具有足够高的强度保证率和置信水平(即实现概率)。本规范采用的95%保证率,系根据《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068确定的;其0.90的置信水平是参照美国ACI355.2选用的。
68当前第68页\共有366页\编于星期一\6点第六条(4.4.4)承重结构加固工程中严禁使用不饱和聚酯树脂和醇酸树脂作为胶粘剂。
制定依据:国内外所有的试验和试用均证明:不饱和聚酯树脂和醇酸树脂的耐潮湿、耐水和耐老化性能极差,对承重结构的胶粘加固危害极大。因此,为确保工程安全,作出了严禁使用这两种胶的规定。69当前第69页\共有366页\编于星期一\6点
调查表明:尽管国家标准以强制性条文作出严禁使用的规定,但还是有不少施工单位伙同国企基建管理人员作案,不仅大量用于锚固工程,而且还变本加厉地用于粘钢工程。这是极其严重危及安全的行为,务必提请设计单位和质监单位注意:采取有力措施管好不诚信的生产厂家、不负责任的监理人员和胆大妄为的施工单位。70当前第70页\共有366页\编于星期一\6点第七条(4.5.3)钢丝绳的抗拉强度标准值()应按其极限抗拉强度确定,且应具有不小于95%的保证率以及不低于90%的置信水平。71当前第71页\共有366页\编于星期一\6点
制定依据:承重结构用小直径高强钢丝绳应具有不低于95%的强度保证率。这是根据现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068作出的规定。同时,还应要求该保证率应具有不低于90%的置信水平,是参照现行国家标准《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》和美国ACI有关标准的规定,经专家论证和验证性试验后制定的。72当前第72页\共有366页\编于星期一\6点第八条(4.5.4)不锈钢丝绳和镀锌钢丝绳的强度标准值和设计值应按表4.5.4采用。表4.5.4高强钢丝绳抗拉强度设计值(MPa)
种类符号高强不锈钢丝绳高强镀锌钢丝绳钢丝绳公称直径(mm)抗拉强度标准值ftk抗拉强度设计值frw钢丝绳公称直径(mm)抗拉强度标准值ftk抗拉强度设计值frw6×7+IWS2.4~4.0160012002.5~4.5165011001×192.5147011002.51580105073当前第73页\共有366页\编于星期一\6点
制定依据:根据本规范第4.5.3条规定的原则,制定了结构加固用钢丝绳的抗拉强度标准值和设计值,与原规范(GB50367-2006)相比,做了如下重要的修订:1原规范当时取样较少,试验方法也存在问题,以致所取得的强度数据偏高。74当前第74页\共有366页\编于星期一\6点此次修订规范,根据各地区的平均水平,对抗拉强度标准值作了调低的修正。2考虑到特细钢丝绳在结构加固中应用属于新材料,故在确定其抗拉强度设计值时,采用了较为稳健的分项系数,对不锈钢丝绳和镀锌钢丝绳分别取为1.3和1.5。75当前第75页\共有366页\编于星期一\6点第九条(4.5.6)结构面层加固用的钢丝绳,其内部和表面严禁涂有油脂。制定依据:结构加固用的钢丝绳,若按一般习惯内外涂以油脂,则钢丝绳与聚合物改性水泥砂浆之间的粘结力将严重下降,以致无法传递剪切应力。因此,本规范作出严禁涂油脂的规定。为了在工程上得到实施,除了应在钢厂订货合同上予以明确外,还必须在进场检查时作为主控项目对待,才能防止流入工程。76当前第76页\共有366页\编于星期一\6点第十条(15.2.4)植筋用结构胶粘剂的粘结抗剪强度设计值fbd应按表15.2.4的规定值采用。当基材混凝土强度等级大于C30,且使用的是快固型胶粘剂时,表中的fbd值应乘以强度降低系数0.8。77当前第77页\共有366页\编于星期一\6点第十一条(16.2.3)碳钢、合金钢及不锈钢锚栓的钢材强度设计指标必须符合表16.2.3–1和表16.2.3–2的规定。表16.2.3–1碳钢及合金钢锚栓钢材强度设计指标性能等级4.85.86.88.8锚栓强度设计值(MPa)用于抗拉计算fud,t
250310370490用于抗剪计算fud,v
150180220290
注:锚栓受拉弹性模量Es取2.0×105MPa;表16.2.3–2不锈钢锚栓钢材强度设计指标
性能等级507080螺纹直径(mm)≤32≤24≤24锚栓强度设计值(MPa)用于抗拉计算fud,t
175370500用于抗剪计算fud,v
10522530078当前第78页\共有366页\编于星期一\6点
制定依据:这个强条规定基本上是参照欧洲标准制定的,但根据我国钢材性能和质量情况对设计指标稍作偏于安全的调整。此外,还在条文内容的表达方式上作了适当改变:一是与现行设计规范相协调,给出锚栓钢材强度的设计值;二是直接以锚栓抗剪强度设计值fud,v取代欧洲标准公式中的0.5fud,t,使该表达式在计算结果相同的情况下概念较为清晰。79当前第79页\共有366页\编于星期一\6点Ⅳ应重点学习的章节条文规定Ⅳ.1“基本规定”部分(第3章)1关于结构加固均应考虑其整体牢固性问题本规范3.1.1条指出:“加固设计的范围,可按整幢建筑物或其中某独立区段确定,也可按指定的结构、构件或连接确定,但均应考虑该结构的整体牢固性。”80当前第80页\共有366页\编于星期一\6点因为每一构件的安全与正常使用,并不意味着可以据以判断该承重结构体系的整体承载是否安全。因为就结构体系而言,其整体的安全性还在很大程度上取决于原结构方案及其布置是否合理,构件之间的连接、拉结和锚固是否系统而可靠,其原有的构造措施是否得当与有效等等;而这些就是结构整体牢固性(robustness)的内涵;81当前第81页\共有366页\编于星期一\6点其所起到的综合作用就是使结构具有足够的延性和冗余度,以防止因偶然作用而导致的局部破坏发展成为整个结构的倒塌,甚至连续倒塌。因此,本标准要求专业技术人员在承担结构的安全性鉴定时,应对该承重结构的整体牢固性进行调查与评估,以确定是否需作相应的加强。82当前第82页\共有366页\编于星期一\6点这一重要规定是参照英国规范的概念设计理念作出的。国外几次大地震,如智利圣地亚哥、美国加洲和日本等8~9级强震,充分验证了其正确性。83当前第83页\共有366页\编于星期一\6点2关于结构加固设计使用年限的规定:原规范从既有建筑结构的使用情况出发,参照欧美有关标准的规定,作出了以30年为宜的规定,而现实的国情是:有不少新建工程也存在着必须立即加固的问题,并且要求加固后的结构仍能保持50年的设计使用年限。这对使用普通结构胶加固的工程而言,有较大难度。因为这类胶通常是按30年的使用期设计的,并已为许多国家所认可。84当前第84页\共有366页\编于星期一\6点因为基于国际上的共识,凡能通过2000h耐湿热老化检验者,便可认为能满足结构加固所要求的30年使用期的规定。如果要求结构胶能安全工作50年,按国际惯例,就必须以著名的Findley理论为依据,进行不少于5000h的耐长期应力作用的检验。经鉴定通过后,才允许用于结构工程。据此,为了及时处理这一急待解决的实际问题,本规范此次修订作出了相应规定。
85当前第85页\共有366页\编于星期一\6点本规范第3.1.7条第2款:“当结构的加固材料中含有合成树脂(如常用的结构胶)或其他聚合物成分时,其结构加固后的使用年限宜按30年考虑;若业主要求结构加固后的使用年限为50年时,其所使用的胶和聚合物的粘结性能,应通过耐长期应力作用能力的检验。”86当前第86页\共有366页\编于星期一\6点3关于防止结构加固部分意外失效的应急规定为防止结构加固部分意外失效而导致的坍塌,在使用胶粘剂或掺有聚合物的加固方法时,其加固设计除应按本规范的规定进行外,尚应对原结构进行验算。验算时,应要求原结构、构件能承担n倍恒载标准值的作用。当可变荷载(不含地震作用)标准值与永久荷载标准值之比值不大于1时,取n=1.2;当该比值等于或大于2时,取n=1.5;其间按线性内插法确定。87当前第87页\共有366页\编于星期一\6点
制定依据:为防止结构加固部分意外失效(如火灾或人为破坏等)而导致的建筑物坍塌,英、美等国有关结构加固设计的规程和指南要求:当使用胶粘剂或其他聚合物的加固方法时,其原结构、构件必须具有一定的承载力,以便在加固部分意外失效时能继续承受永久荷载和少量可变荷载的作用。以便为救援争取时间。88当前第88页\共有366页\编于星期一\6点Ⅳ.2“材料”部分(第4章)1关于钢筋牌号的选用问题(4.2.1条)作为砼结构加固的设计规范对加固用的钢筋的选用,主要基于以下三点的考虑:(1)在二次受力条件下,具有较高的强度利用率和较好的延性,能较充分地发挥被加固构件新增部分的材料潜力;(2)具有良好的可焊性,在钢筋、钢板和型钢之间焊接的可靠性能够得到保证;(3)高强钢材仅推荐用于预应力加固及锚栓连接。89当前第89页\共有366页\编于星期一\6点
所谓的二次受力,是指被加固的构件在加固前已经承载受力(即第一次受力)。在这种情况下,新加部分在加固后并不立即分担荷载,而要等到有新增加的荷载(即第二次加载)时才开始受力(即第二次受力)。因此,新加部分的应力、应变始终滞后于原构件的累计应力、应变。当构件达到极限状态时,新加部分可能达不到其自身的极限状态,亦即其能力得不到充分发挥。90当前第90页\共有366页\编于星期一\6点为了解决这个问题,在结构加固时可采取下列措施:
①卸载;
②采用预应力方法加固;
③加固所用的钢筋,应选用比例极限变形较小的低强度等级钢筋。这里需要说明一下为什么要选用低强度等级的钢筋作为加固材料。主要是由于它们的强度利用系数较高。以轴心受压柱的加固为例,可以从下图看出柱的应力高低(即应变大小)与钢筋强度利用系数的关系。91当前第91页\共有366页\编于星期一\6点图中:αc和αs分别为新加混凝土和钢筋的强度利用系数;βc为轴心受压原构件的应变水平。92当前第92页\共有366页\编于星期一\6点当βc=0时,表示加固时完全卸荷。此时,对I~III级钢筋,αs=1;对IV级钢筋,αs=0.74;对热处理高强钢筋,αs=0.27。因此,原规范作出了如下规定(2006版4.3.1条1款):“应优先选用HRB335级热轧带肋钢筋或HPB235级的热轧光园钢筋;当有工程经验时,也可使用HRB400级或RRB400级热轧带肋钢筋。”93当前第93页\共有366页\编于星期一\6点这次修订本规范,鉴于国家政策的调整,要求推广使用400MPa、500MPa级高强热轧带肋钢筋作为纵向受力主导钢筋;限制并准备逐步淘汰335MPa级热轧带肋钢筋;用300MPa级光园钢筋取代235MPa级光园钢筋。因此,迫于无奈,只能按国家给出的过渡期,对原规范本款作如下的修订:“宜选用HRB335级或HPB300级普通钢筋;当有工程经验时,可使用HRB400级钢筋;也可采用HRB500和HRBF500级的钢筋。
”为此,建议设计人员关注这一客观形势的变化,在条件许可的情况下,多卸除原结构、构件上的活荷载,以保证新加钢筋能正常工作。94当前第94页\共有366页\编于星期一\6点2关于结构胶安全性的性能要求(4.4.3条)这在2006版原规范中均列为强制性条文。2011年制定现行国家标准《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB50728时,由于这些内容属该规范管辖范围,故全数移交给该规范,并且仍然作为强制性条文发布。基于这一变动,在新修订的本规范中仅以4.4.3条作了引用性的规定。考虑到GB50728第4.2.2条强制性内容的重要性,故有必要在本规范宣贯时予以解说。95当前第95页\共有366页\编于星期一\6点4.2.2以混凝土为基材,室温固化型的结构胶,其安全性鉴定应包括基本性能鉴定、长期使用性能鉴定和耐介质侵蚀能力鉴定。鉴定时,应遵守下列规定:附件:GB50728第4.2.2条的要求96当前第96页\共有366页\编于星期一\6点1结构胶的基本性能应分别符合表4.2.2–1、表4.2.2–2或表4.2.2–3的要求;2结构胶的长期使用性能鉴定应符合表4.2.2–4中的下列要求:1)对设计使用年限为30a的结构胶,应通过耐湿热老化能力的检验;97当前第97页\共有366页\编于星期一\6点2)对设计使用年限为50a的结构胶,应通过耐湿热老化能力和耐长期应力作用能力的检验;3)对承受动荷载作用的结构胶,应通过抗疲劳能力检验;4)对寒冷地区使用的结构胶,应通过耐冻融能力检验。3结构胶的耐介质侵蚀能力应符合表4.2.2–5的要求。
98当前第98页\共有366页\编于星期一\6点表4.2.2-1以混凝土为基材,粘贴钢材用结构胶基本性能鉴定标准检验项目检验条件鉴定合格指标Ⅰ类胶Ⅱ类胶Ⅲ类胶A级B级胶体性能抗拉强度(MPa)在(23±2)℃、(50±5)%RH条件下,以2mm/min加荷速度进行测试≥30≥25≥30≥35受拉弹性模量(MPa)涂布胶≥3.2×103≥3.5×103压注胶≥2.5×103≥2.0×103≥3.0×103伸长率(%)≥1.2≥1.0≥1.5抗弯强度(MPa)≥45≥35≥45≥50且不得呈碎裂状破坏抗压强度(MPa)≥6599当前第99页\共有366页\编于星期一\6点检验项目检验条件鉴定合格指标Ⅰ类胶Ⅱ类胶Ⅲ类胶A级B级粘接能力钢对钢拉伸抗剪强度(MPa)标准值(23±2)℃、(50±5)%RH≥15≥12≥18平均值(60±2)℃、10min≥17≥14--(95±2)℃、10min--≥17-(125±3)℃、10min---≥14(-45±2)℃、30min≥17≥14≥20钢对钢对接粘结抗拉强度(MPa)在(23±2)℃、(50±5)%RH条件下,按所执行试验方法标准规定的加荷速度测试
≥33≥27≥33≥38钢对钢T冲击剥离长度(mm)≤25≤40≤15100当前第100页\共有366页\编于星期一\6点检验项目检验条件鉴定合格指标Ⅰ类胶Ⅱ类胶Ⅲ类胶A级B级粘接能力钢对C45混凝土正拉粘结强度(MPa)≥2.5,且为混凝土内聚破坏热变形温度(℃)固化、养护21d,到期使用0.45MPa弯曲应力的B法测定≥65≥60≥100≥130不挥发物含量(%)(105±2)℃、(180±5)min≥99注:表中各项性能指标,除标有标准值外,均为平均值。101当前第101页\共有366页\编于星期一\6点表4.2.2-2以混凝土为基材,粘贴纤维复合材用结构胶基本性能鉴定标准检验项目检验条件鉴定合格指标Ⅰ类胶Ⅱ类胶Ⅲ类胶A级B级胶体性能抗拉强度(MPa)在(23±2)℃、(50±5)%RH条件下,以2mm/min加荷速度进行测试
≥38≥30≥38≥40受拉弹性模量(MPa)≥2.4×103≥1.5×103≥2.0×103伸长率(%)≥1.5抗弯强度(MPa)≥50≥40≥45≥50且不得呈碎裂状破坏抗压强度(MPa)≥70102当前第102页\共有366页\编于星期一\6点检验项目检验条件鉴定合格指标Ⅰ类胶Ⅱ类胶Ⅲ类胶A级B级粘接能力钢对钢拉伸抗剪强度(MPa)标准值(23±2)℃、(50±5)%RH≥14≥10≥16平均值(60±2)℃、10min≥16≥12--(95±2)℃、10min--≥15-(125±3)℃、10min---≥13(-45±2)℃、30min≥16≥12≥18钢对钢粘结抗拉强度(MPa)在(23±2)℃、(50±5)%RH条件下,按所执行试验方法标准规定的加荷速度测试
≥40≥32≥40≥43钢对钢T冲击剥离长度(mm)≤25≤40≤25103当前第103页\共有366页\编于星期一\6点检验项目检验条件鉴定合格指标Ⅰ类胶Ⅱ类胶Ⅲ类胶A级B级粘接能力钢对C45混凝土正拉粘结强度(MPa)≥2.5,且为混凝土内聚破坏热变形温度(℃)使用0.45MPa弯曲应力的B法≥65≥60≥100≥130不挥发物含量(%)(105±2)℃、(180±5)min≥99注:表中各项性能指标,除标有标准值外,均为平均值。104当前第104页\共有366页\编于星期一\6点表4.2.2-3以混凝土为基材,锚固用结构胶基本性能鉴定标准检验项目检验条件鉴定合格指标Ⅰ类胶Ⅱ类胶Ⅲ类胶A级B级胶体性能劈裂抗拉强度(MPa)在(23±2)℃、(50±5)%RH条件下,以2mm/min加荷速度进行测试
≥8.5≥7.0≥10≥12抗弯强度(MPa)≥50≥40≥50≥55且不得呈碎裂状破坏抗压强度(MPa)≥60粘接能力钢对钢拉伸抗剪强度(MPa)标准值(23±2)℃、(50±5)%RH≥10≥8≥12平均值(60±2)℃、10min≥11≥9(95±2)℃、10min≥11-(125±3)℃、10min≥10(-45±2)℃、30min≥12≥10≥13105当前第105页\共有366页\编于星期一\6点检验项目检验条件鉴定合格指标Ⅰ类胶Ⅱ类胶Ⅲ类胶A级B级粘接能力约束拉拔条件下带肋钢筋(或全螺杆)与混凝土粘结强度(23±2)℃、(50±5)%RHC30Φ25l=150≥11≥8.5≥11≥12C60Φ25l=125≥17≥14≥17≥18钢对钢T冲击剥离长度(mm)(23±2)℃、(50±5)%RH≤25≤40≤20热变形温度(℃)使用0.45MPa弯曲应力的B法≥65≥60≥100≥130不挥发物含量(%)(105±2)℃、(180±5)min≥99注:表中各项性能指标,除标有标准值外,均为平均值。106当前第106页\共有366页\编于星期一\6点表4.2.2-4以混凝土为基材,结构胶长期使用性能鉴定标准检验项目检验条件鉴定合格指标Ⅰ类胶Ⅱ类胶Ⅲ类胶A级B级耐环境作用耐湿热老化能力在50℃、95%RH环境中老化90d(B级胶为60d)后,冷却至室温进行钢对钢拉伸抗剪试验与室温下短期试验结果相比,其抗剪强度降低率(%):≤12≤18≤10≤12耐热老化能力在下列温度环境中老化30d后,以同温度进行钢对钢拉伸抗剪试验与同温度10min短期试验结果相比,其抗剪强度降低率:(80±2)℃≤5不要求(95±2)℃≤5(125±3)℃≤5107当前第107页\共有366页\编于星期一\6点检验项目检验条件鉴定合格指标Ⅰ类胶Ⅱ类胶Ⅲ类胶A级B级耐环境作用耐冻融能力在-25℃35℃冻融循环温度下,每次循环8h,经50次循环后,在室温下进行钢对钢拉伸抗剪试验与室温下,短期试验结果相比,其抗剪强度降低率不大于5%耐应力作用的能力耐长期应力作用能力在(23±2)℃、(50±5)%RH环境中承受4.0MPa剪应力持续作用210d钢对钢拉伸抗剪试件不破坏,且蠕变的变形值小于0.4mm耐疲劳应力作用能力在室温下,以频率为10Hz、应力比为5:1.5、最大应力为4.0MPa的疲劳荷载下进行钢对钢拉伸抗剪试验经2×106次疲劳荷载作用后,试件不破坏108当前第108页\共有366页\编于星期一\6点[提示]若在申请安全性鉴定前已委托有关科研机构完成该品牌结构胶耐长期应力作用能力的验证性试验与合格评定工作,且该评定报告已通过安全性鉴定机构的审查,则允许免做此项检验,而改做楔子快速测定。109当前第109页\共有366页\编于星期一\6点[楔子快速测定法简介]1楔子采用不锈钢制作,其形式及尺寸如下图所示:楔子形式及尺寸(mm)
110当前第110页\共有366页\编于星期一\6点2胶粘的试件由试板加工而成,如下图所示:试板形式及尺寸111当前第111页\共有366页\编于星期一\6点3在试件非胶接区端部塞进楔子,直至楔子与试件顶端平齐,见下图。并测量初始裂缝长度l。试件与楔块示意图
112当前第112页\共有366页\编于星期一\6点4经湿热老化240h(10天)后,测量裂缝发展的伸长量:△l=lF-lo≤15mm(合格)裂缝开展示意图
113当前第113页\共有366页\编于星期一\6点表4.2.2-5以混凝土为基材,结构胶耐介质侵蚀性能鉴定的标准应检验性能介质环境及处理要求鉴定合格指标与对照组相比强度下降率(%)处理后的外观质量要求耐盐雾作用5%氯化钠溶液;喷雾压力0.08MPa;试验温度(35±2)℃;每0.5h喷雾一次,每次0.5h;盐雾应自由沉降在试件上;作用持续时间:A级胶及Ⅱ、Ⅲ类胶90d;B级胶60d;到期进行钢对钢拉伸抗剪强度试验≤5不得有裂纹或脱胶114当前第114页\共有366页\编于星期一\6点应检验性能介质环境及处理要求鉴定合格指标与对照组相比强度下降率(%)处理后的外观质量要求耐海水浸泡作用(仅用于水下结构胶)海水或人造海水;试验温度(35±2)℃;浸泡时间:A级胶90d;B级胶60d;到期进行钢对钢拉伸抗剪强度试验≤7不得有裂纹或脱胶115当前第115页\共有366页\编于星期一\6点应检验性能介质环境及处理要求鉴定合格指标与对照组相比强度下降率(%)处理后的外观质量要求耐碱性介质作用Ca(OH)2饱和溶液;试验温度(35±2)℃;浸泡时间:A级胶及Ⅱ、Ⅲ类60d;B级胶45d;到期进行钢对混凝土正拉粘结强度试验混凝土破坏不得有裂纹、剥离或起泡耐弱酸介质作用H2SO4的5%溶液;试验温度(35±2)℃;浸泡时间:各类胶均为30d;到期进行钢对混凝土正拉粘结强度试验混凝土破坏不得有裂纹或脱胶116当前第116页\共有366页\编于星期一\6点
制定依据:
经过数十年的实践,如今国际上已公认专门研制的改性环氧树脂胶为加固混凝土结构首选的胶粘剂;尤其是对粘接纤维复合材和钢材而言,不论从抗剥离性能、耐环境作用性能、耐应力长期作用性能,还是抗冲击、抗疲劳性能来考察,都是其他品种胶粘剂所无法比拟的。因此,以其为依据制定安全性鉴定标准。117当前第117页\共有366页\编于星期一\6点但应注意的是:这些良好的胶粘性能均是通过使用高性能固化剂和其他改性剂进行改性和筛选才获得的,从而也才消除了环氧树脂固有的脆性缺陷。因此,在使用前必须按现行国家标准《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB50728进行检验和鉴定。在确认其改性效果后才能保证其粘接的可靠性。118当前第118页\共有366页\编于星期一\6点[制定说明]以混凝土为基材的结构胶,其安全性鉴定包括基本性能鉴定、长期使用性能鉴定和耐侵蚀性介质作用能力的鉴定。现分别说明如下:1)基本性能鉴定由胶体性能鉴定与粘接性能构成(见表4.2.2–1、表4.2.2–2及表4.2.2–3),对该表的构成需要指出两点:119当前第119页\共有366页\编于星期一\6点(1)在基本性能检验中,之所以纳入了胶体性能检验,是因为胶粘剂的应用,虽不以胶体的形式出现,但胶体的性能却与胶的粘接能力有着显著的相关性。例如:胶体拉伸强度高,其粘接强度也高;胶体的弯曲破坏呈韧性,则粘接的韧性也好;等等。120当前第120页\共有366页\编于星期一\6点尤其是胶体检验,由于不涉及被粘物表面处理和粘接工艺的影响问题,更能反映胶的质量优劣。(2)本条表列的粘接性能指标和要求,是参照国外有关标准,经本规范修订组所组织的验证性试验复核与调整后确定的。尤其是Ⅰ类胶,还经过了近五年的实施,在大量工程实践中,验证了其可靠性。121当前第121页\共有366页\编于星期一\6点因此,专家论证认为:本条所制定的鉴定标准较为稳健、安全、可信。2)长期使用性能由耐环境作用能力的鉴定与耐长期应力作用能力的鉴定构成(见表4.2.2–4),其中需要指出的是:(1)对胶的热老化性能鉴定标准,是参照航空工业部HB5398,经使用温度调整和试验验证后制定的。至于热老化时间,122当前第122页\共有366页\编于星期一\6点则是根据工程结构胶使用时间较长的特点,参照国外名牌耐温胶的检验时间作了较大幅度的延长,即从200h提升为720h。但试验表明,胶的性能变化仍然较为规律,且波动幅度不大。故认为可以按720h的强度降低率重新制定合格指标。
123当前第123页\共有366页\编于星期一\6点(2)现行国家标准GB50728之所以十分重视结构胶的耐湿热老化性能的检验和鉴定,是由于对承重结构而言,这项指标十分重要:一是因为建筑物对胶粘剂的使用年限要求长达30年以上,其后期粘结强度必须得到保证;二是因为本规范采用的湿热老化检验法,其检出不良固化剂的能力很强,而固化剂的性能又决定着胶粘剂长期强度。124当前第124页\共有366页\编于星期一\6点
最近一段时间,由于价格竞争愈演愈烈,导致了不少厂商纷纷变更胶粘剂的固化剂成分。尽管固化剂的改变,虽有可能做到不影响胶粘剂的短期粘结强度,但却无法制止胶粘剂耐环境老化能力的急剧下降。故很容易在湿热老化试验中被检出。为此,设计人员和业主必须坚持进行见证抽样的湿热老化检验;在任何情况下均不得以其他人工老化试验替代湿热老化试验。125当前第125页\共有366页\编于星期一\6点(3)对胶的耐长期应力作用能力的检验,虽由于利用了Findley理论和公式,可在5000h完成,但对安全性检验来说,还是嫌时间长了。为此,在表注中给出了可改做楔子快速检验法条件。该法是我国军用国家标准参照国外著名企业标准提出的。对耐久性较差的结构胶,具有较强的检出能力,故本规范编制组将其引用于工程结构。126当前第126页\共有366页\编于星期一\6点3)耐介质侵蚀性能在胶的耐介质侵蚀性能的检验中,之所以要做耐弱酸作用,是因为考虑到即使处于一般环境中的胶接构件,也会遇到酸雨、酸雾以及工业区大气污染的作用。另外,应注意的是本项检验结果不能用于有酸性蒸汽的工业建筑。因为它们需要通过耐酸结构胶的专门检验。其鉴定标准应由有关行业制定。127当前第127页\共有366页\编于星期一\6点3关于锚固型快固结构胶的安全性鉴定问题(4.4.5条)考虑到后锚固工程在不少场合需要应用快固结构胶,但由于在制定现行国家标准《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB50728时,此项验证性试验尚未完成,而未纳入规范;故有必要根据近期完成的试验成果,将锚固型快固结构胶的安全性鉴定标准纳入本规范,以应当前工程的急需。128当前第128页\共有366页\编于星期一\6点4.4.5当结构锚固工程需采用快固结构胶时,其安全性能必须符合表4.4.5的规定。表4.4.5锚固型快固结构胶安全性能鉴定标准
检验项目性能要求检验方法胶体性能劈裂抗拉强度(MPa)≥8.5GB50728抗弯强度(MPa)≥50,且不得呈碎裂状破坏GB/T2567抗压强度(MPa)≥60.0GB/T2567129当前第129页\共有366页\编于星期一\6点检验项目性能要求检验方法粘结能力钢对钢(钢套筒法)拉伸抗剪强度标准值≥16.0本规范附录F钢对钢(钢片单剪法)拉伸抗剪强度平均值≥6.5GB/T7124约束拉拔条件下带肋钢筋与混凝土粘结抗剪强度(MPa)C30Ф25埋深150mm≥12.0GB50728C60Ф25埋深125mm≥18.0130当前第130页\共有366页\编于星期一\6点注:1快固结构胶系指在16℃~25℃环境中,其固化时间不超过45min的胶粘剂,且应按A级的要求采用;2检验及计算抗剪强度标准值时,取强度保证率为95%;置信水平为0.90,试件数量应不少于15个;3当快固结构胶用于锚栓连接时,不需做钢片单剪法的抗剪强度检验。检验项目性能要求检验方法经90d湿热老化后的钢套筒粘结抗剪强度降低率(%)<15GB50728经低周反复拉力作用后的试件粘结抗剪强度降低率(%)≤50本规范附录D131当前第131页\共有366页\编于星期一\6点[制定依据和说明]制订2006版原规范时,由于对锚固用胶缺乏经验,基本上是以国外相关标准和厂商资料为蓝本,制订锚固型胶粘剂的性能要求。直至本规范发布执行一段时间后才发现这些要求仅适用于改性环氧类结构胶,而不适用于以乙烯基酯类树脂为主成分的快固型结构胶。为此,本规范管理组将之作为规范遗留的重要问题,组织力量进行试验研究。其结果表明,仅依靠套筒式粘结抗剪试验所取得的数据制定抗剪性能指标,不足以保证锚固系统在受到偶然振动或偶然据矩等作用时的安全性。132当前第132页\共有366页\编于星期一\6点这是一个很大的缺陷,是承重结构连接工作所不容许的。因此,有必要通过改性的途径,使快固型锚固胶在有利的摩阻力作用部分失效时仍然具有一定的粘结抗剪能力,不致于使锚固件被拔出。这就要求改性后的快固型锚固胶能在无摩阻作用的钢片对钢片粘结抗剪试验中表现出一定的承载能力。这个能力不要求很高,但必须是稳定的、可以量化的,从而才能保证后锚固系统工作的可靠性。据此设计理念,并通过测试验证后,本规范作出了快固型锚固胶应具有不小于6.5MPa的钢片对钢片粘接拉伸抗剪强度的规定。133当前第133页\共有366页\编于星期一\6点4关于聚合物改性水泥砂浆品种增加问题聚合物改性水泥砂浆在本规范中简称为聚合物砂浆,但不包括无水泥成分的产品。在市场上,可以用于配制砂浆的聚合物品种很多,但不是每种聚合物都能用在承重结构上。原规范本着慎重的原则,仅推荐使用两种聚合物,即改性环氧类聚合物和改性乙烯基酯类聚合物,但由于价格过高,一直未能得到大量的应用。134当前第134页\共有366页\编于星期一\6点这次修订规范,根据中科院大连化学物理研究所和湖南大学等单位所做的工作,增加了改性丁苯类和改性氯丁类聚合物可用于配制承重结构用的砂浆;同时,还根据工程反馈的信息,禁止使用了聚乙烯醇类、氯偏类和苯丙类聚合物。因为聚乙烯类聚合物耐水性差;氯偏类聚合物会加速钢筋锈蚀;苯丙类聚合物耐久性差,故有必要提醒设计人员在选择材料品种时,应避免受到厂商的误导。另外,应提请注意的是,必须检测所采用的聚合物乳液中的主成分含量。目前在市场上多为低劣产品,其主成分含量可低达10%,这是很可怕的。135当前第135页\共有366页\编于星期一\6点Ⅳ.3“增大截面加固法”部分(第5章)1关于卸除活荷载的规定加固结构的新加部分,因应力、应变滞后面不能充分发挥其效能,尤其是当原结构工作的应力、应变值较高时,对于以混凝土承载力为主的受压构件和受剪构件,往往会出现原结构与后加部分先后破坏的各个击破现象,致使加固效果很不理想或根本不起作用。136当前第136页\共有366页\编于星期一\6点相反,加固时若进行卸荷,情况则完全不同。由于应力、应变滞后现象得以降低,乃至消失。破坏时,新旧两部分就可同时进入各自的极限状态,结构总体承载力可显著提高。卸荷对被加固构件承载力的提高,主要取决于原结构第一次载荷应力、应变水平指标(如β、βc值)的降低程度。这对于以混凝土围套加固的受压构件及增设支点加固的受弯构件,效果特别明显。137当前第137页\共有366页\编于星期一\6点根据有关专家、学者的研究,为保证和提高结构加固的实际效果,加固时原结构的应力水平指标β=Sk/Rk,不得超过下表限值βb,否则必须进行卸荷加固,使β≤βb。受力特征结构破坏情况裂缝及变形在规范允许范围之内裂缝及变形超出规范规定轴心受压、小偏心受压、斜截面受剪、受扭、局部受压0.850.70受弯、大偏心受压、轴心受拉、偏心受拉0.950.85138当前第138页\共有366页\编于星期一\6点实践表明,在实际工程上很难准确核定原结构、构件的应力水平和应变量。因此,本规范只能作出原则性的规定(5.1.5条)。另外,应指出的是:卸去或部分卸去活荷载后的受压构件承载力计算,原则上仍应按二次受力条件进行,但对以钢筋为主要承载力的受拉、受弯和大偏心受压构件,若有工程经验,也可近似按一次受力条件进行计算。139当前第139页\共有366页\编于星期一\6点卸荷可以是直接卸荷,也可以是间接卸荷。直接卸荷,是全部或部分地直接搬走作用于原结构上的可卸荷载。间接卸荷,是用自间力施加于原结构,以抵消或降低原有作用效应。直接卸荷直观、准确,但可卸荷载量有限,一般只限于部分活荷载。140当前第140页\共有366页\编于星期一\6点间接卸荷量值无限,甚至可使作用效应出现负值。间接卸荷有楔升卸荷和顶升卸荷,前者以变形控制,误差较大;后者以力控制,较为准确。预应力加固法使加固与卸荷合而为一,是将原结构所受荷载,通过预应力手段部分地转移到新加结构上面的一种方法。141当前第141页\共有366页\编于星期一\6点2受弯构件增大截面加固后的相对界限受压区高度ξb的计算问题由于加固后的受弯构件正截面承载力可以近似地按照一次受力构件计算,且试验也验证了新增主筋一般能够屈服。因而可写出其相对界限受压区高度值如(5.2.4–1)式所示。142当前第142页\共有366页\编于星期一\6点
ξb=(5.2.4-1)
εs1=(5.2.4-2)对该式需要说明的是新增钢筋位置处的初始应变值计算公式的如何推导问题。143当前第143页\共有366页\编于星期一\6点这个公式的推导,引用了前苏联H.M.OHYФPИEB对受弯构件内力臂系数的取值(即0.85)。规范修订组之所以引用该值,是因为注意到CECS25:90规范早在1990年即已引用,而我国西南交通大学和东南大学也都认为该值可以近似地用于计算加固后构件的初始应变而不会有显著的偏差。况且采用该值偏于安全,故决定用以计算值。144当前第144页\共有366页\编于星期一\6点[关于计算式的推导]在常用的砼强度等级及配筋率的情况下,可取内力臂系数η=0.85。此时,由内力臂z=0.85h01=h01-,可算得等效距形截面高度x=0.3ho1,而按中和轴到压区边缘确定的受压区高度xn=1.25×0.3ho1=0.375ho1。因此,根据平截面假设有:145当前第145页\共有366页\编于星期一\6点同时,由:展开并整理得:(5.2.4-2)146当前第146页\共有366页\编于星期一\6点3轴心受压构件新增材料的强度利用系数取值问题(5.4.1条)“采用增大截面加固钢筋混凝土轴心受压构件(图5.4.1)时,其正截面受压承载力应按下式确定:(5.4.1)式中:αcs-综合考虑新增混凝土和钢筋强度利用程度的修正系数,αcs取=0.8。147当前第147页\共有366页\编于星期一\6点对于αcs这个系数,虽然这几年来有不少论文建议采用更精确的方法修改此公式中的αcs取值,但经规范编制组讨论后仍决定维持原规范对该系数αcs的取值不变,之所以作这样决定,主要是基于以下几点理由:(1)该系数αcs经过近20余年的工程应用未出现安全问题;(2)精确的算法必须建立在对原构件应力水平的精确估算上,但这很难做到,况且这种加固方法在不发达地区用得最为普遍,却因限于当地的技术水平,对实际荷载的估算结果往往因人而异。若遇到事后复查,很难辨明是非;
148当前第148页\共有366页\编于星期一\6点(3)由于原规范的αcs取值,系以当时的试验结果为依据,并且也意识到试验所考虑的情况还不够充分,因此,在原条文中曾作出了“当有充分试验依据时,αcs值可作适当调整”的规定。但迄今为止,所有的修改建议均只是以分析、计算为依据提出的,未见有新的试验验证资料发表。因此,在这次修订中仍维持原案。我们认为这样处理较为稳妥。至于αcs值今后是否有调整必要的问题,留待积累更多试验数据后再进行论证。
149当前第149页\共有366页\编于星期一\6点4关于原构件混
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