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文档简介
《混凝土构造加固设计规范》GB50367前言本规范是根据建设部建标[1999]308号文的规定,由四川省建筑科学研究院会同有关的高等院校及科研、设计、企业等单位共同修订而成。在修订过程中,规范修订组开展了多项专题研究,进行了大量的调查分析和验证性试验,总结了近年来我国混凝土构造加固设计的实践经验;与国外先进的原则规范进行了比较和借鉴;与有关的原则规范进行了协调。在此基础上以多种方式广泛征求了有关单位和社会公众的意见,并进行了试设计和试点工程的试用,对重点章节进行了反复修改,最终经审查定稿。本规范重要规定的内容有:混凝土构造加固设计的基本规定、材料、增大截面加固法、置换混凝土加固法、外加预应力加固法、外粘型钢加固法、粘贴纤维复合材料加固法、粘贴钢板加固法、增设支点加固法、绕丝加固法、钢丝绳网片-复合砂浆外加层加固法等的设计、计算与构造规定以及有关的附录。此外,尚有与多种加固措施配套使用的植筋技术、锚栓技术、混凝土裂缝修补技术和钢筋阻锈技术等。本规范未来也许需要进行局部修订;有关局部修订的信息和条文内容将在《工程建设原则化》杂志上颁布。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。为充实提高规范的质量,请各使用单位在施行本规范过程中,结合工程实践,认真总结经验,并将意见和提议寄交成都市一环路北三段55号建设部建筑物鉴定与加固规范管理委员会(邮编:610081;)。本规范主编单位:四川省建筑科学研究院参与单位:同济大学、西南交通大学、福州大学、湖南大学、武汉大学、重庆大学、重庆市建筑科学研究院、辽宁省建设科学研究院、中国科学院大连化学物理研究所、中国建筑西南设计院、上海市工程建设原则化办公室、上海加固行建筑技术工程有限企业、北京东洋机械建筑工程有限企业、喜利得(中国)有限企业、慧鱼(太仓)建筑锚栓有限企业、厦门中连构造胶有限企业、亨斯迈先进化工材料(广东)有限企业、北京风行技术有限责任企业、上海库力浦实业有限企业、湖南固特邦土木技术发展有限企业、大连凯华新技术工程有限企业、台湾安固工程股份有限企业。本规范重要起草人:梁坦王永维陆竹卿梁爽吴善能黄棠林文修卓尚木古天纯贺曼罗倪士珠张书禹莫群速侯发亮卜良桃屈文俊陈大川王立民李力平王稚吴进陈友明张成英线运恒张剑单远铭张首文唐超伦张欣温斌1总则1.0.1为使混凝土构造的加固,做到技术可靠、安全合用、经济合理、保证质量,制定本规范。1.0.2本规范合用于房屋和一般构筑物钢筋混凝土承重构造加固的设计。1.0.3混凝土构造加固前,应根据建筑物的种类,分别按现行国标《工业厂房可靠性鉴定原则》GB50144和《民用建筑可靠性鉴定原则》GB50292进行可靠性鉴定。当与抗震加固结合进行时,尚应按现行国标《建筑抗震设计规范》GB50011或《建筑抗震鉴定原则》GB50023进行抗震能力鉴定。1.0.4混凝土构造加固的设计,除应遵守本规范规定外,尚应符合国家现行有关原则的规定。
2术语、符号2.1术语2.1.1已经有构造加固strengtheningofexistingstructures对可靠性局限性或业重规定提高可靠度的承重构造、构件及其有关部分采用增强、局部更换或调整其内力等措施,使具有现行设计规范及业主所规定的安全性、耐久性和合用性。2.1.2原构件existingstructuremember实行加固前的原有构件。2.1.3重要构件importantstructuremember其自身失效将影响或危及承重构造体系整体工作的承重构件。2.1.4一般构件generalstructuremember其自身失效为孤立事件,不影响承重构造体系整体工作的承重构件。2.1.5增大截面加固法structurememberstrengthentingwithR.C增大原构件截面面积或增配钢筋,以提高其承载力和刚度,或变化其自振频率的一种直接加固法。2.1.6外粘型钢加固法structurememberstrengtheningwithexternallybondedsteelframe对钢筋混凝土梁、柱外包型钢、扁钢焊成构架并灌注构造胶粘剂,以在到整体受力,共同约束原构件规定的加固措施。2.1.7复合截面加固法structurememberstrengtheningwithexternallybondedreinforcedmaterials通过采用构造胶粘剂粘接或高强聚合物砂浆喷抹,将增强材料粘合于原构件的混凝土表面,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。根据增强材料的不一样,可分为外粘型钢、外粘钢板、外粘纤维增强复合材料和外加钢丝绳网片-聚合物砂浆层等多种加固法。2.1.8绕丝加固法compressionmemberconfinedbyreinforcingwire该法系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直接加固法。2.1.9外加预应力加固法structurememberstrengtheningwithexternallyappliedprestressing通过施加体外预应力,使原构造、构件的受力得到改善或调整的一种间接加固法。2.1.10植筋bondedrebars以专用的构造胶粘剂将带肋钢筋或全螺纹螺杆锚固于基材混凝土中。2.1.11构造胶粘剂structrualadhesives用于承重构造构件粘接的、能长期承受设计应力和环境作用的胶粘剂,简称构造胶。2.1.12纤维增强复合材fibrereinforcedploymer(FRP)采用高强度的持续纤维按一定规则排列,经浸渍适配的胶粘剂固化后形成具有增强效应的复合材料,简称纤维复合材。2.1.13复合砂浆compositemortar(polymermortar)掺有改性环氧乳液或其他改性共聚物乳液的高强度水泥砂浆,也称聚合物砂浆。适合承重构造用的复合砂浆除了应能改善其自身的物理力学性能外,还应能明显提高其锚固钢筋和粘结混凝土的能力。2.1.14有效截面面积effectivecross-sectionarea扣除孔洞、缺损、锈蚀层、风化层等减弱、失效部分后的截面。2.1.15加固设计使用年限designworkinglifeforstrengtheningofexistingstructureoritsmember加固设计规定的构造、构件加固后无需重新进行检测、鉴定即可按其预定目的使用的时间。2.2符号2.2.1材料性能Eso——原构件钢筋弹性模量;Es——新增钢筋弹性模量;Ea——新增型钢弹性模量;Esp——新增钢板弹性模量;Ef——新增纤维复合材弹性模量;fco——原构件混凝土轴心抗压强度设计值;fyo、——原构件钢筋抗拉、抗压强度设计值;fy、——新增钢筋抗拉、抗压强度设计值;fa、——新增型钢抗拉、抗压强度设计值;fsp、——新增钢板抗拉、抗压强度设计值;ff——新增纤维复合材抗拉强度设计值;ff,v——纤维复合材与混凝土粘结强度设计值;fbd——构造胶粘剂粘结强度设计值;fud——锚栓抗拉强度设计值;εf——纤维复合材拉应变设计值;εfe——纤维复合材环向围束有效拉应变设计值。2.2.2作用效应及承载力N——构件加固后轴向力设计值;M——构件加固后弯矩设计值;V——构件加固后剪力设计值;Mok——加固前受弯构件验算截面上原作用的初始弯矩原则值;σs——新增纵向钢筋受拉应力;σso——原构件纵向受拉钢筋或受压较小边钢筋的应力;σa——新增型钢受拉肢或受压较小肢的应力;εfo——纤维复合材滞后应变;ω——构件挠度或预应力反拱。2.2.3几何参数ho、ho1——构件加固后和加固前的截面有效高度;hw——构件截面的腹板高度;hn——受压区混凝土的置换深度;hsp——梁侧面粘贴钢箍板的竖向高度;hf——梁侧面粘贴纤维箍板的竖向高度;hef——锚栓有效锚固深度;Aso、——原构件受拉区、受压区钢筋截面面积;As、——新增构件受拉区、受压区钢筋截面面积;Afe——纤维复合材有效截面面积;Acor——环向围束内混凝土截面面积;Asp、——新增受拉钢板、受压钢板截面面积;Aa、——新增型钢受拉肢、受压肢截面面积;ls——植筋基本锚固深度;ld——植筋锚固深度设计值;ll——植筋受拉搭接长度;D——钻孔直径;Wet——锚栓截面抵御矩;2.2.4计算系数α1——受压区混凝土矩形应力图的应力值与混凝土轴心抗压强度设计值的比值;βc——混凝土强度影响系数;β1——矩形应力图受压区高度与中和轴高度的比值;αc——新增混凝土强度运用系数;αs——新增钢筋强度运用系数;αa——新增型钢强度运用系数;αsp——防止混凝土劈裂引用的计算系数;ψ——折减系数、修正系数或影响系数;——增大系数或提高系数。
3基本规定3.1一般规定3.1.1混凝土构造经可靠性鉴定确认需要加固时,应根据鉴定结论和委托方提出的规定,由有资质的专业技术人员按本规范的规定和业主的规定进行加固设计。加固设计的范围,可以是整幢建筑物或其中某独立区段,也可以是指定的构造、构件或连接,但均应考虑该构造的整体性与否需要加强。3.1.2加固后混凝土构造的安全等级,应根据构造破坏后果的严重性、构造的重要性和加固设计使用年限,由委托方与设计方按实际状况共同约定。3.1.3混凝土构造的加固设计,应与实际施工措施紧密结合,采用有效措施,保证新增构件和部件与原构造连接可靠,新增截面与原截面粘结牢固,形成整体共同工作;并应防止对未加固部分,以及有关的构造、构件和地基基础导致不利的影响。3.1.4对高温、高湿、低温、冻融、化学腐蚀、振动、温度应力、地基不均匀沉降等影响原因引起的原构造损坏,应在加固设计中提出有效的防治对策,并按设计规定的次序进行治理和加固。3.1.5混凝土构造的加固设计,应综合考虑其技术经济效果,防止不必要的拆除或更换。3.1.6对加固过程中也许出现倾斜、失稳、过大变形或坍塌的混凝土构造,应在加固设计文献中提出对应的临时性安全措施,并明确规定施工单位必须严格执行。3.1.7混凝土构造的加固设计使用年限,应按下列原则确定:1构造加固后的使用年限,应由业主和设计单位共同约定;2一般状况下,宜按30年考虑;到期后,若重新进行的可靠性鉴定认为该构造工作正常,仍可继续延长其使用年限;3对使用胶粘措施或掺有聚合物加固的构造、构件,尚应定期检查其工作状态。检查的时间间隔可由设计单位确定,但第一次检查时间不应迟于。3.1.8未经技术鉴定或设计许可,不得变化加固后构造的用途和使用环境。3.2设计计算原则3.2.1混凝土构造加固设计采用的构造分析措施,应遵守现行国标《混凝土构造设计规范》GB50010(如下简称现行设计规范GB50010)规定的构造分析基本原则,且在一般状况下,应采用线弹性分析措施计算构造的作用效应。3.2.2加固混凝土构造时,应按下列规定进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计、验算:1构造上的作用,应经调查或检测核算,并应按本规范附录A的规定和规定确定其原则值或代表值,若此项工作已在可靠性鉴定中完毕,宜加以引用。2被加固构造、构件的作用效应,应按下列规定确定:1)构造的计算图形,应符合其实际受力和构造状况;2)作用效应组合和组合值系数以及作用的分项系数,应按现行国标《建筑构造荷载规范》GB50009确定,并应考虑由于实际荷载偏心、构造变形、温度作用等导致的附加内力。3构造、构件的尺寸,对原有部分应采用实测值;对新增部分,可采用加固设计文献给出的名义值。4原构造、构件的混凝土强度等级和受力钢筋抗拉强度原则值应按下列规定取值:(1)当原设计文献有效,且不怀疑构造有严重的性能退化时,可采用原设计的原则值;(2)当构造可靠性鉴定认为应重新进行现场检测时,应采用检测成果推定的原则值;(3)当原构件混凝土强度等级的检测受实际条件限制而无法取芯时,容许采用回弹法检测,但其强度换算值应按本规范附录B的规定进行龄期修正,且仅容许用于构造的加固设计。5加固材料的性能和质量,应符合本规范第4章的规定;其性能的原则值应按本规范第3.2.3条确定;其性能的设计值应按本规范各有关章节的规定采用。6验算构造、构件承载力时,应考虑原构造在加固时的实际受力状况,即加固部分应变滞后的特点,以及加固部分与原构造共同工作程度。7加固后变化传力路线或使构造质量增大时,应对有关构造、构件及建筑物地基基础进行必要的验算。8地震区构造、构件的加固,除应满足承载力规定外,尚应复核其抗震能力;不应存在因局部加强或刚度突变而形成的新微弱部位;同步,还应考虑构造刚度增大而导致地震作用效应增大的影响。注:本规范的多种加固措施,原则上可用于构造的抗震加固,但详细采用时,尚应在设计、计算和构造上执行现行国标《建筑抗震设计规范》GB50011和《建筑抗震加固技术规范》JGJ116的规定和规定。3.2.3加固材料性能的原则值(fk),应根据抽样检查成果按下式确定: fk=mf–k·s (3.2.3)式中:mf——按n个试件算得的材料强度平均值;s——按n个试件算得的材料强度原则差;k——与、c和n有关的材料强度原则值计算系数,由表3.2.3查得。——正态概率分布的分位值;根据材料强度原则值所规定的95%保证率,取=0.05;c——检测加固材料性能所取的置信水平(置信度),由本规范有关章节作出规定。表3.2.3材料强度原则值计算系数k值n=0.05时的k值n=0.05时的k值c=0.99c=0.95c=0.90c=0.75c=0.99c=0.95c=0.90c=0.754-5.1453.9572.680153.1022.5662.3291.9915-4.2023.4002.463202.8072.3962.2081.93365.4093.7073.0922.336252.6322.2922.1321.89574.7303.3992.8942.250302.5162.2202.0801.869103.7392.9112.5682.103502.2962.0651.9651.8113.2.4为防止构造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(如改性混凝土、复合砂浆等)的加固措施时,其加固设计除应按本规范的规定进行外,尚应对原构造进行验算。验算时,应规定原构造、构件能承担n倍恒载原则值的作用。当可变荷载(不含地震作用)原则值与永久荷载原则值之比值不不小于1时,取n=1.2;当该比值等于或不小于2时,取n=1.5;其间按线性内插法确定。3.3加固措施及配合使用的技术3.3.1混凝土构造的加固分为直接加固与间接加固两类,设计时,可根据实际条件和使用规定选择合适的加固措施及配合使用的技术。3.3.2直接加固采用的措施一般有:1增大截面加固法该法用于梁、板、柱、墙等构件和一般构筑物的加固时,其长处为施工工艺简朴、适应性强,且有长期的使用经验;其缺陷是:施工湿作业时间长,在混凝土养护期间需限制荷载,且加固后构造自重增大、建筑使用空间减小。2置换混凝土加固法该法用于多种构造构件的局部加固处理时,其长处为构件加固后能恢复原貌,不变化原使用空间;缺陷是剔除旧混凝土的工作量大,易伤及原构件的钢筋,且湿作业时间较长。3外粘型钢加固法该法用于柱、桁架、梁和一般构筑物的加固时,其长处为受力可靠、能明显提高构造、构件的承载能力、对使用空间影响小、施工简便且湿作业少;缺陷是对使用环境的温度有限制,且加固费用较高。4外粘钢板加固法该法用于受弯及受压构件的加固时,其长处为施工工期短、加固后几乎不变化构件外形和使用空间;缺陷是对使用环境的温度有限制,对弧形构件表面的粘贴不易吻合;且钢板较薄,需作防锈处理等。5粘贴纤维复合材加固法该法用于钢筋混凝土受弯构件及受压构件的加固时,其长处为轻质高强,一般无需搭接,能适应曲面形状混凝土的粘贴规定,耐腐蚀、耐潮湿、施工便捷;缺陷是对使用环境的温度有限制,且需作专门的防护处理。若防护不妥,易遭受火灾和人为损坏。6绕丝加固法该法用于提高混凝土构件的位移延性时,其长处为构件加固后增长自重较少、外形尺寸变化不大;缺陷是对矩形截面混凝土构件承载力提高不明显,限制了其应用范围。7高强钢丝绳网片-复合砂浆外加层加固法该法用于钢筋混凝土受弯构件及大偏心受压构件时,其长处为原构件的修补和界面处理较为简便;网片的受力性能很好;若采用高强不锈钢丝绳,还能耐腐蚀价质的作用;缺陷是对复合砂浆性能和质量的规定较高,而市场上供应的产品(聚合物砂浆)一般性能较差,若不专门配制,轻易发生安全质量问题;此外,高强不锈钢丝及高性能的复合砂浆的单价较高;使用前,需做较细緻的技术经济综合评估才能确定其合用性。3.3.3间接加固采用的措施一般有:1预应力加固法该法用于大跨度构造以及处在高应力、应变状态下大型构造的加固时,其长处是能变化原构造内力分布、减少原构件的应力水平、消除新加杆件的应变滞后现象并明显改善构造的使用功能;缺陷是在有生产性热源且构造表面温度常常不小于60℃的环境中使用时,其防护处理较难,且费用较高。2增设支点加固法该法用于对使用条件和外观规定不高的场所,以及抢险工程的临时性支顶时,其长处为受力明确、简便可靠,且易拆卸、复原;其缺陷是明显影响使用空间。3.3.4与构造加固措施配合使用的技术重要有:1裂缝修补技术重要有两类:一是以保护钢筋不受侵蚀、混凝土不渗漏为目的的表面封闭法和填充密封法;另一是在保护钢筋的同步,还规定通过注入补强作用的胶粘剂以恢复混凝土强度的压力注浆法或注射法。2锚固技术重要指植筋技术和锚栓技术。前者合用于承重构造加固中的构件连接、接长以及施工漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救;后者合用于金属构件(如钢部件、幕墙龙骨等)与混凝土构造的连接、紧固;也用于其他加固材料(如粘钢、外包钢和纤维复合材料粘贴等)与混凝土基层粘结的附加锚固。其长处是定位精确、施工以便;缺陷是增长加固工程造价。3阻锈技术防治已经有混凝土构造、构件的钢筋锈蚀,宜采用能有效克制或阻断有害离子对钢筋侵蚀的化学物质为阻锈剂,通过喷涂与渗透,使阻锈剂吸附于钢筋表面或在混凝土中形成低渗透率、高透气性的隔离层,在阻断有害离子和水分与钢筋接触的同步,使腐蚀电流的下降速率明显加紧,从而起到阻锈作用。在构造加固中,可根据不一样品种阻锈剂的阻锈能力和合用范围进行选择。
4材料4.1水泥4.1.1混凝土构造加固用的水泥,应优先采用强度等级不低于32.5级的硅酸盐水泥和一般硅酸盐水泥;也可采用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥,但其强度等级不应低于42.5级;必要时,还可采用快硬硅酸盐水泥。注:1当混凝土构造有耐腐蚀、耐高温规定期,应采用对应的特种水泥。2配制复合砂浆用的水泥,其强度等级不应低于42.5级,且应符合复合砂浆产品阐明书的规定。4.1.2水泥的性能和质量应分别符合现行国标《硅酸盐水泥、一般硅酸盐水泥》GB175、《快硬硅酸盐水泥》GB199和《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥》GB1344的规定。4.1.3构造加固工程中,严禁使用过期水泥、受潮水泥以及无出厂合格证和未经进场检查合格的水泥。4.2混凝土4.2.1构造加固用的混凝土,其强度等级应比原构造、构件提高一级,且不得低于C20级。4.2.2配制构造加固用的混凝土,其骨料的品种和质量应符合下列规定:1粗骨料应选用坚硬、耐久性好的碎石或卵石。其最大粒径:对现场拌合混凝土,不适宜不小于20mm;对喷射混凝土,不适宜不小于12mm;对短纤维混凝土,不适宜不小于10mm;粗骨料的质量应符合现行行业原则《一般混凝土用卵石和碎石质量原则及检查措施》JGJ53的规定;不得使用品有活性二氧化硅石料制成的粗骨料;2细骨料应选用中、粗砂;对喷射混凝土,其细度模数尚不适宜不不小于2.5;细骨料的质量应符合现行行业原则《一般混凝土用砂质量原则及检查措施》JGJ52的规定。4.2.3混凝土拌合用水应采用饮用水或水质符合现行行业原则《混凝土拌合用水原则》JGJ63规定的天然洁净水。4.2.4构造加固用的混凝土,容许使用商品混凝土,但其所掺的粉煤灰应是I级灰,且其烧失量不应不小于5%。4.2.5当构造加固工程选用聚合物混凝土、微膨胀混凝土、钢纤维混凝土、合成短纤维混凝土或喷射混凝土时,应在施工前进行试配,经检查其性能符合设计规定后方可使用。注:不得使用铝粉作为混凝土的膨胀剂。4.3钢材及焊接材料4.3.1混凝土构造加固用的钢筋,其品种、质量和性能应符合下列规定:1应优先选用HRB335级热轧带肋钢筋或HPB235级(Q235级)的热轧钢筋;当有工程经验时,尚容许使用HRB400级或RRB400级的热轧带肋钢筋;2钢筋的质量应分别符合现行国标《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499、《钢筋混凝土用热轧光园钢筋》GB13013和《钢筋混凝土用余热处理钢筋》GB13014的规定;3钢筋的性能设计值应按现行设计规范GB50010的规定采用;4不得使用无出厂合格证、无标志或未经进场检查的钢筋以及再生钢筋。4.3.2混凝土构造加固用的钢板、型钢、扁钢和钢管,其品种、质量和性能应符合下列规定:1应采用Q235级(3号钢)或Q345级(16Mn钢)钢材;对重要构造的焊接构件,若采用Q235级钢,应选用Q235-B级钢;2钢材质量应分别符合现行国标《碳素构造钢》GB/T700和《低合金高强构造钢》GB/T1591的规定;3钢材的性能设计值应按现行国标《钢构造设计规范》GB50017的规定采用;4不得使用无出厂合格证、无标志或未经进场检查的钢材。4.3.3当混凝土构造锚固件为植筋时,应使用热轧带肋钢筋,不得使用光园钢筋。植筋用的钢筋,其质量应符合本规范第4.3.1条的规定。4.3.4当锚固件为钢螺杆时,应采用全螺纹的螺杆,不得采用锚入部位无螺纹的螺杆。螺杆的钢材等级应为Q345级或Q235级;其质量应分别符合现行国标《低合金高强构造钢》GB/T1591和《碳素构造钢》GB/T700的规定。4.3.5当承重构造的锚固件为锚栓时,其钢材的性能指标必须符合表4.3.5–1或表4.3.5–2的规定。表4.3.5–1碳素钢及合金钢锚栓的钢材抗拉性能指标性能等级4.85.86.88.8锚栓钢材性能指标抗拉强度原则值fuk(MPa)400500600800屈服强度原则值fyk或fs,0.2k(MPa)320400480640伸长率δ5(%)1410812注:性能等级4.8表达:fstk=400MPa;fyk/fstk=0.8。表4.3.5–2不锈钢锚栓(奥氏体A1、A2、A4、A5)的钢材性能指标性能等级507080螺纹直径M(mm)≤39≤24≤24锚栓钢材性能指标抗拉强度原则值fuk(MPa)500700800屈服强度原则值fyk或fs,0.2k(MPa)210450600伸长值δ(mm)0.6d0.4d0.3d注:锚栓伸长值应按现行国标GB/T3098.6-规定的措施测定。4.3.6混凝土构造加固用的焊接材料,其型号和质量应符合下列规定:1焊条型号应与被焊接钢材的强度相适应;2焊条的质量应符合现行国标《碳钢焊条》GB5117和《低合金钢焊条》GB5118的规定;3焊接工艺应符合现行行业原则《钢筋焊接及验收规程》JGJ18或《建筑钢构造焊接规程》JGJ81的规定;4焊缝连接的设计原则及计算指标应符合现行国标《钢构造设计规范》GB50017的规定。4.4纤维和纤维复合材4.4.1生产纤维增强复合材料(如下简称纤维复合材)用的纤维应为持续纤维,其品种和性能应符合下列规定:1承重构造加固用的碳纤维,必须选用聚丙烯腈基(PAN基)12k或12k如下的小丝束纤维,严禁使用大丝束纤维;2承重构造加固用的玻璃纤维,必须选用高强度的S玻璃纤维或含碱量低于0.8%的E玻璃纤维,严禁使用A玻璃纤维或C玻璃纤维;3。4.4.2构造加固用的纤维复合材必须采用符合本规范第4.4.1条规定的持续纤维与改性环氧树脂胶粘剂复合而成。使用前必须按本规范表4.4.2–1或表4.4.2–2规定的性能指标和质量规定进行安全性及适配性检查。检查时,实测的。表4.4.2–1碳纤维复合材安全性及适配性检查合格指标类别项目单向织物(布)条形板高强度Ⅰ级高强度Ⅱ级高强度Ⅰ级高强度Ⅱ级抗拉强度原则值ff,k(MPa)≥3400≥3000≥2400≥受拉弹性模量Ef(MPa)伸长率(%)≥1.7≥1.5≥1.7≥1.5弯曲强度ffb(MPa)≥700≥600——层间剪切强度(MPa)≥45≥35≥50≥40仰贴条件下纤维复合材与混凝土正拉粘结强度(MPa)≥max{2.5,ftk},且为混凝土内聚破坏纤维体积含量(%)——≥65≥55单位面积质量(g/m2)200、250、300200、250、300——注:1表中ftk为被加固构件混凝土的抗拉强度原则值,按现行设计规范GB50010的规定采用。2L形预成型板(L形板)的安全性及适配性检查合格指标按高强度Ⅱ级条形预成型板(条形板)采用。表4.4.2–2玻璃纤维单向织物复合材安全性及适配性检查合格指标项目类别抗拉强度原则值(MPa)受拉弹性模量(MPa)伸长率(%)弯曲强度(MPa)仰贴条件下纤维复合材-混凝土粘接正拉强度(MPa)单位面积质量(g/m2)层间剪切强度(MPa)S玻璃≥2200≥1.0×105≥3.2≥600≥max{2.5,ftk},且为混凝土内聚破坏300~450≥40E玻璃≥1500≥7.2×104≥2.8≥500300~450≥35注:同表4.4.2–1注1。4.4.3对符合第4.4.2条安全性及适配性检查规定的纤维织物复合材或板材,当它与另一种改性环氧树脂胶粘剂配套使用时,仍须按下列项目重新做适配性检查:1抗拉强度原则值;2仰贴条件下纤维复合材与混凝土正拉粘结强度;3层间剪切强度。以上三项检查成果必须符合表4.4.2–1和表4.4.2–2的规定。4.4.4纤维复合材的安全性及适配性检查指标的测定措施应符合下列规定:1对抗拉强度、受拉弹性模量及伸长率,应采用现行国标《定向纤维增强塑料拉伸性能试验措施》GB/T3354进行测定;2对抗弯强度,应采用现行国标《单向纤维增强塑料弯曲性能试验措施》GB/T3356进行测定;3对层间剪切强度,应采用本规范附录D《纤维复合材层间剪切强度测定措施》进行测定;4对仰贴条件下纤维复合材与混凝土正拉粘结强度,应采用本规范附录E《粘接材料粘合加固材与基材的正拉粘结强度现场测定措施及评估原则》进行测定;5对纤维体积含量,应采用现行国标《碳纤维增强塑料纤维体积含量试验措施》GB/T3366进行测定;6对纤维织物单位面积质量,应采用现行国标《增强制品试验措施第3部分:单位面积质量的测定》GB/T9914.3进行测定。4.4.5当进行材料性能检查和加固设计时,纤维复合材截面面积的计算应符合下列规定:1对纤维织物,应按纤维的净截面面积计算。净截面面积取纤维织物的计算厚度乘以宽度。纤维织物的计算厚度应按其单位面积质量除以纤维密度确定。注:纤维密度应由厂商提供,但应出具独立检查或鉴定机构的抽样检测证明文献。2对单向纤维预成型板,应按不扣除树脂体积的板截面面积计算,即应按实测的板厚乘以宽度计算。4.4.6承重构造的加固,严禁使用单位面积质量不小于300g/m2或采用预浸法生产的碳纤维织物(布)。4.5构造加固用胶粘剂4.5.1承重构造用的胶粘剂,按其基本性能分为A级胶和B级胶;对重要构造、悬挑构件、承受动力作用的构造、构件,以及业重规定使用优质胶的场所,应采用A级胶;对一般构造可采用A级胶或B级胶。4.5.2承重构造用的胶粘剂,必须按本节的规定进行安全性检查。检查时,其实测的粘接抗剪强度原则值应根据置信水平C=0.90、保证率为0.95的规定,按本规范第3.2.3条计算确定。4.5.3浸渍/粘接纤维(包括碳纤维和玻璃纤维等)复合材的胶粘剂必须采用专门配制的改性环氧树脂胶粘剂,其安全性检查指标必须符合表4.5.3的规定。承重构造加固工程中不得使用不饱和聚酯树脂、醇酸树脂等作浸渍/粘接胶粘剂。
表4.5.3碳纤维复合材浸渍/粘接用胶粘剂安全性检查合格指标性能项目性能要求试验措施原则A级胶B级胶胶体性能抗拉强度(MPA)≥40≥30GB/T2568受拉弹性模量(MPa)≥2500≥1500伸长率(%)≥1.5抗弯强度(MPa)≥50≥40GB/T2570且不得呈脆性(碎裂状)破坏抗压强度(MPa)≥70GB/T2569粘接能力钢-钢拉伸抗剪强度原则值(MPa)≥14≥10GB/T7124钢-钢不均匀扯离强度(kN/m)≥20≥15(—)GJB94与混凝土的正拉粘结强度(MPa)≥max{2.5,ftk},且为混凝土内聚破坏本规范附录F不挥发物含量(固体含量)(%)≥99GB/T2793注:1表中括号(—)表达B级胶不用于粘贴预成型板;2表中的性能指标,除标有强度原则值外,均为平均值;3表中ftk为被加固构件混凝土的抗拉强度原则值,应按现行设计规范GB50010的规定取值;4当预成型板为仰面或立面粘贴时,其所使用胶粘剂的下垂度(40℃时)不应不小于3mm。4.5.4打底和修补用的胶粘剂应与浸渍/粘接胶粘剂相适配,其性能应分别符合表4.5.4–1和表4.5.4–2的规定。注:粘贴纤维和混凝土的胶粘剂按其工艺的不一样分为两种类型:一类由配套的底涂、修补和浸渍/粘接等三种胶粘剂构成;另一类为免底涂,且浸渍/粘接与修补兼用的单一胶粘剂;可根据工程需要任选一种类型。表4.5.4–1底胶的重要性能指标性能项目性能要求试验措施原则钢-钢拉伸抗剪强度原则值(MPa)当与A级胶匹配:≥14当与B级胶匹配:≥10GB/T7124与混凝土的正拉粘结强度(MPa)≥max{2.5,ftk},且为混凝土内聚破坏本规范附录F不挥发物含量(固体含量)(%)≥99GB/T2793混和后初粘度(23℃时)(mPa·s)≤6000GB/T1.4注:1同本规范表4.5.3注2;2同本规范表4.5.3注3;表4.5.4–2修补胶的重要性能指标性能项目性能要求试验措施原则胶体抗拉强度(MPa)≥30GB/T2568胶体抗弯强度(MPa)≥40,且不得呈脆性(碎裂状)破坏GB/T2570与混凝土的正拉粘结强度(MPa)≥max{2.5,ftk},且为混凝土内聚破坏本规范附录F注:1表中的性能指标均为平均值;2同本规范表4.5.3注3。4.5.5粘贴钢板或外粘型钢的胶粘剂必须采用专门配制的改性环氧树脂胶粘剂,其安全性检查指标必须符合表4.5.5的规定。
表4.5.5粘钢/外粘型钢用胶粘剂安全性检查合格指标性能项目性能要求试验措施原则A级胶B级胶胶体性能抗拉强度(MPa)≥30≥25GB/T2568受拉弹性模量(MPa)≥4.0×103≥3.0×103伸长率(%)≥1.3抗弯强度(MPa)≥45≥35GB/T2570且不得呈脆性(碎裂状)破坏抗压强度(MPa)≥65GB/T2569粘接能力钢-钢拉伸抗剪强度原则值(MPa)≥15≥12GB/T7124钢-钢不均匀扯离强度(kN/m)≥16≥12GJB94≥33≥25GB/T6329与混凝土的正拉粘结强度(MPa)≥max{2.5,ftk},且为混凝土内聚破坏本规范附录F不挥发物含量(固体含量)(%)≥99GB/T2793注:1同表4.5.3注2;2同表4.5.3注3。4.5.6种植锚固件的胶粘剂,必须采用专门配制的改性环氧树脂胶粘剂或改性乙烯基酯类胶粘剂(包括改性氨基甲酸酯胶粘剂),其安全性检查指标必须符合表4.5.6的规定。种植锚固件的胶粘剂,其填料必须在工厂制胶时添加,严禁在施工现场掺入。表4.5.6锚固用胶粘剂安全性检查合格指标性能项目性能要求试验措施原则A级胶B级胶胶体性能劈裂抗拉强度(MPa)≥8.5≥7.0本规范附录G抗弯强度(MPa)≥50≥40GB/T2570(注3)抗压强度(MPa)≥60GB/T2569粘接能力钢-钢(钢套筒法)拉伸抗剪强度原则值(MPa)≥16≥13本规范附录J约束拉拔条件下带肋钢筋与混凝土的粘结强度C30φ25l=175mm≥11.0≥8.5本规范附录KC60φ25l=175mm≥17.0≥14.0不挥发物含量(固体含量)(%)≥99GB/T2793注:1表中各项性能指标,除标有强度原则值外,均为平均值;2同表4.5.3注3;3当按GB/T2570进行胶体抗弯强度试验时,其试件厚度h应改为8mm。4.5.7钢筋混凝土承重构造加固用的胶粘剂,其钢-钢粘接抗剪性能必须经湿热老化检查合格。湿热老化检查应在50℃温度和98%相对湿度的环境条件下按本规范附录L规定的措施进行;试验时间:对重要构件不得少于90d;对一般构件不得少于60d。然后在常温条件下进行钢-钢拉伸抗剪试验,其强度减少的百分率(%)应符合下列规定:1对A级胶不得不小于10%;2对B级胶不得不小于
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