1、第四章第四章 HPFL加固混凝土結構加固混凝土結構鋼筋網25mm200-300mm復合砂漿鋼筋網薄層復合砂漿鋼筋網薄層HPFLHPFL 高性能復合砂漿，是在普通水泥砂漿中摻入聚丙烯纖維、膨脹劑、減水高性能復合砂漿，是在普通水泥砂漿中摻入聚丙烯纖維、膨脹劑、減水劑、以及硅灰、粉煤灰等超細摻合料制作而成。高性能復合砂漿不僅具有很劑、以及硅灰、粉煤灰等超細摻合料制作而成。高性能復合砂漿不僅具有很高的抗拉（高的抗拉（3 35MPa5MPa）、抗壓）、抗壓(40MPa(40MPa以上以上) )強度，而且具有良好的黏結強度、強度，而且具有良好的黏結強度、韌性、延展性和較大的極限拉應變。相對于普通水泥砂漿，

2、高性能水泥復合韌性、延展性和較大的極限拉應變。相對于普通水泥砂漿，高性能水泥復合砂漿固化前具有良好的保水性、流動性和工作度，硬化過程中收縮量小，硬砂漿固化前具有良好的保水性、流動性和工作度，硬化過程中收縮量小，硬化后抗壓強度及新老界面粘結強度較高。化后抗壓強度及新老界面粘結強度較高。HPFL HPFL H High igh P Performance erformance F Ferro-cement erro-cement L Laminateaminate高性能復合砂漿薄層高性能復合砂漿薄層 4.1 HPFL加固混凝土構件界面強度設計與計算 4.1 .1界面破壞的模式 加固界面性能是保證H

3、PFL加固層與原混凝土構件共同工作的關鍵，HPFL加固混凝土構件可能發生界面破壞，界面破壞表現為加固層的剝離，加固層剝離后便退出工 作，致使加固效果大大折減。界面剝離的機理為：荷載作用在加固試件上，加固層與原構件界面便產生粘結應力。當粘結應力較小時，加固層與原混凝土構件形成整體，共同受力；荷載增大，粘結應力便增大，大于界面粘結強度時，界面出現裂縫，加固層與原構件開始滑移。產生剝離的加固層部分便退出工作，使加固層的承載貢獻減小，最后由于剝離程度過大引起試件承載力不足而破壞。 4.1.2 剪切銷釘增強加固界面設計計算剪切銷釘增強加固界面設計計算 植有剪切銷釘的水泥復合砂漿加固界面剪切承載力設計值F

4、cb可按下列公式計算： Fcb = k1k2fcAcnFb （4-1） （4-2） Fb = f Wx / Lb （4-3）122cmccbVk k f AnF式中 Fcb植有剪切銷釘的加固界面單側剪切承載力設計值；fc混凝土軸心抗壓強度；Vcm加固后新增加的剪力；k1混凝土強度影響系數，取k1=0.04；k2界面銷釘分布影響系數，加固界面上銷釘均勻對稱分布，k21.25；其余情況下，k21.00；剪切銷釘沿梁高方向1列不得少于4根，沿梁長方向剪切銷釘的間距不大于150mm。Ac加固層與混凝土單側接觸面積，對于梁、柱端加固界面抗剪復核時可取Ac=h2 （h為梁、柱截面高度）；n單側界面銷釘根數

5、；Fb單根銷釘抗彎承載力；截面塑性發展系數，取=1.2；Wx單根銷釘凈截面抗彎模量；f鋼材的抗彎強度設計值；Lb銷釘的外露長度。 被加固構件應采用剪切銷釘以增強加固界面的抗剪強度，剪切銷釘的直徑和間距應按上述的式（4-1）（4-3）計算確定。同時還對剪切銷釘提出了如下的構造要求： 1.剪切銷釘應采用熱軋變形鋼筋； 剪切銷釘植筋可采用有機材料植筋或無機材料植筋，當有防火要求時宜優先采用無機材料植筋。 2.剪切銷釘植入深度應符合下列要求： （1）用有機結構膠植剪切銷釘，植入深度不應小于5d（d為銷釘直徑），且不應小于40mm。 （2）用無機材料植剪切銷釘，植入深度不應小于8d，且不應小于60mm。

6、 （3）鋼筋混凝土板底加固時，剪切銷釘植入深度應在上述規定的基礎上增加3d。 3.剪切銷釘的間距不應小于銷釘植入深度的兩倍，銷釘與試件邊緣的距離不應小于60mm。 4.當按構造（不需按計算）設置剪切銷釘時，其間距不應大于鋼筋網同方向間距的3倍，且不得大于300mm，銷釘直徑不應小于6mm。4.1.3 高溫對加固界面強度的影響 高溫作用下，HPFL加固構件一般都會發生剝離，甚至有可能發生加固層砂漿爆裂現象，如果發生爆裂現象，則會致使加固層剝離更嚴重，從而使加固試件的高溫、耐火性能大大削弱。現將高溫爆裂和剝離的產生機理分析如下。 高溫爆裂機理：在高溫作用下，砂漿層內部水分蒸發逸出，在內部產生相當大

7、的蒸汽壓力，當蒸汽壓力超過砂漿的抗拉強度時，砂漿層瞬間裂成大小不一碎塊四處飛散并伴隨巨響。爆裂發生后，砂漿層截面減小，所以加固界面更容易產生剝離。試驗中發現爆裂都發生在砂漿施工分層面，由于施工質量差，分層的砂漿之間不致密、粘結性能差，故易于發生爆裂。 高溫剝離機理：高溫作用下，加固界面粘結強度惡化嚴重，當界面剪應力超過界面粘結強度時便發生剝離，如果界面質量不好或沒有有效約束，剝離便迅速開展，致使加固效果大幅度降低，甚至是試件在高溫下隨即破壞。高溫下剝離形態與常溫下相同，一般從端部界面開始后向跨中和梁底發展，因為端部界面是粘結強度的薄弱區域，又是粘結應力最大的區域。 在火災和高溫環境中，加固構件

8、的性能一般用耐火極限來衡量，為了使建筑物滿足防火要求，建筑設計防火規范和高層民用建筑設計防火規范對建筑構件的耐火極限進行了規定。為了使加固構件的耐火極限滿足國家防火規范的要求，提出考慮防火要求的HPFL加固層厚度構造要求如表4.1所示。表4.1 不同耐火極限下HPFL薄層構造要求10mm復合砂漿保護層15mm復合砂漿保護層20mm復合砂漿保護層耐火極限0.5h耐火極限1.0h外抹5mm石灰砂漿耐火極限1.5h外抹10mm石灰砂漿外抹5mm石灰砂漿耐火極限2.0h外抹15mm石灰砂漿外抹10mm石灰砂漿外抹5mm石灰砂漿耐火極限2.5h外抹5mm防火砂漿外抹15mm石灰砂漿外抹10mm石灰砂漿耐

9、火極限3.0h外抹10mm防火砂漿外抹5mm防火砂漿外抹15mm石灰砂漿 由表4.1可以看出，當耐火極限要求越高時，加固層鋼筋網的保護層厚度就要求越大，即加固層的厚度要求越大，當加固層的厚度不能滿足耐火極限的要求時可以在加固層外面抹一層防護砂漿來保證加固構件的耐火極限。 因此該表的構造要求可以對實際工程設計考慮防火要求時提供參考意見，比如當鋼筋網的保護層厚度為15mm時，加固層厚度一般為25mm，加固構件可以滿足0.5h和1h的耐火極限要求，當耐火極限要求分別為1.5h、2.0h、2.5h，應分別在加固層表面加抹不小于5mm、10mm、15mm的石灰砂漿作防護層，當耐火極限要求為3.0h時，應

10、在加固層表面加抹5mm的防火砂漿作防護層。 4.1.4受彎構件界面強度設計與計算 4.1.4.1 當2Fds=Vcm1時，宜采用三面U型加固。 4.1.4.2 四面圍繞加固界面強度設計與計算 如果加固后要求梁提高的幅度很大，或者為了加固更為穩妥且現場情況允許，應采用四面圍繞加固混凝土梁，如圖4.1、4.2所示。 圖4.1 梁四面圍繞加固示意圖復合砂漿面層樓板打孔橫向網筋穿孔橫向網筋側面縱向鋼筋網筋底部縱向鋼筋網筋復合砂漿薄層剪切銷釘圖4.2 梁四面圍繞加固截面示意圖 由于豎向鋼筋網在現場穿孔相對施工難度大，因此在滿足要求的情況下不需要每根豎向鋼筋網都穿孔，豎向鋼筋網穿孔的間距應滿足下列要求：

11、（4-4） （4-5）2yvsv0mvcm2cm3.50.14f A hsVf th 0ku1 0.3VV yvfsvAvs20.92cmVt22式中加固后新增加的剪力； 豎向加固筋的屈服強度； 配置在同一截面內豎向加固鋼筋的面積，按混凝土結構設計規范（GB50010）中箍筋面積的計算方法確定； 豎向加固筋穿孔的間距；加固層單側的厚度；加固水泥復合砂漿抗剪承載力的影響系數，取 ；加固水泥復合砂漿抗剪承載力的影響系數，取 =0.5；二次受力影響系數。 對集中荷載作用下（包括作用有多種荷載，其中集中荷載對支座截面或節點邊緣所產生的剪力設計值占總剪力設計值的75以上的情況）的獨立梁，豎向鋼筋網穿孔的

12、間距應滿足下列要求：2yv0msvvcm2cm2.50.41.5f hAsVf th （4-6）式中 剪跨比影響系數，當 時， ；當 時， 。1.511.51.5計算截面的剪跨比，按混凝土結構設計規范（GB50010）規定的方法計算。4.1.4.3三面U型加固界面強度設計與計算 對梁進行加固時，由于受現場條件限制，不能或者不便采用四面圍繞加固，采用三面U型加固時構件承載力應滿足下列要求：fstVV222(0.56)(0.56)2fstvsvyvsvyhVffffh （47） （48）式中 V 加固后梁斜截面受剪承載力； fstV 三面U型加固界限受剪承載力； vf 結合面混凝土抗剪強度設計值，

13、按表4.2取值；sv橫貫結合面剪切-摩擦鋼筋配筋率； yf 貫通鋼筋抗拉強度設計值。混凝土強度等級C10C15C20C25C30C35C40C45C50C60粘接抗剪標準值0.250.320.390.440.500.540.580.620.660.73設計值0.190.240.290.330.370.400.430.460.490.54整體抗剪標準值1.251.702.102.502.853.203.503.803.904.10設計值0.901.251.751.802.102.352.602.802.903.10表表4.2 混凝土抗剪強度與粘接抗剪強度（混凝土抗剪強度與粘接抗剪強度（N/mm2

14、） 同時剪切銷釘應滿足本章4.1.2節的規定，且在梁端部的剪切銷釘數目不得少于6個，三面U型加固受力情況示意圖見圖4.3。圖4.3 三面U型加固受力情況示意圖 如果加固后梁斜截面受剪承載力不滿足公式（36）的要求，則必須采用四面圍繞加固的方法對梁進行加固。4.1.4.4底部加固鋼筋網縱向鋼筋截面配筋率計算 為了防止底部發生界面滑移破壞（如圖4.4所示），底部加固用的縱向鋼筋面積應符合下列規定：圖4.4 底部滑移破壞示意圖smsm ,m a xAA (4-9)式中 smA底面加固鋼筋網縱向鋼筋面積。 sm,max00.4uymMAfh，其中uM表示原梁承載能力設計值。 4.2 HPFL加固混凝土

15、梁、板正截面強度設計與計算 混凝土梁、板這一類的受彎構件在荷載等因素下，可能發生兩種主要的破壞：一種是沿彎矩最大的截面破壞，另一種是沿剪力最大或剪力和彎矩較大的截面破壞，本章討論此類受彎構件的正截面承載力計算。 4.2.1 設計計算的一般規定 4.2.1.1 基本假定 計算采用如下計算假設： 1）截面變形符合平截面假定； 2）不考慮混凝土和復合砂漿的抗拉強度； 3）混凝土應力應變關系為現行國家標準混凝土結構設計規范（GB50010-2002）所采用的應力應變曲線。 4）鋼筋按理想彈塑性材料不考慮其強化部分提高的強度 4.2.1.2 矩形截面一次受力正截面承載力計算 當初始荷載產生的彎矩小于原構

16、件設計彎矩的20%時，考慮到應力應變滯后的現象不太明顯，可按一次受力計算構件的正截面受彎承載力（圖4.5），其正截面受彎承載力應符合下列規定：x0.8(h-x)1 cm12 f tx1 cfbxy sf Aym smf Aym 1 sm 10.8()h xf Ahys/f A圖4.5 受彎構件一次受力正截面承載力計算簡圖 對于圖4.5的受力情況，可以建立兩個靜力平衡方成，一個是所有各力在水平軸方向上的合力為零，即：0X /1c1cm 1ysymsmym1sm1ys0.8()2hxf bxf t xf AfAfAf Ah （410） 另一個是所有各力對截面任何一點的合力矩為零，當 對受壓區混凝土

17、壓應力合力的作用點取矩時，有：0M /ys0ymsm0mym1sm1ys0.8()()()(0.60.1 )()222xxhxxMf A hfAhfAhxf Aah （411）構件加固后的彎矩設計值；原構件鋼筋抗拉、抗壓強度設計值；原構件中縱向受拉、受壓鋼筋截面積；梁底鋼筋網片鋼筋抗拉強度設計值；梁側鋼筋網片鋼筋抗拉強度設計值；原構件混凝土軸心抗壓強度設計值；高性能水泥復合砂漿軸心抗壓強度設計值；鋼筋網片中梁底縱向受拉鋼筋截面積；側面縱向受拉鋼筋網面積； b,h 原構件截面寬度、原構件截面高度；原構件截面有效高度；加固后構件的截面有效高度；加固梁混凝土受壓區高度；梁單側水泥復合砂漿加固層厚度；

18、梁受壓鋼筋合力點至截面近邊的距離；按受壓區混凝土矩形應力圖的應力值與混凝土軸心抗壓強度設計值之比確定的系數；一次受力構件加固后相對界限受壓區高度系數。Myfyf、 sAsA、 ymfym1fcfcmfsmAsm1A0homhx1ta1b 公式（410）、（411）是根據適筋構件的破壞簡圖推導出的靜力平衡方程式，它們只適用于適筋構件的計算，不適合少筋構件和超筋構件的計算。考慮到加固構件基本都是承載力不夠而需要加固，因此出現少筋的可能性幾乎不存在，只要控制構件不要發生超筋破壞。 為了防止將構件設計成超筋構件，要求構件截面的相對受壓區高度不得超過其相對界限受壓區高度，即：b（412） 相對界限受壓區

19、高度可以根據截面平面變形等假定求出：1bymcusm1fE（413） 4.2.1.3 矩形截面二次受力正截面承載力計算（1）滯后應變的計算 在實際加固工程中，許多條件決定了結構物上的荷載在加固處理時不可能完全卸去。例如：為了不影響生產，工業廠房的設備不可能全部卸除，結構自重對加固構件來說也是一種外荷載，其本身也是不可能拆除的。所謂鋼筋混凝土二次受力是指在加固過程中原結構（核心構件）仍然承受一定的外荷載（包括建筑物的恒載、部分活載和施工荷載），進行加固后，鋼筋混凝土構件連同加固材料一起共同承受新增外荷載的作用直至設計的極限狀態。在二次受力問題中，加固材料同原鋼筋混凝土構件相比較，存在較為明顯的應

20、力應變滯后的現象，如何精確地計算出加固構件中加固材料（受拉區加固）的滯后應變值是解決問題的關鍵。 滯后應變的計算可以按照下列公式計算：0ks0ss00.87ME Ah（414） 式中 1計算系數，當混凝土強度等級不超過C50時，取1=0.8；當混凝土強度等級為C80時，取1=0.74；其間按線性內插法確定； so加固前，在初始彎矩M0k作用下原受拉鋼筋的應變值。 Es原構件鋼筋彈性模量； M0k加固前受彎構件驗算截面上由初始荷載標準值產生的彎矩；（2）矩形截面二次受力正截面承載力計算 當初始荷載產生的彎矩大于原構件設計彎矩的20%時，應按二次受力計算構件的正截面受彎承載力（圖4.6） 圖4.6

21、 受彎構件二次受力正截面承載力計算簡圖 對于圖4.6的受力情況，可以建立兩個靜力平衡方成，一個是所有各力在水平軸方向上的合力為零，即：0X （415） 另一個是所有各力對截面任何一點的合力矩為零，當 對受壓區混凝土壓應力合力的作用點取矩時，有：0M （416）/1c1cm 1ysymsmym1sm1ys0.4()2hxf bxf t xf AfAfAf Ah/ys0ymsm0mym1sm1ys0.4() (2.20.7 )()()()2232xxhxhxxMf A hfAhfAf Aah 公式（415）、（416）是根據適筋構件的破壞簡圖推導出的靜力平衡方程式，它們只適用于適筋構件的計算，不適

22、合少筋構件和超筋構件的計算。考慮到加固構件基本都是承載力不夠而需要加固，因此出現少筋的可能性幾乎不存在，只要控制構件不要發生超筋破壞。 為了防止將構件設計成超筋構件，要求構件截面的相對受壓區高度不得超過其相對界限受壓區高度，即：（417） 相對界限受壓區高度可以根據截面平面變形等假定求出：（418） b/1bymsm0cusmcu1fE 當按式（4-15）及（4-16）算得加固后混凝土受壓區高度與加固前原截面有效高度的比值大于原截面相對界限受壓區高度系數時，此時的情況是原試件鋼筋屈服，而底部鋼筋網未屈服，其二次受力構件的正截面受彎承載力應按下列公式計算（圖4.7）：圖4.7 受彎構件二次受力底

23、部加固鋼筋網未屈服正截面承載力計算簡圖 對于圖4.7的受力情況，可以建立兩個靜力平衡方成，一個是所有各力在水平軸方向上的合力為零，即：0X （419） 另一個是所有各力對截面任何一點的合力矩為零，當 對受壓區混凝土壓應力合力的作用點取矩時，有：0M （420）/1c1cm 1yssmsm1smsm1 sm1sm1ys0.4()2hxf bxf t xf AEAEAf Ah/ys0smsm1sm0msm1sm1sm1ys0.4() (2.20.7 )()()()2232xxhxhxxMf A hEAhEAf Aah其中：sm1cusm00.8hxxsm0s00(1.60.6)hh0ks0ss00

24、.87ME A h （421） （422） （423）式中 1計算系數，當混凝土強度等級不超過C50時，取1=0.8；當混凝土強度等級為C80時，取1=0.74；其間按線性內插法確定； so加固前，在初始彎矩M0k作用下原受拉鋼筋的應變值。 Es原構件鋼筋彈性模量； M0k加固前受彎構件驗算截面上由初始荷載標準值產生的彎矩；4.2.1.4 說明 一次受力加固構件的計算，基本按照現行國家標準混凝土結構設計規范GB50010規定的使用計算方法，在考慮側面加固鋼筋網的作用時，為簡化計算采用矩形計算圖形。 二次受力加固構件的計算，在考慮側面加固鋼筋網的作用時，為簡化計算采用三角形計算圖形。 由于二次受

25、力計算中受到原構件應力應變水平的影響，可能會遇到底部加固鋼筋網不屈服的情況，此時要算出構件的滯后應變。 由于二次受力計算中受到原構件應力應變水平的影響，與現行混凝土結構設計規范相比，受彎構件加固后相對界限受壓區高度系數的計算也會發生變化，此部分還用于計算滯后應變。 4.2.2 正截面受彎承載力計算(設計,復核) 例1某梁截面尺寸bh=250mm500mm，混凝土的強度等級為C30，受拉區配置了HRB335級鋼筋325，受壓區配置了HRB335級鋼筋218，由于該梁上部需增加設備，截面的設計彎矩值增大為M=2.4108Nmm，加固前采取可靠措施對梁進行卸載，截面彎矩為M0=3.0107Nmm。對

26、該梁進行加固處理，加固采用6的HRB335級鋼筋，單側砂漿層厚度為25 mm，砂漿強度等級為M40，為了計算簡化及施工方便，梁底部加固鋼筋網間距與側面鋼筋網間距取一樣都取50mm，試驗算該梁加固后能否滿足要求。 解（1）求原梁的極限彎矩設計值 先計算原梁的混凝土受壓區高度x則原梁的極限彎矩設計值為必須對原梁進行加固（2）加固設計驗算所以該梁的加固設計按一次受力計算底部加固鋼筋網為 由公式（4-10）、（4-11）得/ysymsmym1sm1ysym1sm11c1cm 10.80.82f AfAfAf AxfAf bf th 滿足設計要求 習題3某梁截面尺寸bh=250mm500mm，混凝土的強

27、度等級為C30，受拉區配置了HRB335級鋼筋325，受壓區配置了HRB335級鋼筋218，由于該梁上部需增加設備，截面的設計彎矩值增大為M=2.5108Nmm，加固前采取可靠措施對梁進行卸載，截面彎矩為M0=5.0107Nmm。對該梁進行加固處理，加固采用8的HRB335級鋼筋，單側砂漿層厚度為30 mm，砂漿強度等級為M40，為了計算簡化及施工方便，梁底部加固鋼筋網間距與側面鋼筋網間距取一樣都取50mm，試驗算該梁加固后能否滿足要求。- 解（1）求原梁的極限彎矩設計值 先計算原梁的混凝土受壓區高度x 必須對原梁進行加固（2）加固設計驗算所以該梁的加固設計按二次受力計算底部加固鋼筋網為側面鋼

28、筋網面積為 由公式（4-22）、（4-23）求底部加固鋼筋網的滯后應變得 由公式（418）求出相對界限受壓區高度：1bymsm0cusmcu1fE50.83000.00018810.0033 2.0 100.0033=0.529由公式（4-15）、（4-16）得/1c1cm 1ysymsmym1sm1ys0.4()2hxf bxf t xf AfAfAf Ah/ysymsmym1sm1ysym1sm11c1cm 10.40.42f AfAfAf AxfAf bf th300 1473300 3020.4 300 1006300 5090.4 300 100614.3 2502 19.1 305

29、00 =500520/4962.44=100.90bh=0.529465=246mm/ys0ymsm0mym1sm1ys0.4() (2.20.7 )()()()2232xxhxhxxMf A hfAhfAf Aah100.9100.9300 1473 (465)300 302 (500)220.4(500 100.9) (2.2 5000.7 100.9)100.9300 1006300 509(35)50032=183189645+40729230+33062920+2359215=259341010M=2.5108Nmm 滿足設計要求 4.3 HPFL加固混凝土梁斜截面強度設計與計算 混

30、凝土梁在荷載等因素下，除了要驗證正截面承載力，還要驗證斜截面承載力，本章討論受混凝土梁斜截面承載能力計算。 4.3.1 設計計算的一般規定 4.3.1.1加固計算公式 加固后受彎構件的斜截面受剪承載力可按下列公式計算：ucmVVVsvcm2cm2yv0mv0.141.25AVf thfhs 0ku1 0.3VV （424） （425） （426）20.92uVcmVyvfsvAvst22式中原構件的抗剪承載力，按混凝土結構設計規范（GB50010）的方法計算；復合砂漿鋼筋網的抗剪承載力 豎向加固筋的屈服強度； 配置在同一截面內豎向加固鋼筋的面積，按混凝土結構設計規范（GB50010）中箍筋面積

31、的計算方法確定； 豎向加固筋的間距；加固層單側的厚度；加固鋼筋抗剪承載力的影響系數，取 ；加固水泥復合砂漿抗剪承載力的影響系數，取 =0.5；二次受力影響系數。 對集中荷載作用下（包括作用有多種荷載，其中集中荷載對支座截面或節點邊緣所產生的剪力設計值占總剪力設計值的75以上的情況）的獨立梁，當按式（5-1）計算時，Vcm應按下式計算： svcm2cm2yv0mv0.41.5AVf thfhs （427）式中 剪跨比影響系數，當 時， ；當 時， 。1.511.51.5計算截面的剪跨比，按混凝土結構設計規范（GB50010）規定的方法計算。 梁的斜截面受剪承載力公式僅適用于剪壓破壞情況，不適用于

32、斜壓破壞和斜拉破壞，考慮到加固后箍筋的配筋率不會很小，因此只對加固后的斜截面進行限制，受彎構件的最小截面尺寸應滿足下列要求：w14hb cc 1 0m0.25Vf bhw16hb cc 1 0m0.20Vf bhw146hb當 時；當 時；當 時；按線性內插法確定。 （428） （429） 同時，為了加固后構件發生加固層的剝離破壞，鋼筋網的間距與直徑應符合下列規定： 10s d （430）式中 V構件加固后的剪力設計值； c混凝土強度系數，按混凝土結構設計規范GB50010的規定采用； hw截面的腹板高度，按混凝土結構設計規范GB50010的規定采用； s加固筋的間距； d加固筋的直徑。加固后

33、偏心受壓構件的斜截面受剪承載力應按下列公式計算： ucmVVVsvcm2cm2yv0mv0.40.071.5AVf thfhNs 式中 偏心受壓構件計算截面的剪跨比，按混凝土結構設計規范（GB50010）規定的方法計算； N按本規程計算，偏心受壓構件增加的受壓承載力 （431） （432） 4.3.2 說明 對受剪截面的限制仍按照現行國家標準混凝土結構設計規范GB50010規定，增加了加固鋼筋的間距與直徑比值的限制，即 s/d10。 加固后構件的斜截面抗剪承載力計算分為兩部分，對于原構件仍按照國家現行標準混凝土結構設計規范GB50010規定計算，加固部分的計算考慮了加固復合砂漿、豎向加固筋對承

34、載力的貢獻，同時根據試驗數據的統計給出了二次受力影響系數 。 4.3.3 斜截面受剪承載力計算(設計,復核) 例1某簡支梁截面尺寸bh=250mm500mm，混凝土的強度等級為C30，原來配置有雙支箍筋8200，該梁承受均布荷載，支座處最大剪力為V=170kN，由于改變用途，需增加均布荷載，經計算此時支座處最大剪力為V=260kN，加固前采取可靠措施對梁進行卸載，支座處為剪力V=50kN。對該梁進行加固處理，加固采用6的鋼筋，單側砂漿層厚度為25 mm，砂漿強度等級為M40，加固鋼筋網間距取80mm，試驗算該梁加固后能否滿足要求。加固前后該梁的受彎承載力都能滿足設計要求。 解（1）原梁的參數計

35、算 原梁的極限受剪承載力svut0yv00.71.25AVf bhfhs1010.7 1.43 250465 1.25 210465200=116366.25+61641.5625=178008 N原梁的截面尺寸w465/2501.86hb 4，屬于一般梁。 cc00.250.25 14.3 250 465415594f bh N178008 N 原梁截面尺寸符合要求。（2）加固后梁的參數計算加固后梁的截面尺寸w1500/300 1.667hb 4，屬于一般梁。 加固后梁截面尺寸符合要求。 加固鋼筋網的間距與直徑符合規定。0ku1 0.3VV 500001 0.3178008 =0.916sv

36、cm2cm2yv0mv0.141.25AVf thfhs 570.14 0.5 0.916 19.1 25 500 1.25 0.9 0.912 21050080=15308.65+76757.625=92066 N=178008+92066 =270074 N260 kN ucmVVV滿足設計要求。 例2某梁截面尺寸bh=250mm500mm，混凝土的強度等級為C30，原來配置有雙支箍筋8150，該梁承受集中荷載，剪跨比=2.5，最大剪力為V=140kN，由于改變用途，需增加荷載，經計算此時最大剪力為V=220kN，加固前采取措施對梁進行卸載，最大剪力V=100kN。對該梁進行加固處理，加固

37、采用8的鋼筋，單側砂漿層厚度為30 mm，砂漿強度等級為M40，加固鋼筋網間距取100mm，試驗算該梁加固后能否滿足要求。加固前后該梁的受彎承載力都能滿足設計要求。 解（1）原梁的參數計算 原梁的極限受剪承載力svut0yv01.751AVf bhfhs1.751011.43 250 4652104652.5 1150=83118.75+65751=148870 NV=140kN 原梁的截面尺寸 c c00.250.25 14.3 250 465 415594f bhN148870 N 原梁截面尺寸符合要求。（2）加固后梁的參數計算加固后梁的截面尺寸加固后梁截面尺寸符合要求。加固鋼筋網的間距與

38、直徑符合規定。滿足設計要求。 習題4某梁截面尺寸bh=250mm500mm，混凝土的強度等級為C30，原來配置有雙支箍筋8150，該梁承受集中荷載，剪跨比=2.5，最大剪力為V=140kN，由于改變用途，需增加荷載，經計算此時最大剪力為V=260kN，加固前采取措施對梁進行卸載，最大剪力V=110kN。對該梁進行加固處理，加固采用8的鋼筋，單側砂漿層厚度為30 mm，砂漿強度等級為M40，加固鋼筋網間距取100mm，試驗算該梁加固后能否滿足要求。加固前后該梁的受彎承載力都能滿足設計要求。 例3某簡支梁截面尺寸bh=300mm600mm，混凝土的強度等級為C25，原來配置有雙支箍筋8150，該梁

39、承受均布荷載，支座處最大剪力為V=240kN，由于改變用途，需增加均布荷載，經計算此時支座處最大剪力為V=360kN，加固前采取可靠措施對梁進行卸載，支座處為剪力V=200kN。對該梁進行加固處理，加固采用8的鋼筋，單側砂漿層厚度為30 mm，砂漿強度等級為M35，加固鋼筋網間距取100mm，試驗算該梁加固后能否滿足要求。加固前后該梁的受彎承載力都能滿足設計要求。 解（1）原梁的參數計算 原梁的極限受剪承載力svut0yv00.71.25AVf bhfhs1010.7 1.27 300 565 1.25 210565150=150685.5+99863.75=250549NV=240kN原梁的

40、截面尺寸 w565/3001.883hb 4，屬于一般梁。 cc00.250.25 11.9 300 565504262.5f bhN250549N 原梁截面尺寸符合要求。（2）加固設計對該梁進行加固處理，加固采用8的鋼筋，單側砂漿層厚度為30 mm，砂漿強度等級為M35。加固后梁的截面尺寸加固后梁截面尺寸符合要求。cmuVVV=360000250549=1094512yv0msvvcm2cm1.250.14f hAsVf th 10895046.75109451 16012.962=116.7 mm加固鋼筋網的間距與直徑符合規定。即加固采用8150的鋼筋，單側砂漿層厚度為30 mm，砂漿強度

41、等級為M35。4.4 HPFL加固混凝土梁裂縫寬度及撓度計算 4.4.1設計計算的一般規定 結構設計和加固設計不僅要解決結構承載力設計問題，而且要解決結構構件的適用性和耐久性問題。對于使用上要控制變形和裂縫的結構構件除了要進行臨近破壞階段的承載力計算外，還要進行正常情況下的變形和裂縫驗算。試驗分析表明，當初始荷載設計值作用下的效應大于或等于原構件承載力設計值的20%時，應考慮二次受力影響的計算。 4.4.2 受彎構件裂縫寬度計算 對用高性能水泥復合砂漿鋼筋網薄層加固的抗彎足尺混凝土梁二次受力的裂縫與撓度試驗數據進行了分析,包括4根未加固的對比梁和10根用高性能水泥復合砂漿鋼筋網薄層加固的加固梁，在此基礎上提出了加固梁的裂縫寬度計算公式。分析表明, 公式計算值與試驗值吻合較好，加固措施可以提高梁的抗裂性能，顯著提高加固梁的剛度。 本章提出加固梁最大裂縫寬度計算公式， 在三面或四面采用高性能