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《混凝土結構配筋設計規範》( GB 50367)

現批準《混凝土結構配筋設計規範》為國家標準,編號為GB50367-2013,將於2004年6月14日實施。其中第3.1.8、4.3.1、4.3.3、4.3.6、4.4.2、4.4.4、4.5.3、4.5.4、4.5.6、60項。原《混凝土結構配筋設計規範》(GB50367-2006)同時廢止。

根據《住房和城鄉建設部關於印發:建標[2008]102號的通知》和《關於同意<混凝土結構配筋設計規範>的通知》:規範編制組經過廣泛調研,作出了局部修改調整為全面修改的函(建標[2011]103)的要求。

認真總結實踐經驗,參考國內相關標準和國際標準,在廣泛征求意見的基礎上,修訂《混凝土結構加固設計規範》(GB50367-2006)。

本規範的主要內容有:總則、術語和符號、基本條文、材料、增大截面加固方法、替代混凝土、體外預應力、外包鋼、粘貼鋼板和粘貼纖維復合材料。

預應力碳纖維復合板加固法、附加支點加固法、先張法鋼絲網-聚合物砂漿表面加固法、鋼絲纏繞加固法、植筋技術、錨栓技術、裂縫修補技術。

本規範修訂的主要技術內容為:1增加了無粘結鋼絞線體外預應力加固技術;2.增加了預應力碳纖維復合板加固技術;3.增加了芳綸纖維復合材料作為增強材料的應用規定;4.補充了錨固型快速固化結構膠的安全性評價標準。

5.補充了錨固型快速固化結構膠抗震性能的測試方法;6.修改了鋼絲網聚合物砂漿表面加固法的設計要求和構造規定;7.地腳螺栓抗震設計補充規定;8.補充了幹式外包鋼加固法的設計規定;9.調整了局部配筋計算的參數。

本規範中以粗體標註的條款是強制性的,必須嚴格執行。住房和城鄉建設部負責本規範的管理和強制性條文的解釋,四川省建築科學研究院負責具體技術內容的解釋。執行中如有意見或建議,請寄至四川省建築科學研究院(地址:成都市壹環路北三段55號,郵編:610081)。

1壹般規則

1.0.1為加固混凝土結構,使其技術可靠,安全適用,經濟合理,保證質量,特制定本規範。

1.0.2本規範適用於建築和壹般結構的鋼筋混凝土結構配筋設計。

1.0.3混凝土結構加固前,應根據建築類型,按現行國家標準《工業建築可靠性鑒定標準》GB50144或《民用建築可靠性鑒定標準》GB50292進行檢測或鑒定。當結合抗震加固時,應按現行國家標準《建築抗震鑒定標準》GB50023或《工業結構抗震鑒定標準》GBJ117進行抗震能力鑒定。

1.0.4混凝土結構鋼筋的設計除應符合本規範的規定外,還應符合現行國家標準的規定。

2術語和符號

2.1術語

2.1.1結構的結構加固對可靠性不足或業主要求的承重結構、構件和相關部位進行加固、部分替代或調整內力等措施,使其具有現行設計規範和業主要求的安全性、耐久性和適用性。

2.1.2加固前原構件現有結構構件。

2.1.3重要結構重要結構安全等級為1級的建築中的承重結構。

2.1.4壹般結構安全等級為二級的建築中的壹般結構承重結構。

2.1.5重要結構構件自身失效會影響或危及整個承重結構體系的承重構件。

2.1.6壹般構件的失效是孤立事件,不影響承重結構體系的整體工作。

2.1.7增大截面加固法結構構件增大截面面積加固是壹種直接的加固方法,通過增大原構件的截面面積並添加鋼筋來提高其承載力和剛度,或者改變其固有頻率。

2.1.8外包型鋼加固法是鋼筋混凝土梁、柱焊接框架的壹種加固方法,以達到* * *同力,約束原有構件。

2.1.9復合截面加固法外貼增強材料的結構構件加固通過用結構膠粘結或噴塗高強度聚合物改性水泥砂漿(以下簡稱聚合物砂漿),將增強材料粘結在原構件的混凝土表面,從而形成整體的復合截面。

從而提高其承載力和延性。根據加固材料的不同,可分為外粘鋼、外粘鋼板、外粘纖維增強復合材料和外粘鋼絲網-聚合物砂漿面層等多種加固方法。

2.1.10繞絲加固法結構構件用繞絲加固這種法律制度是通過纏繞退火鋼絲來約束受壓構件鋼筋混凝土,從而提高其極限承載力和延性的直接加固方法。

2.1.11體外預應力加固法結構構件體外施加預應力加固是壹種通過施加體外預應力來改善或調整原結構和構件應力的間接加固方法。

2.1.12埋入式鋼筋是用專用結構膠將帶肋鋼筋或全螺紋螺釘植入基礎混凝土中的後錨固連接方式之壹。

2.1.13結構膠結構膠是壹種用於粘結承重結構構件並能長期承受設計應力和環境作用的膠粘劑,簡稱結構膠。

2.1.14纖維增強聚合物(FRP)是壹種具有纖維增強效果的復合材料,是由高強度連續纖維按壹定規律排列,浸漬膠粘劑,粘接固化而成。

2.1.15聚合物改性水泥砂漿以聚合物為改性材料制成的水泥砂漿,以增強粘結性能。承重結構用聚合物改性水泥砂漿不僅要提高其自身的物理力學性能,還要顯著提高其錨固鋼筋和粘結混凝土的能力。

2.1.16有效截面積扣除孔洞、缺陷、腐蝕層、風化層等弱化無效部分後的橫截面。

2.1.17用於加固現有結構或其構件的加固設計的使用壽命加固設計中規定的結構和構件不經重新檢驗和鑒定即可用於其預定用途的時間。

2.2符號

2.2.1材料性能ES0-原構件鋼筋的彈性模量;Es——新增鋼筋的彈性模量;EA——新增鋼筋的彈性模量;esp——新增鋼板的彈性模量;EF——新增纖維復合材料的彈性模量;?C0——原混凝土構件的軸心抗壓強度設計值;?y0?y0——原構件鋼筋的抗拉和抗壓強度設計值;?y、嗎?Y ——新增鋼筋的抗拉和抗壓強度設計值;?答:A ——新增鋼筋的抗拉和抗壓強度設計值。

sp 、?sp——新增鋼板的抗拉和抗壓強度設計值;?F——新增纖維復合材料的抗拉強度設計值;?f,v——纖維復合材料與混凝土之間的粘結強度設計值;?BD——結構膠粘結強度的設計值;?Ud——地腳螺栓抗拉強度設計值;εf——纖維復合材料拉伸應變的設計值。

εfe——纖維復合材料環箍的有效拉伸應變設計值。2.2.2作用效應和承載力M——加固後的彎矩設計值;M0k——加固前受彎構件驗算截面上原始作用的初始彎矩標準值;N——加固後的軸力設計值;V——加固後的剪力設計值。

σs——新增縱向鋼筋的拉應力;σs0——原構件縱向受拉鋼筋或受壓鋼筋的應力;σa——新增鋼筋受拉肢或較少受壓肢的應力;εf0——纖維復合材料的滯後應變;ω——構件或預應力反拱的撓度。2.2.3幾何參數As0和a′s0——原構件受拉區和受壓區鋼筋的橫截面積。

As,A's——新增構件受拉區和受壓區鋼筋的橫截面積;area纖維復合材料的有效截面積;Acor——混凝土在環帶中的橫截面積;Asp,A′SP——新增受拉鋼板和受壓鋼板的截面積;Aa,A'a——新增鋼筋受拉肢和受壓肢的截面積。

D——鉆孔直徑;H0,h01——加固後和加固前構件截面的有效高度;Hw——構件截面的腹板高度;HN——受壓區混凝土的位移深度;Hsp——附著在梁側面的鋼箍板的垂直高度;Hf——附著在梁側面的纖維環板的垂直高度;Hef——錨栓的有效錨固深度。

Ls——鋼筋植筋的基本錨固深度;Ld——植筋錨固深度的設計值;Ll——植筋的受拉搭接長度。2.2.4計算系數α1——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的比值;αc --新混凝土強度利用系數;αs——新增鋼筋的強度利用系數。

αa——新增鋼材的強度利用系數;αsp——防止混凝土開裂的計算系數;βc——混凝土強度的影響系數;β1——矩形應力圖受壓區高度與中性軸高度之比;ψ ——折減系數、修正系數或影響系數;η-增加系數或增大系數。

3基本條款

3.1壹般規定

3.1.1當確定混凝土結構需要進行可靠性鑒定加固時,應根據鑒定結論和委托方提出的要求,按照本規範的規定和業主的要求進行加固設計。加固設計的範圍可以按整個建築或壹個獨立的截面來確定,也可以按規定的結構、構件或連接來確定,但應考慮結構的整體牢固性。

3.1.2鋼筋混凝土結構的安全等級由委托方和設計方根據結構破壞後果的嚴重程度、結構的重要程度和加固設計的使用年限,根據實際情況商定。

3.1.3混凝土結構的配筋設計應緊密結合實際施工方法,采取有效措施保證新構件、新部件與原結構可靠連接,新截面與原截面牢固粘結,形成壹個整體* * *共同工作;並應避開未加固部分,以及相關的結構、構件和基礎。

3.1.4對於高溫、高濕、低溫、凍融、化學腐蝕、振動、收縮應力、溫度應力、地基不均勻沈降等影響因素對原結構造成的破壞,應在加固設計中提出有效的預防措施,並按設計規定的順序進行處理和加固。

3.1.5混凝土結構的加固設計應綜合考慮其技術經濟效果,避免不必要的拆除或更換。

3.1.6對於加固過程中可能發生傾斜、失穩、過度變形或倒塌的混凝土結構,應在加固設計文件中提出相應的臨時安全措施,並明確要求施工單位嚴格執行。

3.1.7鋼筋混凝土結構的設計使用年限應按以下原則確定:1的鋼筋結構使用年限由業主和設計單位商定;當結構的加固材料含有合成樹脂或其他聚合物成分時,加固結構的使用壽命應考慮為30年。

當業主要求加固結構的使用壽命為50年時,所用的膠和聚合物的粘結性能應通過長期抗應力的測試;使用壽命到期後,當可靠性鑒定再次認為結構工作正常時,其使用壽命仍可延長。

4.對於用粘接方法加固或摻有高分子材料的結構和構件,應定期檢查其工作狀況;檢驗間隔可由設計單位確定,但首次檢驗時間不得晚於10年;5局部加固時,應考慮原建築剩余設計使用年限對結構加固後設計使用年限的影響。

3.1.8設計應說明加固結構的用途。在加固設計使用年限內,未經技術鑒定或設計許可,不得改變加固結構的用途和使用環境。

3.2設計計算原則

3.2.1混凝土結構配筋設計采用的結構分析方法應符合現行國家標準《混凝土結構設計規範》(GB50010)規定的結構分析基本原則,計算結構的作用效應應采用線彈性分析方法。

3.2.2混凝土結構加固時,承載能力極限狀態和正常使用極限狀態的設計和驗算應按下列規定進行:1的結構功能應通過調查或試驗驗證,其標準值或代表值應按本規範附錄A的規定和要求確定。2加固結構和構件的效果應按下列要求確定:

1)結構計算圖形,應與其實際受力和結構條件相壹致;

2)效應設計值、組合值系數和作用組合分項系數應按現行國家標準《建築結構荷載規範》GB50009確定,並應考慮實際荷載偏心、結構變形和溫度作用引起的附加內力。

3.結構和構件的尺寸,應根據鑒定報告采用原設計值或實測值;對於新零件,可以使用鋼筋設計文件中給出的標稱值。

4原結構和構件的混凝土強度等級和鋼筋抗拉強度標準值應按下列規定取值:

1)當原設計文件有效且無疑結構存在嚴重性能退化時,可采用原設計的標準值;

2)當結構可靠性鑒定認為應重新進行現場檢驗時,應采用由檢驗結果推斷的標準值;

3)當原混凝土構件強度等級的檢測受實際條件限制時,可采用回彈法檢測,但其強度換算值應按本規範附錄B的規定進行齡期修正,且只能用於結構配筋設計。

5.鋼筋材料的性能和質量應符合本規範第4章的規定;其性能標準值應按現行國家標準《工程結構加固材料安全鑒定技術規範》GB50728確定;其性能設計值應按本規範第4章相關章節的規定采用。

6驗算結構和構件的承載力時,應考慮加固時原結構的實際受力狀態,包括加固部分應變滯後的影響和加固部分與原結構的工作程度。

7加固後改變傳力路線或提高結構質量時,應對有關結構、構件和建築基礎進行必要的驗算。

3.2.3抗震設防區的結構和構件除滿足承載力要求外,還應進行抗震能力驗算。不應有局部加強或剛度突變形成新的薄弱部位。

3.2.4為防止結構的加固部分意外失效而導致倒塌,當采用膠粘劑或其他聚合物的加固方法時,應按本規範的規定進行加固設計,並對原結構進行驗算。

驗算時,應要求原結構和構件承受n倍恒載標準值的作用。當可變荷載標準值(不含地震作用)與永久荷載標準值之比不大於1時,取n = 1.2;當比值等於或大於2時,取n = 1.5;其由線性插值確定。

3.2.5結構的抗震加固可采用本規範中的各種加固方法,但在設計、計算和構造上應執行現行國家標準《建築抗震設計規範》(GB50011)和現行行業標準《建築抗震加固技術規程》(JGJ116)。

3.3加固方法及配套技術

3.3.1結構鋼筋可分為直接鋼筋和間接鋼筋。設計時可根據實際情況和使用要求選擇合適的加固方法和配套技術。

3.3.2對於直接配筋,應根據工程實際情況選擇加大截面、置換混凝土或組合截面的配筋方式。

3.3.3對於間接加固,應根據工程實際情況選擇體外預應力加固法、增設支點加固法、增設消能支撐法或增設抗震墻法。

3.3.4與結構加固方法配合使用的技術應采用符合本規範要求的裂縫修補技術、錨固技術和防銹技術。

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