對于大偏心受壓構件,如果受拉鋼筋配置不足,容易出現(xiàn)類似于受彎構件的病害,主要是受拉邊裂縫過寬、過多。用粘貼鋼板時,鋼板粘貼于受拉區(qū),分擔加固后荷載產生的拉應力。其計算也根據(jù)分階段受力特點,分別計算鋼筋和混凝土的應力。對于大偏心受壓構件的受壓區(qū)和小偏心受壓構件的兩側,混凝土始終處于受壓狀態(tài),結構破壞時混凝土被壓碎,這種情況不適合采用粘貼鋼板加固。故在橋梁加固中一般不采用粘貼鋼板法加固小偏心受壓構件和大偏心受壓構件的受壓區(qū)。
以下主要討論大偏心受壓構件在實際使用荷載下,受拉鋼筋配置適當或偏少時粘貼鋼板加固的設計原理。
粘貼鋼板加固的正截面配筋設計基本原則是:如果完全按承載能力極限狀態(tài)法來設計計算,不能反映加固構件分階段受力的特點,只能反映構件最終狀況的承載能力。因此,先按彈性理論的計算方法計算各階段材料的最大應力,并按容許應力法驗算強度。在第二階段,根據(jù)設計經(jīng)驗和工程條件初步擬定粘貼鋼板的量,然后復核加固后截面的承載能力。具體計算如下:
(1)根據(jù)原結構的受力情況、病害情況、尺寸及鋼筋、現(xiàn)場條件,結合施工人員的工程經(jīng)驗,初步擬定粘貼鋼板的數(shù)量。
(2)計算第一階段應力,即粘貼鋼板前恒載產生的截面彎矩對混凝土和鋼筋產生的應力。
(3)計算第二階段應力,即粘貼鋼板后活載及后加恒載產生的截面彎矩對混凝土、鋼筋和鋼板產生的應力。
(4)驗算以上兩階段截面內各材料的應力強度,若不符合或富余太多,應調整粘貼鋼板的數(shù)量。
(5)根據(jù)上述初定的鋼板數(shù)量,按規(guī)范進行極限狀態(tài)下正截面承載能力的計算,并根實際情況復核抗剪承載能力。計算結果均需符合要求,否則應調整粘貼鋼板量,直到所有材料的強度和承載力均符合要求為止。
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