梁碳纤维加固计算书
设 计 _________________校 对 审核 _____________
受压筋抗拉强度设计值 f 'y = 210.00 N/mm
f c = 7.2 N/mm 2 f t = 0.91 N/mm 2 f tk = 1.27 N/mm 2
M i = 20.00 kN m •
碳纤维梁加固计算书
项目名称 ________________ 构件编号 ________________ 日期 ________________
一、基本资料
1．设计依据 :
《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》 (CECS 146:2003 )(以下简称规程) 《混凝土结构设计规范》 (GB50010 — 2002)(以下简称规范) 2．问题类型 :
根据碳纤维片材求承载力 3．截面参数 :
截面宽度 : b = 300.00 mm 截面高度 : h = 500.00 mm
受拉钢筋面积 A s = 1017.88 mm 2 受拉钢筋合力点至截面近边缘的距离 a = 25.00 mm 受拉筋 : HPB235(Q235), 受拉筋抗拉强度设计值 f y = 210.00 N/mm 2 受压钢筋面积 A's = 0.00 mm 2
受压钢筋合力点至截面近边缘的距离 a'= 20.00 mm
受压筋 : HPB235(Q235), 混凝土 : C15
轴心抗压强度设计值 轴心抗拉强度设计值 轴心抗拉强度标准值
4．梁底受拉碳纤维片材参数
弹性模量 E cf = 1.40
1区5MPa
抗拉强度标准值 f c f k = 2000.00 MPa 粘贴层数 n cf = 1 单层厚度 t cf = 0.111 mm
梁底碳纤维片材的宽度 = 300.00 mm 梁底碳纤维片材的截面面积 A cf = 33.30 mm 2 考虑二次受力 , 加固前计算截面上实际作用的初始弯矩 5．梁侧受剪碳纤维片材参数 :
粘贴层数 n cfv = 1
单层厚度 t cfv = 0.111 mm 弹性模量 E cfv = 105
条带宽度 w cf
100.00 mm
条带净间距 s cf = 100.00 mm 侧面粘贴高度 h cf = 100.00 mm
M i
________ 20.00 10 ______ 2
si
= A s • h 0 = 1017.88―087~475.00 =
47.55 N/mm
1.27
加固方式：封闭粘贴，碳纤维片材受剪加固形式系数
取1.00
荷载形式：集中荷载(包括集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪 力值的
75%以上的情况)，集中荷载至支座距离为 600.00mm
6.箍筋参数：
箍筋直径6mm 箍筋肢数1
箍筋间距150.00mm
箍筋：HPB235(Q235),箍筋抗拉强度设计值 f yv = 210.00 N/mm 2
7•弯起筋参数：
弯起筋直径 6mm 弯起筋根数0 弯起角度45
二、计算结果
1•加固前构件在初始弯矩作用下
，截面受拉边缘混凝土的初始应变
考虑二次受力，i 按规程4.3.4中各式计算：
h 0 = h - a = 500.00 - 25.00 = 475.00 mm
20.00 氷06
受拉钢筋拉应变不均匀系数
f tk
____
=1.1 - 0.65si te = 1.1 - 0.65
47.55 0.0136 = -0.179 <0.2
根据《GB50010-2002》8.1.2的规定,当 <0.2时,取 =0.2。
受压边缘混凝土压应变综合系数
(1 + 3.5 f ) E
0.2 (1 + 3.5 f ) + 6 E =
:(1 +貉。㈣9溺处0714
= 0112
加固前初始弯矩M i 作用下受拉钢筋的拉应变
M i
si =
• 0.200 20.00 106
_
0.00005
加固前初始弯矩M i 作用下受压边缘的压应变
M i
ci =
E c bh 0 = 20.00 106
0.00012
加固前初始弯矩 M i 作用下，截面受拉边缘混凝土的初始应变
_h
i = ~( ci + si ) - ci =
475 00
X (0.00012 + 0.00005) - 0.00012 = 0.00005
2•碳纤维加固后混凝土受压区高度 x 和受拉面上碳纤维片材的拉应变
cf 求解:
根据规程(4.3.2-2)式以及(4.3.2-3)式联立求解： f c bx = f y A s - f 'y A's + E cf cf A cf
(4.3.2-2)
0.8 cu
(4.3.2-3)
x = h
代入数值，得
7.20 300.00 X = 210.00 1017.88 - 210.00 0.00 + 1.40 10丈X cf 為3.30
0.8 区.00330
x = ---------------------------------- 0.00330 + cf + 0.00005 X
500.00
解上述二元一次方程组,得 x = 116.23mm, cf = 0.00800
3 •根据碳纤维加固后混凝土受压区高度 力：
x 的大小采用不同的公式计算正截面受弯承载
碳纤维片材厚度折减系数
n cf E cf t cf
1 X .40 1X 5X 0.111
k m = 1 - = 1 - ■ k m 1 420000 1
420000
=0.963
碳纤维片材的极限拉应变（参见规程4.1.4）:
f cfk cfu = E ；
2000.00
105 = 0.01429
1.40 碳纤维片材的允许拉应变 （参见规程4.3.2）
: 2
3 X 0.01429, 0.01)
= 0.00952
（参
0.8 CU
0.8 X .00330
cfb =-
cu + [ cf ] + i
--------------------------------------- =0 21
0.00330 + 0.00952 + 0.00005
0.21
（根据规
0.80 210.00 =0.61
2
[cf ] = min( k m cfu , 3 cfu , 0.01) = min(0.963 0.014X 9,
3
碳纤维片材达到其允许拉应变与混凝土压坏同时发生时的界限相对受压区高度
见规程4.3.2）:
纵向受拉钢筋屈服与受压区混凝土破坏同时发生时的相对界限受压区高度
范 7.1.4 ）:
1 ______________
丄=「
+ 1 + E s cu
210000.00 X 00330
b h o = 0.61 4
X 5.00 = 291.63mm, cfb h = 0.21 5
X 0.00 = 102.50mm,
2a' = 2 20.00 = 40.00mm, x = 116.23mm
可见，x >cfb h 且x
M = f c b x ( h 0 - 2 ) + f 'y A's ( h o - a' ) + E cf cf A cf ( h - h o )
116.23
=7.20 300.00 X 16.23 (475.00 -
) + 210.00 0.00 (475.00 - 20.00)
+ 1.40 10 5X 0.00800 33.30 (500.00 - 475.00) = 105.60 kN m •
4 •侧面采用碳纤维加固后，斜截面受剪承载力计算：
根据441-3,达到受剪承载能力极限状态时碳纤维片材的应变
：
2 2 cfv = 3(0.2 + 0.12 b) cfu =
3 X(0.2 + 0.12 1.50) 0.01429 = 0.00362
根据441-2,碳纤维片材承担的剪力：
2 n cf W cf t cf V bcf = . . cfv E cfv h cf
(S cf + W cf)
2 / M00.00 0.111 5
=1.00 (100 00 + 100 00) X0.00362 1.40 10 5X100.00 = 5624.00 N = 5.62 kN
使用碳纤维加固后，梁的剪力设计值：
V b = V brc + V bcf = 109574.93 + 5624.00 = 115198.93 N = 115.20 kN
三、结论
碳纤维布梁加固计算书
碳纤维梁加固计算书 一、基本资料 1．设计依据: 《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS 146:2003）（以下简称规程） 《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）（以下简称规范） 《混凝土结构加固技术规范》（GB 50367-2006）（以下简称加固规范） 图纸所提供的相关数据 2．问题类型: 因荷载增加原有混凝土梁承载力不足，需进行加固处理，加固方式采用碳纤维布。 3．梁底受拉碳纤维片材参数: 碳纤维布等级：Ⅰ级 弹性模量E cf = 2.30 × 105 MPa (见加固规范表9.1.6-1) 抗拉强度设计值f f = 2300.00 MPa (见加固规范表9.1.6-1) 单层厚度t cfv = 0.167 mm 重量：300g/m2 不考虑二次受力 二、计算结果 1. KL3梁荷载增加后缺筋面积为750mm2，采用等强代换原则换算碳纤维布 粘贴尺寸： HRB400钢筋抗拉强度设计值：360N/mm2 碳纤维布抗拉强度设计值：2300 N/mm2 缺筋面积*钢筋抗拉强度设计值≤碳纤维布厚度*宽度*碳纤维布抗拉强度设计值 750*360≤0.167*宽度*2300 宽度≥702.94 KL3梁截面尺寸为400*900，结构梁宽度为400不能满足碳纤维布粘贴宽度， 考虑粘贴双层碳纤维布，计算碳纤维布多层粘贴折减系数： （见加固规范9.2.4-2） 折减系数=1.16-(粘贴层数*弹性模量设计值*单层厚度)/308000≤0.9 =1.16-(2*230000*0.167)/308000 =0.91 折减系数=0.9 750*360≤0.167*宽度*2300*0.9 宽度≥781.05
加 固 计 算 书 10.28
加固工程 计 算 书 2011-09
加固梁1计算：（选取二层9轴/C-D轴梁进行计算） 梁截面为,梁的混凝土强度为，即, 梁内钢筋受拉强度,受压强度 梁支座处配筋面积为942,梁跨中配筋面积为942（据原结构图）； 重新计算后梁支座处配筋面积为3000,梁跨中配筋面积为2000（据原结构图） 采用外包型钢的方法进行梁加固，构件按组合截面计算。 外粘型钢计算： 根据结构计算查得梁跨中承受最大弯矩为M=218 原来梁承受弯矩： 加固后正截面承载力 故型钢面积 选用L， 根据结构计算查得梁支座承受最大弯矩为M=440 加固后正截面承载力
故型钢面积 620440112 1039040.70.70.8300500 a ay M M A X mm f h X X X --= == 梁顶角钢用10厚400宽钢板24001040003904a A X mm ==> 经计算：加固梁1采用外包角钢L 进行加固，箍板采用M14@250/400， 支座采用2-200X10。 加固梁2计算：（选取3层3轴/D-E 轴梁进行计算） 梁截面为 ,梁的混凝土强度为 ，即 , 梁内钢筋受拉强度,受压强度 梁支座处配筋面积为2945 ,梁跨中配筋面积为1963 （据原结构图）； 重新计算后梁支座处配筋面积为2600（故支座不必加强）,梁跨中配筋面积 为2500 （据原结构图） 采用外包型钢的方法进行梁加固，构件按组合截面计算。 外粘型钢计算： 根据结构整体计算查得梁承受最大弯矩为M=260 原来梁承受弯矩 ： 000.850.853001963465233y s M f A h X X X == = 加固后正截面承载力 故型钢面积 620260232 103210.70.70.8300500a ay M M A X mm f h X X X --=== 选用L ，2215643128321a A X mm ==> 梁面配筋已满足
结构加固计算
产业园工程303号建筑 结构加固计算 整体结构混凝土标号为C30，f c=14.3N/m2,钢筋为HRB400，fy=360N/m2。梁保护层厚度为30mm。单层配筋a s取50mm，双层配筋a s取75mm，三层配筋a s 取100mm。相对界限受压区高度ξb= β1 / [1 + f y / (E s* εcu)]=0.518。加固采用粘贴碳纤维布或钢板按等强度代换并配合构造技术措施进行加固。碳纤维布选用300g/m2型，计算厚度为0.167mm，抗拉强度不小于3000MPa，弹性模量不小于2.1x105MPa, 伸长率不小于1.5%，碳纤维布强度设计值为1400MPa，利用系数取0.9；钢板选用-5mmQ235B型钢板，抗拉强度设计值为215MPa，有锚栓削弱强度利用系数取0.8，无锚栓削弱时强度利用系数限0.9。锚栓采用普通定型化学锚栓。 1.B/14-15轴框架梁: b*h=350*750mm，跨中弯距M B=542KN.m，支座弯矩M14=-734KN.m，M15=-574KN.m 跨中弯矩M B，按矩形截面梁计算。 受压区高度x=h0-[h02-2M/ (α1 * f c * b)]0.5=177mm 相对受压区高度ξ=x/h0=0.252＜ξb As=α1 * f c * b * x / f y=2461mm2 现梁跨中实配522，As=1900mm2，不满足，需增补的强度相当于HRB400钢筋2461-1900=561mm2。561*360=0.9*1400*0.167*b，b=960mm，梁底粘贴350mm 宽碳纤维布三层，b=1050mm。 支座弯矩M14=-734KN.m，受压区已配522，As=1900mm2 M1=1900*360*0.625/1000=427.5KN.m M2=734-427.5=306.5KNm 受压区高度x=h0-[h02-2M/ (α1 * f c * b)]0.5=98mm 相对受压区高度ξ=x/h0=0.145＜ξb As2=α1 * f c * b * x / f y=1360mm2
粘碳纤维加固计算书
梁粘贴碳纤维布加固计算书： 1、计算缺少受拉钢筋面积A s0=980mm2,受拉钢筋强度f y0=360Mpa。粘贴碳纤维 布强度f f =2800Mpa。 1）当粘贴碳纤维布层数n f =2，厚度t=0.167mm，宽度b'=400mm。实际粘贴碳 纤维布层数折减系数k m =0.95，实际粘贴碳纤维布截面积A fe '=126.92 mm2。 按强度等效，如下： 碳纤维强度2800X126.92=355376>缺少钢筋强度360X980=352800(满足要求) 2）当粘贴碳纤维布层数n f =3，厚度t=0.167mm，宽度b'=300mm。实际粘贴碳 纤维布层数折减系数k m =0.85，实际粘贴碳纤维布截面积A fe '=127.755 mm2。 按强度等效，如下： 碳纤维强度2800X127.755=357714>缺少钢筋强度360X980=352800(满足要求) 2、计算缺少受拉钢筋面积A s0=2454mm2,受拉钢筋强度f y0=360Mpa。粘贴碳纤维 板强度f f =2000Mpa。 1）当粘贴碳纤维板时，厚度t=1.4mm，宽度b'=400mm。实际粘贴碳纤维板截 面积A fe '=560mm2。 按强度等效，如下： 碳纤维强度2000X560=1120000>缺少钢筋强度360X2454=883440(满足要求) 板粘贴碳纤维布加固计算书： 1、计算缺少受拉钢筋面积A s0=393mm2／m,受拉钢筋强度f y0 =360Mpa。粘贴碳纤维 布强度f f =2800Mpa。 1）当粘贴碳纤维布层数n f =1，厚度t=0.167mm，宽度b'=200mm,间距200。 实际粘贴碳纤维布截面积A fe '=66.8 mm2／m。 按强度等效，如下： 碳纤维强度2800X66.8=187040>缺少钢筋强度360X393=141480(满足要求) 2、计算缺少受拉钢筋面积A s0=565mm2／m,受拉钢筋强度f y0 =360Mpa。粘贴碳纤维
结构板碳纤维抗弯加固计算书
碳纤维加固板计算书 1～2轴交E～F轴处结构板 基本资料： 计算参数:截面1000x120 混凝土强度等级为:C25 钢筋级别:三级钢 混凝土保护层厚度:15mm 钢筋排数:单排 加固前弯矩值:4.3KN.M 加固后弯矩值:14.4KN.M 受拉钢筋面积:335mm 受压钢筋面积:0mm 计算过程: 原梁截面极限弯矩Mu:先求原梁受压区高度x' x'= fy* (As - As') / (fc * b)=30mm 当x'≤2a时，x'取2a，当x'>ζbho(ζb界限受压区高度)时，x'取ζbho 当x'=2a时，Mu= fy * As * (h - 2 * a) 当x'>ζbho时，Mu = fc * b * x' * (h - x' / 2) + fy * As' * (h - a) 当2a 根据业主提供的梁板加固后的数据及弯矩图，对工程的梁、板构件进行加固设计 本工程对原结构采用中国建筑科学研究院开发的结构计算机辅助设计软件PMCAD-2010版进行计算。 本工程采用： 1、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012) 2、《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010) 3、《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010) 4、《建筑抗震加固技术规程》(JGJ116-2009) 5、《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006) 6、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011) 7、《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008) 8、《钢结构设计规范》（GB50017-2003) 9、《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》 碳纤维布材采用双面网格编织方法,其容重300克每平方米,厚度0.167mm抗拉强度标准值3000兆帕,应符合"建设部建筑物鉴定与加固规范管理委员会"材料安全鉴定(含耐久性检测)要求,同时采用配套树脂,要求有胶和布的匹配试验报告. 1.钢筋：HPB300级、HRB400级 2.位于同一连接区段内受拉钢筋搭接接头面积百分率：梁类、板类及墙类构件，不应小于 50%； 3.受力钢筋的连接接头宜避开梁端、柱端加密区；当无法避开时，宜采用机械连接接头， 且钢筋接头面积百分率不应超过50%。 4.钢筋的绑扎搭接及焊接尚应符合国家现行有关标准的规定。 5.楼层梁和板的纵筋需要连接时，上部筋一般在跨中1/3范围内连接，下部筋一般在跨中 1/3范围之外。 6.纵向受拉钢筋（抗震）锚固长度la详见《11G101-1》。 双辽加固数据1 一层顶梁： JGL-2: 0.167X300X1600=fy*As As=222 下部筋2800-2454=346 346/222=1.6 粘3T-300碳纤维布 上部筋原配筋已足够。 JGL-3: 0.167X300X1600=fy*As As=222 下部筋2300-1963=337 337/222=1.52 粘3T-300碳纤维布 上部筋原配筋已足够。 双辽加固数据2 一层顶梁 JGL-1: 0.167X300X1600=fy*As As=222 下部筋1300-1140=160 2000-1742=258 258/222=1.2 粘2T-300碳纤维布 上部筋1300-1118=182 182/222=0.82 粘1T-300碳纤维布 JGL-2: 0.167X300X1600=fy*As As=222 下部筋1200-1140=60 60/222=0.3 粘1T-300碳纤维布 上部筋1800-1521=279 279/222=1.3 粘2T-300碳纤维布 军事科学院二层框架梁局部加固计算式 根据设计给定要增加的钢筋截面积，以下按等强度进行代换，KL１（500×1600）应增加的钢筋截面积1230.88mm2,得到： 粘钢加固： A,h s f pfk≥A s h,s f sfk 其中：f pfk：钢板的强度设计值，取210Mpa。 A,：钢板设计面积。 h s ：钢板有效高度 h,s：钢筋有效高度 取梁底粘钢板４mm厚，500mm宽。 A,h s f pfk=210×1600×500×4=672KN.M A s h,s f sfk=310×(1600-25)×1230.88=601KN.M 则：A,h s f pfk≥A s h,s f sfk满足设计要求。 故采用４厚，粘贴500宽Q235钢板满足要求。 六层屋面梁、柱局部加固计算式 根据设计给定要增加的钢筋截面积，以下按等强度进行代换， 屋面梁应增加的钢筋截面积700mm2,得到： 粘碳纤维布(新日本石油300g)加固： n cf k mεE cf A,≥A s f sfk 其中：εE cf：碳纤维布的强度设计值，0.01*2.1*105=2100 Mpa。 A,：碳纤维布设计面积。 n cf：粘贴碳纤维布层数 t cf: 碳纤维布有效厚度，取0.167mm, k m:碳纤维布折减系数，取1-n cf t cf E cf/4200=0.75 取梁底、梁顶粘3层碳纤维布，300mm宽。 n cf k mεE cf A, =3×0.75×2100×300×0.167=236.7KN A s f sfk=300×700=210KN 则：n cf k mεE cf A,≥A s f sfk满足设计要求。 故采用3层新日本石油“TU”碳布300g,粘贴300宽满足要求。 柱的设计计算式同梁：根据设计给定要增加的钢筋截面积，以下按等强度进行代换，柱每侧应增加的钢筋截面积1000mm2,得到： 粘碳纤维布(新日本石油300g)加固： n cf k mεE cf A,≥A s f sfk 其中：εE cf：碳纤维布的强度设计值，0.01*2.1*105=2100 Mpa。 碳纤维梁加固计算书 （梁缺筋面积等效代换） 一、基本资料 1．设计依据: 《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS 146:2003）（以下简称规程） 《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）（以下简称规范） 《混凝土结构加固技术规范》（GB 50367-2006（以下简称加固规范）图纸所提供的相关数据 2．问题类型: 因荷载增加原有混凝土梁承载力不足，需进行加固处加固方式采用碳纤维布 3．梁底受拉碳纤维片材参数: 碳纤维布等级：Ⅰ级 弹性模量E cf= 2.30×10^5MPa (见加固规范9.1.6-1) 抗拉强度设计值f f= 2300.00 MPa (见加固规范表9.1.6-1) 单层厚度t cfv= 0.167 mm 重量：300g/m2 不考虑二次受力 二、计算结果 1. KL3梁荷载增加后缺筋面积为750mm2，采用等强代换原则换算碳纤维布粘贴尺寸： HRB400钢筋抗拉强度设计值：360N/mm2 碳纤维布抗拉强度设计值：2300N/mm2 缺筋面积*钢筋抗拉强度设计值≤碳纤维布厚度*宽度*碳纤维布抗拉强度设计值 750*360≤0.167*宽度*2300 宽度≥702.94 KL3梁截面尺寸为400*900，结构梁宽度为400不能满足碳纤维布粘贴宽度，考虑粘贴双层碳纤维布，计算碳纤维布多层粘贴折减系数：（见加固规范9.2.4-2） 折减系数=1.16-(粘贴层数*弹性模量设计值*单层厚度)/308000≤0.9=1.16-(2*230000*0.167)/308000=0.91 折减系数=0.9 750*360≤0.167*宽度*2300*0.9 宽度≥781.05 KL3梁宽度为400mm，碳纤维布粘贴双层面积：2*400=800≥781.05，满足强度要求。 加固计算书(总92页) --本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可-- --内页可以根据需求调整合适字体及大小-- 爱涛天城加固专项工程 计算说明书 本工程为新建工程，在主体施工完成后，根据甲方要求，对其中几个地方作了改动，使用功能发生变化，其荷载也发生变化，故需进行加固处理。 计算依据 1、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002； 2、《混凝土结构加固技术》（万墨林、韩继方编着）； 3、《混凝土结构加固技术规范》CECS 25:90； 4、《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》CECS 146:2003； 5、CSA补强设计规范及ACI检索相关资料； 6、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2002等。 加固计算 第一部分、健康娱乐中心二层改为厨房 健康娱乐中心二层3-2～3-6/3-B～3-E轴范围内改为厨房，根据甲方提供荷载：恒荷载在原来基础上增加1KN/m2，活荷载按 4KN/m2，进行加固计算。 PKPM模型结构设计信息如下： 总信息 .............................................. 结构材料信息: 钢砼结构 混凝土容重 (kN/m3): Gc = 钢材容重 (kN/m3): Gs = 水平力的夹角 (Rad): ARF = 地下室层数: MBASE= 1 竖向荷载计算信息: 按模拟施工加荷计算方式风荷载计算信息: 计算X,Y两个方向的风荷载地震力计算信息: 计算X,Y两个方向的地震力特殊荷载计算信息: 不计算 结构类别: 框架结构 裙房层数: MANNEX= 0 转换层所在层号： MCHANGE= 0 墙元细分最大控制长度(m) DMAX= 墙元侧向节点信息: 内部节点 是否对全楼强制采用刚性楼板假定是 采用的楼层刚度算法层间剪力比层间位移算法风荷载信息 .......................................... 修正后的基本风压 (kN/m2): WO = 地面粗糙程度: C 类 结构基本周期（秒）: T1 = 体形变化分段数: MPART= 1 各段最高层号: NSTi = 7 各段体形系数: USi = 地震信息 ............................................ 振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联) SRSS 计算振型数: NMODE= 5 地震烈度: NAF = 场地类别: KD = 2 设计地震分组: 一组 特征周期 TG = 多遇地震影响系数最大值 Rmax1 = 罕遇地震影响系数最大值 Rmax2 = 框架的抗震等级: NF = 3 剪力墙的抗震等级: NW = 3 活荷质量折减系数: RMC = 周期折减系数: TC = 结构的阻尼比 (%): DAMP = 是否考虑偶然偏心: 否 是否考虑双向地震扭转效应: 否 斜交抗侧力构件方向的附加地震数 = 0 一、根据原来梁的配筋求出原来梁的受压区高度b f A f A f x c s y s y 0' 0000‘-=， 二、计算原梁钢筋承担的弯矩（按双筋梁）： 1、若' 02s a x <时：)('0000s s y u a h A f M -= 2、若00' 2h x a b s ξ≤≤时， )()2 ('0'0'0000010 s s y c u a h A f x h bx f a M -+-= 3、比较弯矩增量：根据增加荷载后的最终弯矩求承载力提高幅度，需满足≤40%。超过时粘贴碳纤维不适用，可改用扩截面法。 三、求增加荷载后的受压区高度x ： b f h h A f a h A f M h h x c s y s y 0000''0'02)] ()([2-+--- -= 四、求0 h x fb =ξ，并判断fb ξ是否≤原构件的0.75b ξ（重要构件）或0.85b ξ（一般构件），0.75b ξ、0.85b ξ值如下： 另外，有受压钢筋时，要满足 五、求0f ε（考虑二次受力影响，不考虑二次受力可跳过此步） 1、根据原来梁的弯矩标准值k M 0计算钢筋应力：s k s A h M 00087.0= σ， 3、根据te ρ查规范58页表9.2.8，得出f α值（注意若a s MP 1500≤σ且05.0≤te ρ时，查出的f α值要乘以0.9） 4、计算0 00h A E M s s k f f αε= 六、求f f f x h εεϕ0 0033.0)/00264.0(--= <1.0 七、求f f s y s y c fe f A f A f bx f A ϕ0 0'0'00-+= 八、求9.030800016.1≤- =f f f m t E n k 九、求最终碳纤维面积：m fe f k A A = 注：1、如果按单筋梁考虑，去掉公式中的受压钢筋项' 0' 0s y A f 即可 2、查表时内插法公式如下： 求 C 点对应的值c ： ()()a A B a b A C +---= c 钢筋混凝土受弯构件正截面采用碳纤维复合片材加固计算书 一、工程信息 工程名称： XX工程 梁编号： KL 计算截面: 跨中 加固原因： _____ 采用规范：《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006） 加固类型：梁受弯加固 加固方式：正截面受弯碳纤维复合片材加固 备注： _____ 二、已知条件 构件几何参数：计算简图： 梁截面宽度: b=250 mm 梁截面高度: h=500 mm 梁截面有效高度: h0=465 mm 受压钢筋至构件边缘的距离: a'=35 mm PKPM验算内力及加固前构件设计参数： PKPM验算结果内力： M= 153 KN-M M0k= 45 KN-M 考虑二次受力时内力： 设计砼强度等级： C25 f c= 11.9 N/mm2；εcu= 0.0033 质检砼强度达到设计百分比: 95% f co=11.305 N/mm2 f y0= 300 N/mm2；f y0'= 300 N/mm2 设计钢筋强度等级： HRB335级 E s= 2.0 ×105N/mm2 受拉、受压钢筋面积: A s0= 1048mm2 A s0'= 0mm2 三、碳纤维复合片材参数 构件安全等级：一般构件碳纤维品种：单向织物(布) f f= 2000 N/mm2 ；E f= 200000 N/mm2碳纤维复合片材强度等级：高强2级 εf= 0.01 N/mm2； 碳纤维复合片材宽度和厚度: t f= 0.167 mm ； b f= 200 mm 四、构件加固计算： 1.根据《混凝土结构加固设计规范》GB50367—2006第9. 2.8条第9.2.8式： αf=0.63；εf0=αf M0k/E s A s h0=0.000290877 2.根据《混凝土结构加固设计规范》GB50367—2006第9.2.3条第9.2.3-1式： x=h-{h2-[2（M+f y0A s0(h-h0)- f y0' A s0' (h-a’)）]/a1f c0b}1/2= 134.019 mm 3.根据《混凝土结构加固设计规范》GB50367—2006第9.2.3条第9.2.3-3式： ψf=[(0.8εcu h/x)- εcu-εf0]/ εf= 0.625847 4.根据《混凝土结构加固设计规范》GB50367—2006第9.2.3条第9.2.3-2式： A fe=(a1f c0bx+ f y0' A s0'-f y0A s0)/ ψf f f= 51.4273 mm2 5.根据《混凝土结构加固设计规范》GB50367—2006第9.2.4条： k m=0.9； 6.根据《混凝土结构加固设计规范》GB50367—2006第9.2.4条、第9.2.9条： hf/h=0.18；ηf=1.378； Af,l= ηf( Afe/km) =78.7409； 7.根据所选碳纤维复合片材单层厚度及宽度，应粘贴层数为： n f=A f/t f b f= 2.35751≈2.4 层 五、验算加固后弯距承载力提高幅度： 1.根据《混凝土结构设计规范》GB50010—2002第7.2节计算加固前弯距承载力M0： x=( f y0A s0-f y0' A s0')/ a1f c0b= 111.243 mm>2a’ M0= a1fc0bx(h0-x/2)+ f y0' As0' (h0-a')=128.709KN-M； 2.根据《混凝土结构加固设计规范》GB50367—2006第9.2.3条计算加固后弯距承载力M f： x=( f y0A s0+ψf f f A fe -f y0' A s0')/ a1f c0b= 134.019 mm M f= a1f c0bx(h-x/2)+ f y0' A s0' (h-a’)- f y0A s0(h-h0)=153KN-M； 3.根据《混凝土结构加固设计规范》GB50367—2006第9.2.10条验算加固后弯距承载力提高幅度： 弯距承载力提高幅度= (M f- M0)/ M0=18.8734%<40%；满足《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006第9.2.10条的要求。 六、构件加固特殊措施及施工要求： _____ 项目负责人：审定人：日期：2009年3月25日设计人：校对人：审核人： ±0.000m层JKL1——（2）-（3）段的跨中 梁粘贴钢板法正截面加固计算书 1 已知条件 梁截面宽度b=300mm,截面高度h=700mm,受压钢筋合力点至截面近边缘距离a's=60.0mm,受拉钢筋合力点至截面近边缘距离a s=60mm,混凝土强度等级C30,受拉钢筋强度设计值f y=360Mpa,受压钢筋强度设计值f'y=360Mpa,钢板强度设计值f a=205Mpa,受拉钢筋面积A s=829mm2,受压钢筋面积 A's=0.00mm2,非抗震设计,设计截面位于框架梁梁中,弯矩设计值M=255kN·m,地震组合折减系数γRa=1。 2 加固计算 混凝土抗压强度设计值 f c=14.3Mpa 截面相对界限受压区高度 ξb=0.466 当ξ=ξb时,截面所能承受的最大弯矩 M max=688.34kN·m M max>M,经计算可求得截面受压区高度和受拉钢板面积 x=97.54mm A sp=589.97mm2 梁粘贴钢板法斜截面加固计算书 1 已知条件 框架梁截面宽b=300mm,截面高度h=700mm,梁侧面粘贴箍板的竖向高度h sp=600mm,受拉钢筋合力点至截面近边缘距离a s=60mm,计算跨度 l0=6000mm,混凝土强度等级C30,箍筋强度设计值f yv0=210Mpa,箍板设计强度f sp=205Mpa,箍筋间距s0=200mm,同一截面箍筋面积A sv0=67mm2,箍板间距s sp=200mm,非抗震设计,剪力设计值V=97kN,地震组合折减系数γRa=1。 2 加固计算 混凝土抗拉、抗压强度设计值 f t=1.43Mpa f c=14.3Mpa 构件截面有效高度 h0=640mm 根据加固规范GB 50367-2006第10.3.2条可求得截面所能承担的最大剪力 V max=687.91kN V max>V,截面尺寸满足条件。 混凝土承担的剪力 V c=192.58kN 箍筋承担的剪力 V sv=56.28kN 根据加固规范GB 50367-2006式(10.3.3-2)可求得配置在同一截面的抗剪箍板面积 A sp=0.00mm2 抗剪箍板最小截面面积 A spmin=32.02mm2 ±0.000m层JL1——（2）-（3）段的跨中 梁增大截面法正截面加固计算书 1 已知条件 梁截面宽度b=250mm,原高度h1=500mm,截面增大后高度h=650mm,受压钢筋合力点至截面近边缘距离a's=37.50mm,受拉钢筋合力点至截面近边缘距离a s=37.50mm,原截面混凝土强度等级C30,原受拉纵筋强度设计值f y0=360Mpa,原受压纵筋强度设计值f'y0=360Mpa,新增受拉钢筋强度设计值f y=360Mpa,原受拉钢筋截面面积A s0=829mm2,原受压钢筋截面面积A's0=0.00mm2,非抗震设计,设计截面位于框架梁梁中,弯矩设计值M=255kN·m,加固前弯矩标准值M k0=204kN·m,地震组合折减系数γRa=1,原构件震损修复后承载力折减系数φf=1。 2 加固计算 原混凝土抗压强度设计值 f c0=14.3Mpa 根据加固规范GB 50367-2006第5.2.4条求得受弯构件增大截面加固后的相对界限受压区高度 ξb=0.345 当ξ=ξb时,截面所能承受的最大弯矩 M max=338.89kN·m M max>M,经计算可求得截面受压区高度和新增受拉钢筋面积 x=156.62mm A s=810.87mm2 全截面受拉钢筋最小面积 A smin=325mm2 ±0.000m层JKL2——（2）-（3）段的跨中 梁粘贴钢板法正截面加固计算书 1 已知条件 梁截面宽度b=300mm,截面高度h=700mm,受压钢筋合力点至截面近边缘距离a's=65mm,受拉钢筋合力点至截面近边缘距离a s=65mm,混凝土强度等级C30,受拉钢筋强度设计值f y=360Mpa,受压钢筋强度设计值f'y=360Mpa,钢板强度设计值f a=205Mpa,受拉钢筋面积A s=1610mm2,受压钢筋面积 A's=0.00mm2,非抗震设计,设计截面位于框架梁梁中,弯矩设计值M=418kN·m,地震组合折减系数γRa=1。 2 加固计算 混凝土抗压强度设计值 f c=14.3Mpa 截面相对界限受压区高度 ξb=0.466 当ξ=ξb时,截面所能承受的最大弯矩 M max=664.53kN·m 碳纤维矩形受弯构件正截面加固计算 一、工程信息 工程名称: 浙江长征化工有限公司构件编号: 2/B-D,3/B-D梁 设计人: 上海杰固建筑科技有限公司校对人: 审定人: 负 责人: 日期: 2011年11月 9日 加固原因: 梁混凝土严重碳化腐蚀，梁钢筋锈蚀 严重，需恢复原结构承载力，消除结构病害。 二、依据规范 《混凝土结构设计规范》(GB50010－2002)① 《混凝土结构加固设计规范》(GB50367－2006)② 三、示意图 四、计算信息 1. 原构件信息 截面宽度: b＝300mm 截面高度: h＝900mm 混凝土等级: C20 受拉钢筋等级: HPB235 受压钢筋等级: HPB235 受拉钢筋面积: A so＝ 2946mm2 受压钢筋面积: A so'＝ 226mm2 受拉钢筋合力点到边缘距离a＝35mm 受压钢筋合力点到边缘距离a'＝35mm 受拉钢筋排数 1排 2. 加固信息 纤维名称: 织物二级 结构等级: 重要构件 纤维厚度: t f＝ 0.167mm 纤维层数: n f＝3层 板材类型: 现场粘贴板 梁两侧粘贴纤维高度: h c＝900 3. 荷载信息 是否考虑二次受力: 计算 初始弯矩: M ok＝50kN.m 设计弯矩值: M＝500kN.m 五、计算系数 1. 受拉钢筋抗拉强度f yo＝ 210N/mm2 受压钢筋抗拉强度 f yo '＝210N/mm 2 受拉钢筋弹性模量 E s ＝ 210000N/mm 2 2. 混凝土抗压强度 f co ＝ 9.60N/mm 2 混凝土计算系数 α1＝1.0 3. 碳纤维复合材设计计算指标 纤维抗拉强度设计值 f f ＝1600M pa 纤维弹性模量 E f ＝ 230000M pa 纤维抗拉应变设计值 εf ＝ 0.007M pa 4. 混凝土净高 h o ＝865mm 六、计算 1. 原受弯构件加固前相对受压区高度 ξb ＝β11＋f yo E s εcu ＝0.614 2. 原混凝土受压区高度 【7.2.1－2】① x ＝A so f yo －A so ' f yo 'α1 f co b ＝2946×210－226×2101.00×9.6×300 爱涛天城加固专项工程 计算说明书 本工程为新建工程,在主体施工完成后,根据甲方要求,对其中几个地方作了改动,使用功能发生变化,其荷载也发生变化,故需进行加固处理。 计算依据 1、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002; 2、《混凝土结构加固技术》(万墨林、韩继方编著); 3、《混凝土结构加固技术规范》CECS 25:90; 4、《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》CECS 146:2003; 5、CSA补强设计规范及ACI检索相关资料; 6、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2002等。加固计算 第一部分、健康娱乐中心二层改为厨房 健康娱乐中心二层3-2～3-6/3-B～3-E轴范围内改为厨房,根据甲方提供荷载:恒荷载在原来基础上增加1KN/m2,活荷载按4KN/m2,进行加固计算。pTAI4VR。iZCe1Re。 PKPM模型结构设计信息如下: 总信息、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 结构材料信息: 钢砼结构 混凝土容重 (kN/m3): Gc = 26、00 钢材容重 (kN/m3): Gs = 78、00 水平力得夹角 (Rad): ARF = 0、00 地下室层数: MBASE= 1 竖向荷载计算信息: 按模拟施工加荷计算方式 风荷载计算信息: 计算X,Y两个方向得风荷载 地震力计算信息: 计算X,Y两个方向得地震力 特殊荷载计算信息: 不计算 结构类别: 框架结构 裙房层数: MANNEX= 0 转换层所在层号: MCHANGE= 0 墙元细分最大控制长度(m) DMAX= 2、00 墙元侧向节点信息: 内部节点 就是否对全楼强制采用刚性楼板假定就是 采用得楼层刚度算法层间剪力比层间位移算法 风荷载信息、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 修正后得基本风压 (kN/m2): WO = 0、40 地面粗糙程度: C 类 结构基本周期(秒): T1 = 0、46 体形变化分段数: MPART= 1 各段最高层号: NSTi = 7 各段体形系数: USi = 1、30 地震信息、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联) SRSS 计算振型数: NMODE= 5 地震烈度: NAF = 7、00 场地类别: KD = 2 设计地震分组: 一组 特征周期 TG = 0、35 多遇地震影响系数最大值 Rmax1 = 0、08 罕遇地震影响系数最大值 Rmax2 = 0、50 框架得抗震等级: NF = 3 剪力墙得抗震等级: NW = 3 活荷质量折减系数: RMC = 0、50 周期折减系数: TC = 0、80 结构得阻尼比 (%): DAMP = 5、00 就是否考虑偶然偏心: 否 就是否考虑双向地震扭转效应: 否 斜交抗侧力构件方向得附加地震数 = 0 活荷载信息、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 考虑活荷不利布置得层数不考虑 柱、墙活荷载就是否折减折算 传到基础得活荷载就是否折减折算 ------------柱,墙,基础活荷载折减系数------------- 计算截面以上得层号---------------折减系数 1 1、00 2---3 0、85 4---5 0、70 6---8 0、65 9---20 0、60加固计算书
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碳纤维加固(梁缺筋面积等效代换)
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钢筋混凝土受弯构件正截面采用碳纤维复合片材加固算例计算书
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