8.2 外粘型钢加固计算

8.2.1 采用外粘型钢(角钢或扁钢)加固钢筋混凝土轴心受压构件时，其正截面承载力应按下式验算：

（8.2.1）

式中：N——构件加固后轴向压力设计值(kN)；

φ——轴心受压构件的稳定系数，应根据加固后的截面尺寸，按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010采用；

ψsc——考虑型钢构架对混凝土约束作用引入的混凝土承载力提高系数；对圆形截面柱，取为1.15；对截面高宽比h/b≤1.5、截面高度h≤600mm的矩形截面柱，取为1.1；对不符合上述规定的矩形截面柱，取为1.0；

αa——新增型钢强度利用系数，除抗震计算取为1.0外，其他计算均取为0.9；

ƒ′a——新增型钢抗压强度设计值(N/mm²)，应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定采用；

A′a——全部受压肢型钢的截面面积(mm²)。

8.2.2 采用外粘型钢加固钢筋混凝土偏心受压构件时(图8.2.2)，其矩形截面正截面承载力应按下列公式确定：

图8.2.2 外粘型钢加固偏心受压柱的截面计算简图

式中：N——构件加固后轴向压力设计值(kN)；

b——原构件截面宽度(mm)；

χ——混凝土受压区高度(mm)；

ƒc0——原构件混凝土轴心抗压强度设计值(N/mm²)；

ƒ′y0——原构件受压区纵向钢筋抗压强度设计值(N/mm²)；

A′s0——原构件受压较大边纵向钢筋截面面积(mm²)；

σs0——原构件受拉边或受压较小边纵向钢筋应力(N/mm²)，当为小偏心受压构件时，图中σs0可能变号，当σs0＞ƒy0时，应取σs0＝ƒy0；

As0——原构件受拉边或受压较小边纵向钢筋截面面积(mm²)；

αa——新增型钢强度利用系数，除抗震设计取αa＝1.0外，其他取αa＝0.9；

ƒ′a——型钢抗压强度设计值(N/mm²)；

A′a——全部受压肢型钢截面面积(mm²)；

σa——受拉肢或受压较小肢型钢的应力(N/mm²)，可按式(8.2.2-4)计算，也可近似取σa＝σs0；

Aa——全部受拉肢型钢截面面积(mm²)；

e——偏心距(mm)，为轴向压力设计值作用点至受拉区型钢形心的距离，按本规范第5.4.3条计算确定；

h01——加固前原截面有效高度(mm)；

h0——加固后受拉肢或受压较小肢型钢的截面形心至原构件截面受压较大边的距离(mm)；

a′s0——原截面受压较大边纵向钢筋合力点至原构件截面近边的距离(mm)；

a′a——受压较大肢型钢截面形心至原构件截面近边的距离(mm)；

as0——原构件受拉边或受压较小边纵向钢筋合力点至原截面近边的距离(mm)；

aa——受拉肢或受压较小肢型钢截面形心至原构件截面近边的距离(mm)；

Ea——型钢的弹性模量(MPa)。

8.2.3 采用外粘型钢加固钢筋混凝土梁时，应在梁截面的四隅粘贴角钢，当梁的受压区有翼缘或有楼板时，应将梁顶面两隅的角钢改为钢板。当梁的加固构造符合本规范第8.3节的规定时，其正截面及斜截面的承载力可按本规范第9章进行计算。

条文说明

8.2.1 采用外粘型钢加固钢筋混凝土轴心受压构件(柱)时，由于型钢可靠地粘结于原柱，并有卡紧的缀板焊接成箍，从而使原柱的横向变形受到型钢骨架的约束作用。在这种构造条件下，外粘型钢加固的轴心受压柱，其正截面承载力不仅可按整截面计算，而且可引入ψsc系数予以提高，但应考虑二次受力的影响，故对受压型钢乘以强度利用系数α_a。考虑到加固用的型钢属于软钢(Q235)，且原规范所取的αa值，虽是通过试验取用的近似值，但经过近15年的工程应用，未发现有安全问题，因而决定仍继续沿用该值，亦即取α_a＝0.9，较为安全稳妥。

8.2.2 采用外粘型钢加固的钢筋混凝土偏心受压构件，其受压肢型钢，由于存在应变滞后的问题，在按(8.2.2-1)式及(8.2.2-2)式计算正截面承载力时，必须乘以强度利用系数αa予以折减，这虽然是一种简化的做法，但对标准规范来说，却是可行的。至于受拉肢型钢，在大偏心受压工作条件下，尽管其应力一般都能达到抗拉强度设计值，但考虑到受拉肢工作的重要性，以及粘结传力总不如原构件中的钢筋可靠，故有必要在规范中适当提高其安全储备，以保证被加固结构受力的安全。

另外，应指出的是，在偏心受压构件的正截面承载力计算中仍应按本规范第5.4.3条的规定计算偏心距(包括二阶效应M值的修正)，以保证安全。

8.2.3 采用外粘型钢加固的钢筋混凝土梁，其截面应力特征与粘贴钢板加固法十分相近，因此允许按粘贴钢板的计算方法进行正截面和斜截面承载力的验算。

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