6.4 拉弯、压弯构件加固计算

6.4.1 拉弯或压弯构件的截面加固应根据原构件的截面特性、受力性质和初始几何变形状况等条件，综合考虑选择适当的加固截面形式，其截面强度应按下式验算：     式中：
    N——构件承受的总轴心力(N)；
    M_x，M_y——分别为绕x轴和y轴的总最大弯矩(N·mm)；
    A_n——计算截面净截面面积(m㎡)；
    W_nx，W_ny——分别为计算截面净截面面积对x轴和y轴的净截面抵抗矩(mm³)；
    ω_Tx，ω_Ty——构件对x轴和y轴的总挠度(mm)，按本标准公式(6.2.6)计算；
    γ_x，γ_y——截面塑性发展系数，对Ⅰ、Ⅱ类结构构件，取γ_x等于γ_y等于1.0；对Ⅲ、Ⅳ类结构构件，可按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定采用；
    η_EM——拉弯或压弯加固构件的强度修正系数，对双侧加固，按表6.4.1取值；对单侧加固，按表6.4.1系数的0.9倍取值；
    f——钢材强度设计值(MPa)，取截面中最低强度级别钢材的强度设计值。 注：1 表中应力比σ_0max/f的限值尚应符合本标准表6.1.6的规定；
       2 η_n值应符合本标准表6.3.1的规定。
6.4.2 加固弯矩作用在对称平面内的实腹式压弯构件，其稳定性的验算应符合下列规定。
    1 弯矩作用平面内的稳定性验算应符合下列规定：
    1) 弯矩作用平面内的稳定性验算应按下列公式验算：     式中：
    N——所计算构件段范围内轴心压力(N)；
    φ_x——弯矩作用平面内的轴心受压构件的稳定系数，按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定值采用；
    M_x——所计算构件段范围内最大弯矩(N·mm)；
    γ_x——截面塑性发展系数，对Ⅰ、Ⅱ类构件，γ_x应取1.0；对Ⅲ、Ⅳ类构件，可按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定采用；
    W_1x——弯矩作用平面内较大受压纤维的毛截面抵抗矩(mm³)；
    ω_x——构件对x轴的初始挠度ω₀及焊接加固残余挠度ω_w之和(mm)，ω_w按本标准第6.2.7条确定；
    β_mx——等效弯矩系数，按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定采用；
    f*——钢材换算强度设计值(MPa)，按本标准第6.2.4条采用；
    N_Ex——欧拉临界力(N)；
    A——构件加固后的截面面积(m㎡)；
    λ_x——加固后构件对截面x轴的长细比。
    2) 对轧制或组合成的T形和槽形单轴对称截面，当弯矩作用在对称轴平面且使较大受压翼缘受压时，除应按本标准公式(6.4.2-1)验算外，尚应按下式验算：     式中：W_2x——对较小翼缘或腹板边缘的毛截面抵抗矩(mm³)。
    2 弯矩作用平面外的稳定性应按下式验算：     式中：
    N——构件所受轴心压力(N)；
    φ_y——弯矩作用平面外的轴心受压构件稳定系数，按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定值采用；
    A——加固后构件的截面面积(m㎡)；
    φ_b——均匀受弯构件的整体稳定系数，按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定计算；计算时f_y取f*；对闭口截面取φ_b取1.0；
    M_x——所计算构件段范围内最大弯矩(N·mm)；
    η——截面影响系数，闭口截面η取0.7；其他截面η取1.0；
    β_tx——等效弯矩系数，按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定采用；
    ω_x——构件对x轴的初始挠度ω_0x与焊接残余挠度ω_w之和(mm)。
6.4.3 弯矩作用在两个主平面内的双轴对称加固实腹式工字形和箱形截面压弯构件，其稳定性应按下列公式验算：     式中：
    φ_x，φ_y——对强轴和弱轴的轴心受压构件稳定系数，按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定值采用；
    φ_bx，φ_by——均匀受弯构件的整体稳定系数；对闭口截面取φ_bx等于φ_by等于1.0；对工字形截面，φ_by取1.0；φ_bx可按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定计算，计算时f_y取1.1f*；
    M_x，M_y——所计算构件段范围内对强轴和弱轴的最大弯矩(N·mm)；
    N_Ex，N_Ey——构件分别对x轴和y轴的欧拉临界力(N)；
    ω_x——构件对x轴的初始挠度ω_0x与焊接残余挠度ω_wx之和(mm)；
    ω_y——构件对y轴的初始挠度ω_0y与焊接残余挠度ω_wy之和(mm)；
    W_1x，W_1y——对强轴和弱轴的毛截面抵抗矩(mm³)；
    β_mx，β_my，β_tx，β_ty——等效弯矩系数，按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定采用。
6.4.4 格构式轴心受压构件的加固应符合下列规定：
    1 当无初弯曲且为对称加固截面时，可分别按本标准第6.3.1条和第6.3.3条的规定验算其强度和稳定性；但对虚轴的长细比应按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定取用换算长细比。
    2 当构件有初始弯曲、焊接残余挠度或非对称加固截面引起的附加偏心时，应视为格构式压弯构件，分别按本标准第6.4.5条～第6.4.8条验算其稳定性。
6.4.5 弯矩的整体稳定性应符合下列规定：
    1 仅有绕虚轴x轴作用的弯矩和初弯曲的附加偏心ω_x时，加固格构式压弯构件，其弯矩作用平面内的整体稳定性可按下列公式验算：     式中：
    I_x——加固后截面对x轴的毛截面惯性矩(mm⁴)；
    y₀——由x轴到压力较大分肢的轴线距离或者到压力较大分肢的腹板边缘的距离(mm)，二者取较大者。
    2 弯矩作用平面外的整体稳定性可不验算，但应验算分肢的稳定性。分肢的轴力可按桁架的弦杆，并应考虑构件所受轴力、弯矩和弯曲损伤引起的附加偏心算得；对缀板式构件的分肢尚应计入由剪力引起的弯矩。
6.4.6 弯矩绕实轴作用，且无弯矩作用平面外初始弯曲损伤及附加偏心的格构式压弯构件，其弯矩作用平面内和平面外的稳定性计算均应与加固后实腹式压弯构件相同，且在计算弯矩作用平面外的整体稳定性时，长细比应取换算长细比且φ_b应取1.0。
6.4.7 弯矩作用在两个主平面和有双向初弯曲和附加偏心(ω_x，ω_y)的双肢格构式压弯构件，其加固后稳定性验算应符合下列规定：
    1 按整体计算时，应按公式(6.4.7-1)计算，其中，φ_x和N_Ex由换算长细比及本标准第6.3.3条中关于轴心受压稳定系数的规定确定。     2 按分肢计算时，在轴心力N和弯矩M_y作用下，可将分肢作为桁架弦杆计算其轴心力；对弯矩M_y，可按公式(6.4.7-2)和公式(6.4.7-3)，分配给两分肢(图6.4.7)，然后按本标准第6.4.2条的规定计算分肢的稳定性。
    1) 分肢1可按下式计算：     2) 分肢2可按下式计算：     式中：
    I₁，I₂——分肢1，分肢2对y轴的惯性矩(mm⁴)；
    y₁，y₂——M_y作用的主轴平面至分肢1、分肢2轴线的距离(mm)。
6.4.8 对实腹式轴心受压、压弯构件和格构式构件单肢的板件应按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的有关规定验算其局部稳定性。