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1、基基于于混混凝凝土土結結構構加加固固設設計計規(guī)規(guī)范范GB50367GB50367-20062006規(guī)規(guī)范范的的碳碳纖纖維維加加固固計計算算表表格格第第 1 1 頁頁,共共 3 3 頁頁梁抗彎抗剪加固計算表格抗彎加固混凝土參數輸入區(qū)側貼碳纖維片材參數輸入12345678910111213262728(結論區(qū))彎矩設計值(KN.m)構件類型1/2(重要構件1)(一般構件2)截面寬度b(mm)截面高度h(mm)受拉鋼筋面積Aso(mm2)受拉鋼筋級別1/2/3受拉鋼筋排數0/1/2/3(板為0)受壓鋼筋面積Aso(mm2)受壓鋼筋級別1/2/3受壓鋼筋排數0/1/2/3(板為0)混凝土標號C15C6
2、0考慮二次受力 1否則取0初始彎矩Mak(KN.m)粘貼高度hf(從梁底面起算)單側粘貼層數nf,l混凝土受壓區(qū)高度x551.9413007002728227682125002004207.66抗彎加固材料參數輸入區(qū)結論區(qū)(已知彎矩求碳纖維面積)結論區(qū)(已知碳纖維面積求承載力)側貼碳纖維片材結論區(qū)141516171819202122222324252930加固材料類型 1/2/3/4(布高強度I級1)(布高強度II級2)(板高強度I級3)(板高強度II級4)層數nf(4nf0)碳纖維材料寬度bf(mm)厚度tf(mm)混凝土受壓區(qū)高度x碳纖維復合材料有效截面面積Afe實際應貼碳纖維復合材料截面
3、面積Af抗彎承載力提高百分比實際梁底每層碳纖維復合材的寬度加固后構件抗彎承載力(KN.m)混凝土受壓區(qū)高度x抗彎承載力提高百分比梁未加固前抗彎承載力(KN.m)加固后構件抗彎承載力(KN.m)抗彎承載力提高百分比143000.167211.01132.49200.3918.12300551.94211.0118.12467.29546.0916.86抗剪加固參數輸入區(qū)抗剪加固結論區(qū)31323334353637383940414243444546抗剪碳纖維類型1/2/3/4梁的類型(1框架及懸挑2其他)荷載形式(1均布2集中)集中荷載至近端支座距離剪跨比抗剪強度折減系數vb側面粘貼高度hf(mm
4、)側面粘貼層數nf碳纖維條帶寬度bf(mm)碳纖維條帶中心間距sf(mm)箍筋級別1/2/3箍筋面積Asv(mm2)箍筋間距s(mm)加固前剪力計算值(KN)加固后剪力計算值(KN)加固剪力提高系數211250030.8550012004001100200254.69286.4812.48說明:1、重要構件指其自身失效將影響或危及承重結構體系整體工作的構件。一般構件指其自身失效為孤立事件,不影響承重結構體系整體工作的構件。表4.4.2-1 碳纖維復合材安全性及適配性檢驗合格指標2、高強度I級、高強度II級是指符合表4.4.2-1的加固材料。3、抗剪強度折減系數vb按表9.3.3取值。類別單向織
5、物(布)條形板4、16欄“碳纖維材料寬度b”對于“已知彎矩求碳纖維面積”的求解結果沒有影響,高強度高強度高強度高強度 對“已知碳纖維面積求承載力”及“實際每層碳纖維復合材料的寬度”的求解結果有影響。項目級級級級5、第1欄“彎矩設計值”對“已知碳纖維面積求承載力”的求解結果沒有影響,抗拉強度標準值 (MPa)3400300024002000受拉彈性模量 (MPa)2.41052.11051.61051.4105表9.3.3 抗剪折減系數vb值伸長率(%)1.71.51.71.5彎曲強度 (MPa)700600條帶加錨方式環(huán)形箍及加錨封閉箍膠錨或鋼板錨U型箍加織物壓條的一般U型箍層間剪切強度(MP
6、a)45355040仰貼條件下纖維復合材與混凝土正拉粘結強度(MPa),且為混凝土內聚破壞受力條件均布荷載或剪跨比31.000.920.85纖維體積含量(%)65551.50.680.630.58單位面積質量(g/m2)200、250 300200、250 300注:當為中間值時,按線性內插法確定vb值k kf ff f,f fb bf f),5 5.2 2mma ax x(t tk kf f f fE E基基于于混混凝凝土土結結構構加加固固設設計計規(guī)規(guī)范范GB50367GB50367-20062006規(guī)規(guī)范范的的碳碳纖纖維維加加固固計計算算表表格格第第 2 2 頁頁,共共 3 3 頁頁混凝土
7、柱受壓加固計算表格混凝土柱參數輸入區(qū)大偏心受壓柱參數輸入區(qū)47484950515253545556575859606162柱截面形式(1圓)(2矩)圓柱直徑D(mm)截面寬度b(mm)截面高度h(mm)柱計算長度l0(mm)截面棱角圓化半徑r(mm)柱縱筋面積混凝土標號C15C60構件類型1/2(重要構件1)(一般構件2)受壓鋼筋級別1/2/3初始彎矩M(KN.m)初始軸力N(KN.m)受壓鋼筋中心至截面邊緣距離a受拉鋼筋中心至截面邊緣距離a受拉鋼筋面積Aso(mm2)受壓鋼筋面積Aso(mm2)2600600600450020376825123003500404012561256碳纖維布類型
8、柱軸心受壓加固布參數輸入區(qū)柱偏心加固布參數輸入區(qū)柱軸心受壓加固結論區(qū)大偏心受壓加固結論區(qū)6364656667686970717273加固材料類型 1/2 (布高強度I級1)(布高強度II級2)碳纖維布層數nf (4nf2)碳纖維布厚度 tf(mm)碳纖維布層數nf(4nf1)碳纖維布厚度 tf(mm)碳纖維布寬度bf(mm)柱加固前軸心受壓承載力N(KN)柱加固后軸心受壓承載力N(KN)受壓承載力提高系數(%)柱加固后偏心受壓承載力N(KN)加固效果判別判別130.16730.1675504872.965588.0614.673512.61滿足要求說明:1、計算偏心受壓時,第50欄應為偏心方向
9、的截面高度h。2、計算偏心受壓時,僅適用于矩形或方形截面3、柱計算長度見混凝土規(guī)范(50010-2002)第7.3.11條:對于現澆框架結構底層柱1.0H,其他樓層為1.25H。底層柱H為從基礎頂面到一層樓蓋頂面,其他樓層H為柱凈高混凝土柱抗剪抗震加固計算表格柱抗剪加固混凝土參數輸入區(qū)74757677787980818283848586878889抗剪碳纖維類型1/2/3剪跨比c軸力N(KN)柱截面寬度b(mm)柱截面高度h(mm)計算截面方向(b/h)柱凈高度Hn(mm)混凝土標號C15C60箍筋級別1/2/3箍筋直徑(mm)b方向的箍筋肢數h方向的箍筋肢數箍筋間距s(mm)柱剪跨比構件類型
10、1/2(重要構件1)(一般構件2)柱截面形狀(1圓2方3矩)232600500500b30002511044100012碳纖維布參數輸入區(qū)柱抗剪加固結論區(qū)抗震加固結論區(qū)90919293949596979899100101102103104加固材料類型 1/2 (布高強度I級1)(布高強度II級2)碳纖維布層數nf (4nf1)碳纖維布厚度 tf(mm)碳纖維布寬度bf(mm)碳纖維條帶中心間距sf(mm)抗剪強度折減系數vc圓柱直徑D(mm)加固前柱可以承受剪力值Vco(KN)碳纖維布承受的剪力值Vcf(KN)加固后柱可以承受剪力值Vc(KN)加固后剪力提高系數加固前柱的體積配箍率碳纖維折算體
11、積配箍率加固后柱的體積配箍率體積配箍率提高系數110.1672004000.72600502.9648848.10551.069.561.430.341.7623.57說明:1、第87欄與第80欄均是為了輸入剪跨比而設置的。當在第87欄輸入剪跨比以后,表9.5.2 vc值 第80欄的數值不起作用。第80欄輸入數據可以計算框架柱的剪跨比Hn/2h0,計算軸壓n軸壓比0.10.30.60.70.9此時,務必使第87欄的數值務必為0。0.87受力條件均布荷載或c30.950.840.720.620.512、與碳纖維受力條件有關的抗剪強度折減系數vc,按表9.5.2取值。c10.90.720.540.
12、320.163、柱截面形狀與體積配箍率計算有關,默認為方柱。注:1、c為柱的剪跨比,對框架柱,cHn/2h0,Hn為柱的凈高,h0為柱的有效高度 2、中間值按線性內插法確定?;谟诨旎炷镣两Y結構構加加固固設設計計規(guī)規(guī)范范GB50367GB50367-20062006規(guī)規(guī)范范的的碳碳纖纖維維加加固固計計算算表表格格第第 3 3 頁頁,共共 3 3 頁頁受拉構件加固計算表格軸心受拉構件加固105106107108109110111112113加固材料類型 1/2/3/4(布I級1)(布II級2)(板I級3)(板II級4)碳纖維面積Af(mm)構件類型1/2(重要構件1)(一般構件2)受拉鋼筋
13、級別1/2/3受拉鋼筋面積As0(mm2)鋼筋承擔的拉力N1(KN)碳纖維承擔拉力N2(KN)加固后構件可以承擔的最大拉力N(KN)軸向拉力承載力提高系數150.1221256376.80115.23492.0330.58大偏心受拉加固計算114115116117118119120121122123受拉構件截面寬度 b(mm)受拉構件截面高度h(mm)計算截面方向(b/h)混凝土標號C15C60偏心拉力N(KN.m)偏心拉力與受拉鋼筋的距離e(mm)受壓鋼筋中心至截面邊緣距離a受拉鋼筋中心至截面邊緣距離a受拉鋼筋面積Aso(mm2)受拉鋼筋級別1/2/3500500b2510030030306
14、282124125126127128129結論區(qū)受壓鋼筋面積Aso(mm2)受壓鋼筋級別1/2/3加固材料類型 1/2/3/4(布I級1)(布II級2)(板I級3)(板II級4)受拉側碳纖維面積Af(mm)構件類型1/2(重要構件1)(一般構件2)受壓區(qū)高度XNe/1fcobx(h0-x/2)+fyoAso(h0-a)+ffAf(h-h0)是否能滿足要求62821150.2241.250.15滿足 說明:1、表中計算采用單位,除有說明外,長度寬度均為毫米,面積為平方毫米。2、使用時請不要修改非數據輸入部分數據。綠色部分為可修改數據。3、計算依據混凝土結構加固設計規(guī)范(GB50367-2006)
15、。4、工作表保護密碼為123基基于于混混凝凝土土結結構構加加固固設設計計規(guī)規(guī)范范GB50367GB50367-20062006規(guī)規(guī)范范的的碳碳纖纖維維加加固固計計算算表表格格第第 4 4 頁頁,共共 3 3 頁頁 已知彎矩求碳纖維面積計算過程1A=0.51fcobB=-2AhC=M-(fyoAso(h-)-fyoAso(h-h0)混凝土標號C15C60混凝土抗壓強度fco砼抗壓強度中間變量混凝土受壓區(qū)高度x11.0001785-24990004478280002511.90211.0已知碳纖維面積求彎矩計算過程碳纖維復合材料有效截面面積AfeA1=fyoAso-fyoAsoA3=ffAfe/f
16、B=-(A1-(cu+f0)A3)C=-0.8A3cuh混凝土受壓區(qū)高度x1132.5058800030285310.58-488058.475-55967253.94211.0075梁梁抗抗剪剪計計算算碳纖維強度折減系數(框架及懸挑為0.28,其他為0.56)碳纖維布承擔的剪力Vbf(KN)混凝土梁承擔的剪力Vb0(KN)梁加固后的剪力值(KN)箍筋抗拉強度fyv混凝土抗拉強度ft碳纖維彈模 Ecf0.2831.80254.69286.482101.27230000柱正截面受壓計算混凝土強度影響系數b柱截面形式(1圓)(2方)有效面積Acor有效約束系數Kc層數nf(4nf2)層數判斷123
17、596560.41333柱偏心受壓計算附加偏心距ea初始偏心距ei構件長細比影響系數2偏心受壓構件的截面曲率修正系數1碳纖維面積Af偏心距增大系數軸向壓力偏心距e120.000105.7110.612275.551.130379.48431柱柱抗抗剪剪計計算算中中間間數數據據混凝土標號C15C60中間變量混凝土抗壓強度截面有效高度h0(mm)混凝土抗拉強度ft中間變量混凝土抗拉強度箍筋抗拉強度fyvN單層碳纖維厚度tcf(mm)25輸入正確參數4701.27輸入正確參數210892500柱柱抗抗剪剪計計算算軸壓比n混凝土抗壓強度fc折減系數vc碳纖維抗拉強度設計值ff碳纖維布承擔的剪力Vccf
18、(KN)混凝土柱承擔的剪力Vcrc(KN)柱加固后的剪力值(KN)剪跨比數據轉入0.8711.90.7200080048.10502.96551.063.19柱柱抗抗震震加加固固柱原有箍筋體積配箍率ve體積配箍率增量vf有效約束系數kc環(huán)向圍束體積比f有效面積Acor加固后體積配箍率v1.430.340.660.00133782496561.76受受拉拉構構件件計計算算碳纖維受拉強度ff碳纖維受拉強度中間變量受拉鋼筋強度fso鋼筋承擔的拉力N1碳纖維承擔拉力N2加固后構件可以承擔的最大拉力N(KN)23002300300376.8115.23492.03偏偏心心受受拉拉構構件件計計算算碳纖維受
19、拉強度ff碳纖維受拉強度中間變量受拉鋼筋強度fso受壓鋼筋強度fso1混凝土標號C15C60中間變量混凝土抗壓強度混凝土抗壓強度fc23002300300300125輸入正確參數11.9混凝土受壓區(qū)高度x2碳纖維復合材料強度利用系數(f)碳纖維復合材料有效截面面積Afe碳纖維復合材料厚度折減系數km混凝土抗拉強度ft砼抗拉強度中間變量纖維與混凝土間粘結強度設計值ff,v11189.00.77971320.66121.2700.5080.80加固前梁承載力計算過程混凝土受壓區(qū)高度x2Mx=(fyoAso-fyoAso)/1fcobM-74.2964262551.94164.71467.29集中作
20、用下剪跨比計算3.00環(huán)向圍束體積比f碳纖維彈模 Ecf有效拉應變fe有效約束應力l縱向鋼筋配筋率s受壓鋼筋強度fy0混凝土抗壓強度fco混凝土標號C15C600.003342300000.00350.55510.0104666730011.925U=1fcobQ=fyoAso-fyoAso-ffAf碳纖維抗拉強度設計值ffP=fyoAso(h0-a)+ffAf(h-h0)A=U/2B=U(e-h0)C=Qe-P混凝土受壓區(qū)高度x17140-44088016002135712003570-1288882.2-380878231.9553.71箍筋面積314剪跨比3已知彎矩求碳纖維面積計算過程柱
21、正截面受壓計算U=1fcobQ=fyoAso+ffAf-fyoAsoP=fyoAso(h0-a)+ffAf(h-h0)截面有效高度h0(mm)受壓區(qū)高度XNeUx(h0-x/2)+PNe/(Ux(h0-x/2)+P)59503454609325980047041.25430000000203562923.4滿足要求梁側面加固計算b有效縱向受拉鋼筋配筋率te計算系數fh0f0Eshfhf/hf側面實際粘貼碳纖維面積側面碳纖維復合材料厚度折減系數km0.550.0191.216400.000002000001750.251.59233.800.66砼抗壓強度中間變量加固后軸向壓力設計值N加固前軸向
22、壓力設計值面積輸入正確參數5588.064872.96360000混凝土受壓區(qū)高度x2NNe-192.683512.6145 1.333E+09全截面受拉722.26側面換算到底面實際面積換算至底面實際層數底面碳纖維復合材料厚度折減系數kmAfe碳纖維復合材料有效截面面積AfeA1=fyoAso-fyoAsoA3=ffAfe/fB=-(A1-(cu+f0)A3)C=-0.8A3cuh154.583.090.78119.8119.858800027390733.62-497610.579-50618075.72梁側面加固計算混凝土受壓區(qū)高度x1混凝土受壓區(qū)高度x2M207.661.191837813546.09