目前,YJK软件提供了多种加固做法,比如增大截面法、外粘钢板法与粘贴纤维复合材加固法等。其中,外粘钢板法是常见的一种加固做法,对梁和柱子均适用。下文为大家解析三个梁外粘钢板加固计算时遇到的疑难问题。
一、梁粘钢板计算时考虑受压钢板
梁在计算受拉纵筋面积时,先按单筋截面计算,当混凝土受压区高度超过极限受压区高度时,软件会自动按双筋计算,即考虑受压钢筋的作用,并计算出相应受压钢筋的面积。
同样,梁采用外粘钢板加固,在计算受拉钢板面积时,当按最大受压高度计算得到的抗弯承载力小于加固后梁弯矩设计值,软件会自动按双板计算,即考虑受压钢板的作用,并计算出相应受压钢板的面积。
如下图所示,该梁采用梁底外粘钢板加固,查看其计算结果中第9截面,梁顶弯矩设计值为0kN·m,控制组合号也为0,却输出了钢板面积461mm?,看似不符合常理,那么这是如何得出的呢?
为了详细解释这个问题,我们在设计结果——配筋简图的右侧边栏点击梁柱验算,选择第9截面(截图)并点击确定后查看其详细计算书,在这里可以看到,程序第一步先判断是否需要配置受压钢板。此梁按最大受压高度计算得到的承载力小于加固后梁弯矩设计值,因此需要考虑受压钢板。第二步,计算出所需受压钢板面积461 mm2,受拉钢板面积2743mm?,与构件信息结果一致。
所以,此梁在计算受拉钢板面积时,考虑了受压钢板的作用,计算出受压钢板面积461mm2,导致梁顶加固结果不满足。
二、梁粘钢板的面积由构造控制
梁采用外粘钢板法,为何箭头位置处梁的构件信息中第1截面梁顶弯矩为-266kN·m,钢板面积为0mm?,而第2截面梁顶弯矩为-143kN·m,钢板面积却为286mm?呢?
查看梁顶第2截面的加固计算书,发现计算所需受拉钢板面积为0mm?,而构造受拉钢板面积为286mm?。
这是因为在钢板加固计算之前,程序会先判断原受拉钢筋是否满足最小配筋率的要求。若不满足,则需要增加受拉钢板替代受拉钢筋从而满足最小配筋率。受拉实配钢筋面积为982mm?,最小配筋面积为1183mm?,需要补充1183-982=201mm?的钢筋面积。通过钢板等强代换,(1183-982)x435/305=286,则需要286mm?的钢板面积。
再来看一下,梁顶1截面的加固计算书,最小受拉钢筋面积同样是1183mm?,但1截面的实配受拉钢筋面积为3574mm?,满足最小配筋率的要求。
模型中,整跨梁分了三段,该梁正好是中间的一段,其第1截面正好读取到支座负筋的实配面积3574mm?,而第2截面读取的是上部通长筋的面积982 mm?,所以就会导致第2顶截面需要配置286mm?的受拉钢板。
三、梁粘钢板后承载力超出40%怎么处理?
下图计算书输出了一根框架梁外粘钢板加固的结果,从图中可以看到,第9截面梁顶钢板计算面积大于输入值,为何又显示承载力提高超过40%,两个结果不矛盾吗?
这两项超限结果代表的含义不同,并不矛盾。
第9截面梁顶弯矩设计值-981kN·m,计算所需受拉钢板面积1902mm?,实际布置钢板面积1000mm?,是指该加固方案不满足计算要求。
承载力提高超过40%这条超限结果中,Mu是读取的加固前的梁实际抗弯承载力,而M=981.02kN·m是直接读取的第9截面梁顶加固后控制弯矩设计值,Mu并不是直接按布置的钢板面积计算出的加固后承载力。
按上述,对此梁,实际布置1000mm?的钢板,其承载力可能不超40%,但不满足计算钢板面积1902mm?;如果布置了大于等于1902mm?的钢板面积,则承载力会超40%。所以,当梁外粘钢板加固计算结果中只要提示承载力提高超过40%,表明该梁已经不再适合粘贴钢板加固,这种情况下只能改变加固做法了。比如,采用增大截面法加固,然后配置新增钢筋即可解决此问题。
总 结
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