受弯构件正截面加固计算

5.2.1 采用增大截面加固受弯构件时，应根据原结构构造和受力的实际情况，选用在受压区或受拉区增设现浇钢筋混凝土外加层的加固方式。
5.2.2 当仅在受压区加固受弯构件时，其承载力、抗裂度、钢筋应力、裂缝宽度及挠度的计算和验算，可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010关于叠合式受弯构件的规定进行。当验算结果表明，仅需增设混凝土叠合层即可满足承载力要求时，也应按构造要求配置受压钢筋和分布钢筋。
5.2.3 当在受拉区加固矩形截面受弯构件时(图5.2.3)，其正截面受弯承载力应按下列公式确定：

式中：M——构件加固后弯矩设计值(kN·m)；

      αs——新增钢筋强度利用系数，取αs＝0.9；

      ƒy——新增钢筋的抗拉强度设计值(N/mm2)；

      As——新增受拉钢筋的截面面积(mm2)；

      h0、h01——构件加固后和加固前的截面有效高度(mm)；

      χ——混凝土受压区高度(mm)；

      ƒy0、ƒ′y0——原钢筋的抗拉、抗压强度设计值(N/mm2)；

      As0、A′s0——原受拉钢筋和原受压钢筋的截面面积(mm2)；

      a′——纵向受压钢筋合力点至混凝土受压区边缘的距离(mm)；

      α1——受压区混凝土矩形应力图的应力值与混凝土轴心抗压强度设计值的比值；当混凝土强度等级不超过C50时，取α1＝1.0；当混凝土强度等级为C80时，取α1＝0.94；其间按线性内插法确定；

      ƒc0——原构件混凝土轴心抗压强度设计值(N/mm2)；

      b——矩形截面宽度(mm)；

      ξb——构件增大截面加固后的相对界限受压区高度，按本规范第5.2.4条的规定计算。

图5.2.3 矩形截面受弯构件正截面加固计算简图

5.2.4 受弯构件增大截面加固后的相对界限受压区高度ξb，应按下列公式确定：

式中：β1——计算系数，当混凝土强度等级不超过C50时，β1值取为0.80；当混凝土强度等级为C80时，β1值取为0.74，其间按线性内插法确定；

      εcu——混凝土极限压应变，取εcu＝0．0033；

      εs1——新增钢筋位置处，按平截面假设确定的初始应变值；当新增主筋与原主筋的连接采用短钢筋焊接时，可近似取h01＝h0，εs1＝εs0；

      M0k——加固前受弯构件验算截面上原作用的弯矩标准值；

      εs0——加固前，在初始弯矩M0k作用下原受拉钢筋的应变值。

5.2.5 当按公式(5.2.3-1)及(5.2.3-2)算得的加固后混凝土受压区高度χ与加固前原截面有效高度h01之比χ/h01大于原截面相对界限受压区高度ξb0时，应考虑原纵向受拉钢筋应力σs0尚达不到ƒy0的情况。此时，应将上述两公式中的ƒy0改为σs0，并重新进行验算。验算时，σs0值可按下式确定：

5.2.6 对翼缘位于受压区的T形截面受弯构件，其受拉区增设现浇配筋混凝土层的正截面受弯承载力，应按本规范第5.2.3条至第5.2.5条的计算原则和现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010关于T形截面受弯承载力的规定进行计算。