T/CECS 692-2020 复合材料拉挤型材结构技术规程(完整正版书扫描)
- 文档部分内容预览:
T/CECS 692-2020 复合材料拉挤型材结构技术规程(完整正版书扫描)
由拉挤型材与混凝土翼板通过抗剪连接构造组合而成 受力的梁式构件
2.2. 1 作用和作用效应:
Eb 全截面弯曲模量; 拉挤型材构件的纵向弹性模量; Ef1、Ef2 组合梁的拉挤型材构件顶板和底板的纵向 模量; 纵向压缩弹性模量; Ei.一 纵向拉伸弹性模量; E 横向压缩弹性模量; E 横向拉伸弹性模量; f。 混凝土翼板中的混凝土抗压强度设计值; fer 临界屈曲应力设计值; fet 胶层材料抗拉强度设计值; fev 胶层材料抗剪强度设计值; d 拉挤型材强度设计值; fi.d 构件的纵向强度设计值; fL.d 纵向拉伸强度设计值; fb.k 纵向螺栓挤压强度标准值; fi.k 纵向压缩强度标准值; fi.k 纵向拉伸强度标准值; fiT.d 面内剪切强度设计值; fLT.k 面内剪切强度标准值; fk 拉挤型材强度标准值;
锅炉标准fnt 螺栓材料的抗拉强度设计值; fnv 螺栓材料的抗剪强度设计值; fsh.d 层间剪切强度设计值; fsh.k 层间剪切强度标准值; 混凝土翼板中的混凝土抗压强度设计值; ft.k 横向螺栓挤压强度标准值; fT.k 横向压缩强度标准值: fI.k 横向拉伸强度标准值; 、 组合梁剪力连接件与拉挤型材构件粘结连接界 面的抗剪强度设计值; fbr 在设计荷载下的螺孔承压强度设计值; 在设计荷载下的抗拉强度设计值; GLT 面内剪切模量; T 玻璃化温度; UL.T 面内泊松比; cu 混凝土翼板的极限压应变; Ef 拉挤型材构件1/2高度处的正应变; Ef1、f2 拉挤型材构件顶板和底板1/2高度处的正应变; Efd,cEfd,.t 拉挤型材构件沿梁纵向的抗压极限应变设计值 和抗拉极限应变设计值: Efd,cl 、Efd.tl 拉挤型材构件顶板沿梁纵向的抗压极限应变设 计值和抗拉极限应变设计值; Efd.c2、Efd, t2 拉挤型材构件底板沿梁纵向的抗压极限应变设 计值和抗拉极限应变设计值。
a 加载点到截面剪力中心的距离; 横截面面积; 螺栓有效面积; A 胶层面积;
Ag 构件全截面面积; An 构件净截面面积; Ans 剪切净截面面积; Ant 受拉净截面面积; A 腹板面积; 6 宽度; b1 、b2 组合梁外侧和内侧混凝土翼板的计算宽度; be 集中荷载在腹板上的投影宽度; bf1 拉挤型材构件的顶板宽度; bf1 、hf1 拉挤型材构件顶板的宽度和高度; bt2 、hf2 拉挤型材构件底板的宽度和高度; b; 、t; 截面中第i个矩形条的长度、厚度; 6s 剪力连接件与拉挤型材构件粘结连接的底面宽度 bw 腹板在轴线方向上的承载长度; 螺栓公称直径; ? dw 垫圈外直径; D 圆管外径; e2 边缘螺栓与构件侧边的间距; eo 截面形心到剪切中心的距离; g 两个连续螺栓孔的横向中心到中心的距离; h 高度; he 混凝土板的厚度; hf 拉挤型材板的高度; hw 腹板高度; k 构件顶部与腹板拐角处距离; 1 单位长度; le 集中荷载作用点与腹板的距离; leff 集中荷载分布长度; Lo 构件计算长度;
L 跨度或悬臂端长度; Lb 受压翼缘侧向约束点之间的长度或约束横截面扭 转的两个相邻支撑点之间的长度: 回转半径; rx、ry 构件绕轴、y轴的回转半径; 绕截面扭转中心的极回转半径; S 两个连续螺栓孔的纵向中心到中心的距离; t 壁厚; 翼缘厚度; tw 腹板厚度; W 有效宽度; 组合梁板有效受压区高度; o 组合梁截面形心轴至梁、板顶面的距离; 组合梁混凝土翼板截面形心轴至梁、板截面形心 轴的距离; X0 组合梁混凝土翼板截面形心轴至梁、板顶面的 距离; 组合板拉挤型材构件的截面形心轴至板截面形心 轴的距离; fo 组合板拉挤型材构件的截面形心轴至板顶面的 距离; 1、α2 组合梁拉挤型材构件的顶板和底板的截面形心轴 至梁截面形心轴的距离; αf10、αf20 组合梁拉挤型材构件的顶板和底板截面形心轴至 梁顶面的距离; Xn 型材混凝土组合梁截面中性轴距梁顶面的高度; 中性轴到构件边缘纤维的距离; yo 胶层受拉边缘与形心的距离; y 截面形心到剪切中心的距离;
入x 构件绕轴(垂直角分线方向)方向的有效长 细比; 入y、入z 截面对轴、轴(垂直于截面方向)的长细比; 入v 截面弯扭屈曲状态等效长细比
C、β 疲劳计算参数; Cb 跨内无约束的两端有支撑构件的弯矩修正系数: C. 翘曲常数; Dj 截面扭转刚度; Dw 截面翘曲刚度; Gb 全截面剪切模量; H 参数; I 全截面抗扭惯性矩; I 弱轴惯性矩; J 圣维南扭转常数: k 有效截面折减系数; k1 、k2 取决于荷载类型和边界条件的系数; k 转动刚度系数; kLT 受剪屈曲刚度系数; kv 剪力连接件粘结连接影响系数; Knt 净截面受拉承载力应力集中系数; Knt.l 多排螺栓净截面受拉承载力应力集中系数; Kop 开孔系数; m 同一列螺栓数量; n 同排螺栓孔数目(横向分布螺栓孔为一排); n; 应力循环次数; α1 混凝土翼板受压区等效矩形应力系数; Bw 宽度和厚度之比; Yo 结构重要性系数;
Ye 拉挤型材环境影响系数; Yr 拉挤型材材料分项系数 YT 拉挤型材温度影响系数; S 约束系数; 参数; P 受力方向系数; Pe Ao 容许应力幅。
Ye 拉挤型材环境影响系数; Y 拉挤型材材料分项系数: YT 拉挤型材温度影响系数; S 约束系数; P 参数; 受力方向系数; Pe Ao 容许应力幅。
3.1.1本规程涉及的材料应包括纤维、树脂、拉挤型材 材料等。
3.1.2拉挤型材及原材料的选用,应符合下列规定:
1选用的材料应能实现设计功能要求 2力学性能与耐久性应保证运行安全,并应满足设计使用 年限要求。 3应具有质量合格证等证明文件
3.2.1拉挤型材中的增强材料应选用无碱玻璃纤维、玄武岩纤 维、碳纤维及相应制品, 3.2.2拉挤型材中应采用与纤维良好匹配的树脂,应选用环氧 树脂、乙烯基酯树脂聚氮酯树脂酚醛树脂或不饱和聚酯
3.2.2拉挤型材中应采用与纤维良好匹配的树脂,应选用环氧
3.2.3基体中添加颜料、染
挤型材力学性能和耐腐蚀性能。有阻燃要求的拉挤型材,树脂中 可添加阻燃剂;室外使用的拉挤型材,树脂中宜添加紫外线吸 收剂。
3.3.1拉挤型材应符合现行国家标准《结构用纤维增强复合材
β.1拉挤型材应符合现行国家标准《结构用纤维增强复合 立挤型材》GB/T31539的有关规定;外露的拉挤型材横截 计人受力面积的部分应满足壁厚要求,任一壁厚不应
3.2拉挤型材截面的拐角处宜设置倒角 B.3拉挤型材物理性能应符合表3.3.3的规定
3.3.2拉挤型材截面的拐角处宜设置倒角
表3.3.3拉挤型材物理性能
3.3.4拉挤型材的力学性能指标中,各项强度的标准值应具有 95%的保证率,各项弹性模量应取平均值。 3.3.5拉挤型材力学性能要求可分为M17、M23和M30三个 等级;各等级的拉挤型材的力学性能标准值应按表3.3.5取值。
表中的弹性模量使用平均值,强度与承载力为具有95%保证率的标准值 (平均值一1.645×标准差):
:fd 拉挤型材强度设计值(MPa); fk 拉挤型材强度标准值(MPa),按本规程第3.3.5 条的规定取值; 拉挤型材材料分项系数,取1.25; 拉挤型材环境影响系数,按表3.3.6取值; Y 拉挤型材温度影响系数,按本规程第3.3.7条的规 定取值。
表3.3.6拉挤型材环境影响系数
3.3.7温度影响系数的取值应符合下列规定:
1当结构最高平均温度高于拉挤型材的玻璃化温度T。时, 拉伸强度对应的温度影响系数应取1.6,受剪和压缩强度对应 的温度影响系数应取6.0。 2当结构最高平均温度低于(T。一20℃)时,温度影响系 数~应取1.0。 3当结构最高平均温度在(T。一20℃)和T之间时,温 度影响系数应采用线性内插求得
复合材料拉挤型材》GB/T31539的有关规定,测得的全 缩极限承载力标准值与横截面面积之比应大于纵向压缩强 值的85%。
3.3.9本规程第4章至第8章的计算公式中未规定强度
3.3.10结构中有耐久性要求的拉挤型材,应按现行国家标准
《结构用纤维增强复合材料拉挤型材》GB/T31539的有 进行耐久性试验
角形、T形和异形截面;截面规格和截面特性可按本规程 A的规定取值
拉挤型材连接材料宜采用普通钢螺栓、不锈钢螺栓、非
3.4.1拉挤型材连接材料宜采用普通钢螺栓、不锈
(C级螺栓)及5.6级与8.8级普通螺栓(A级或B级螺栓),钢 螺栓的性能和质量应符合现行国家标准《紧固件机械性能螺 栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.1的有关规定。C级螺栓的规格和 尺寸应符合现行国家标准《六角头螺栓C级》GB/T5780的有 关规定,A级、B级螺栓的规格和尺寸应符合现行国家标准《六 角头螺栓》GB/T5782的有关规定
3.4.3拉挤型材连接用不锈钢螺栓性能和质量应符合现
4.3拉挤型材连接用不锈钢螺栓性能和质量应符合现行巨 准《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》GI 98.6的有关规定。
标准《紧固件机械性能 3098.6的有关规定。
强度标准值不应低于200MPa,抗剪强度标准值不应低 MPa。测试方法可按现行国家标准《紧固件机械性能螺 钉和螺柱》GB/T3098.1的有关规定执行。
3.4.5拉挤型材连接用粘结材料应与拉挤型材的树脂
拉伸剪切强度应大于15MPa;拉伸剪切强度的测试方法应符合 现行国家标准《胶粘剂单搭接拉伸剪切强度试验方法(复合材料 对复合材料)》GB/T33334的有关规定。
4.1.1除疲劳计算外,拉挤型材结构设计应采用以概率 基础的极限状态设计方法
4.1.2拉挤型材结构应按下列两种状态进行设计:
1承载能力极限状态:构件和连接的强度破坏、疲劳破坏 和因过度变形而不适于继续承载,结构和构件丧失稳定,结构转 变为机动体系和结构倾覆。 2正常使用极限状态:影响结构、构件和非结构构件正常 使用或外观的变形,影响正常使用的振动,影响正常使用或耐久 性能的局部损坏,
4.1.3建筑结构的内力应按结构静力学方法进行弹性分
不计人拉挤型材结构的塑性发展,但应计人材料的各向异性对构 牛内力和变形的影响:可对拉挤型材的截面构造形式、铺层方式 等进行专门设计 4.1.4应根据结构的侧移状态,合理判断二阶效应对内力和变 形的影响。当二阶效应对弯矩和位移造成的增量不超过10%时 可不计入二阶效应。当需要计入二阶效应时,可采用结构二阶弹 性分析的方法获得构件内力,也可按本规程附录B的方法,使 用计人二阶效应的框架结构弹性分析方法得到构件内力。
不计入拉挤型材结构的塑性发展,但应计入材料的各向异性对构 件内力和变形的影响;可对拉挤型材的截面构造形式、铺层方式 等进行专门设计。
形的影响。当二阶效应对弯矩和位移造成的增量不超过10%时, 可不计入二阶效应。当需要计入二阶效应时,可采用结构二阶弹 性分析的方法获得构件内力,也可按本规程附录B的方法,使 用计人二阶效应的框架结构弹性分析方法得到构件内力
4.1.5结构的计算模型和基本假定应符合构件连接的实
节点连接应根据刚接、铰接或半刚接模型的实现,合理选用栓接 或其他连接形式,宜采用胶栓混合连接方式
荷载组合系数、动力荷载的动力系数及荷载组合等,应按
家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的有
4.1.7碳纤维增强拉挤型材重度可取1.7×103kg/m,玻璃纤 维增强拉挤型材重度可取1.9×103kg/m,玄武岩纤维增强拉 挤型材重度可取2.05×103kg/m;如有实测数据,应以实测数 据为准。
4.2承载能力极限状态规定
4.2.1设计拉挤型材结构时,应根据结构破坏可能产生的后果 采用不同的安全等级。结构重要性系数.应按表4.2.1选取
4.2.1拉挤型材结构重要性系数
4.2.2计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时,应 采用荷载设计值;计算疲劳及变形时,应采用荷载标准值。 4.2.3对于直接承受动力荷载的结构,在计算强度和稳定性时, 动力荷载设计值应乘以动力系数,
4.3正常使用极限状态规定
4.3.1长期荷载组合作用下,拉挤型材构件中的最大等效应力 与材料强度标准值之比,碳纤维增强拉挤型材不应超过0.7,玻 璃纤维增强拉挤型材不应超过0.3。
超过表4.3.2规定的限值。桥梁水平构件的挠度限值应根据具体 使用要求确定。
表 4.3.2受构件的挠度限值
构件长期变形应计人不同使用年限长期作用的影响并进 变形放大系数应按表4.3.3取值
4.3.3构件长期变形应计入不同使用年限长期作用日
表 4. 3. 3 不同设计使用年限下的变形放大系数
4.3.4水平构件可预先起拱,起拱大小应视实际需要而定, 日 为恒载标准值加1/2活载标准值所产生的挠度值。构件挠度可取 在恒载和活载标准值作用下的挠度计算值减去起拱值
大跨公共建筑和人行天桥的竖向振动频率不宜低于3Hz,办公楼 和旅馆不宜低于4Hz,住宅和公寓不宜低于5Hz。也可根据本规 程附录C中的方法确定加速度峰值和满足舒适度要求的限值。 4.3.7拉挤型材受弯构件的变形验算可不计人栓接开孔引起的
4.3.7拉挤型材受弯构件的变形验算可不计人栓接开孔引起的 截面削弱
4.4.1对于结构框架、屋面及外饰面,可不计入风
4.4.1对于结构框架、屋面及外饰面,可不计入风和地震荷载 作用下的疲劳影响动荷载。有下列情况时应进行疲劳计算: 1疲劳荷载超过总荷载40%时。 2构件应力变化在设计使用年限内超过50000次。 4.4.2应采用容许应力幅法进行疲劳计算,应力应按弹性计算 方法确定,计算方法同时可用于容许正应力幅和剪应力幅的计 算,容许应力幅△应按下式计算:
式中:ni 应力循环次数; fd 拉挤型材强度设计值(MPa); C、β 疲劳计算参数,根据构件和连接类型按表4.4.2 采用。
表 4.4.2疲劳计算参数 C、B
连接节点的螺栓疲劳计算应符合现行国家标准《钢结构 准》GB50017的有关规定。
5.1.1轴心受拉构件的受力应符合下列公式的规定:
N
式中:N 构件所承受的轴向力设计值(N); N 轴心受拉承载力设计值(N); k 有效截面折减系数,对于不带孔截面,取1.0,对 于带孔截面,取0.7; An 构件净截面面积(mm),按本规程第5.1.2条 计算; 纵向垃仲强庭设计值(MP)
于带孔截面,取0.7; A.一 构件净截面面积(mm),按本规程第5.1.2条 计算; 代L,d一 纵向拉伸强度设计值(MPa)。 5.1.2对于带孔构件,构件净截面面积A,应按下列规定确定: 1净截面面积不应小于全截面面积的75%;对于螺栓连 接,计算构件净截面面积时螺栓孔直径取值应增加2mm。 2对于对角线开孔或锯齿状开孔的构件(图5.1.2),在计 算构件净截面面积时,截面净宽度应从截面总宽度中扣除所有螺
1净截面面积不应小于全截面面积的75%;对于螺栓连 接,计算构件净截面面积时螺栓孔直径取值应增加2mm。 2对于对角线开孔或锯齿状开孔的构件(图5.1.2),在计 算构件净截面面积时,截面净宽度应从截面总宽度中扣除所有螺
5.1.2截面开孔示意(沿水平
栓孔直径的总和,并加上(n一1)s/4g。 其中:n为同排螺栓孔数目(横向分布螺栓孔为一排);s为两个 连续螺栓孔的纵向中心到中心的距离(mm);g为两个连续螺栓 孔的横向中心到中心的距离(mm);角钢相邻肢中螺栓孔的横 可间距g取角钢外轮廓中心到中心距离并减去角钢的厚度。 5.1.3轴心受拉构件的长细比应满足下式要求:
式中:L 构件有效长度(mm),应取构件横向支撑之间中心 至中心距离; 截面的回转半径(mm)
5.2.1轴心受压构件的受力应符合下列公式的规定:
NN N。= min(N,,Nerl,Ner2) N,= 0. 9k Anfi.d
式中:N 构件所承受的轴向力设计值(N); N 轴心受压承载力设计值(N); N 构件全截面抗压材料破坏的极限承载力设计值 (N); Nerl 构件整体稳定极限承载力设计值(N),按本规程 第5.2.4条~第5.2.11条计算; Ner2 构件局部稳定极限承载力设计值(N),按本规程 第5.2.4条~第5.2.10条计算; i.d 纵向受压强度设计值(MPa)。
5.2.2恒载标准值引起的轴向应力不应超过欧拉应力的20%。 5.2.3有效长细比入应按下式计算:
供水标准规范范本5.2.2恒载标准值引起的轴向应力不应超过欧拉应力的20%。
中:lo 构件计算长度(mm),等于支撑点间距。当支撑 20:
为完全固支时,可取为支撑点间距的80%; 一构件回转半径(mm)。 5.2.4方管截面构件(图5.2.4)的整体稳定极限承载力Ncr 和局部稳定极限承载力Ncr2应按下列公式计算:
图5.2.4方管截面示意 一 高度;b宽度;t—厚度;hw—腹板高度
Nerl = 0. 7 元 Ei A 入
和局部稳定极限承载力Nc2应按下列公式计算:
路基标准规范范本Nerl = 0. 7 元" Ei A
....- 相关专题: 复合材料