JGJT279-2012建筑结构体外预应力加固技术规程.pdf

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  • 1.0.1为使采用体外预应力加固法进行加固的混凝土建筑结构设计与施工做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量,制定本规程。
    1.0.2 本规程适用于房屋建筑和一般构筑物的混凝土结构采用体外预应力加固法进行加固的设计、施工及验收。
    1.0.3 混凝土结构加固前,应根据建筑物类别按现行国家标准《工业建筑可靠性鉴定标准》 GB 50144 和《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292进行可靠性鉴定。当房屋建筑处于抗震设防区时,应按现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB 50023进行抗震可靠性鉴定。
    1.0.4混凝土结构采用体外预应力进行加固的设计、施工及验收,除应符合本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

    .1.1体外预应力加固法可用于下列情况的混凝王构件加固:

    3.11体外预应力加固法可用于下列情况的混凝土构

    2减小结构构件止常 的形敏袋缝建免度: 3既有结构处于高应力、应变状态,且难以直接卸除其结 勾上的荷载: 美最尔技锁密节展的封体代支尚 4抗震加固及其他特殊要求的加固。

    变压器标准规范范本3.1.2既有结构的混凝王强度等级不宜低于C20。

    3.1.3既有混士结构需进行体外预应刀加固时,应按金定结 论和委托方提出的要求,由具有相应资质等级的设计单位进行加 固设计

    3.1.4加固后的混凝土结构安全等级应根据结构破坏后果

    重性、结构重要性、既有结构可靠性鉴定结果和加固设计使用年 限,由委托方和设计单位按实际情况确定。结构加固设计使用年 限应根据既有结构的使用年限、可靠性鉴定结果和使用要求

    3.1.7对加固过程中可能出现倾斜、失稳、过大变形或塌的 混凝土结构,应在加固设计文件中提出相应的施工安全和施工监 测要求,施工单位应严格执行。

    3.1.7对加固过程中可能出现倾斜、失稳、过大变形或塌的

    3.1.8未经技术鉴定或设计许可

    3.2.1采用体外预应力加固混凝土结构时,应对结构的整 行作用(荷载)效应分析,并应进行承载能力极限状态计算 常使用极限状态验算

    3.2.1采用体外预应力加固混凝土结构时,应对结构

    行作用(荷载)效应分析,并应进行承载能力极限状态计算和正 常使用极限状态验算。 3.2.2加固设计中,应按下列规定进行承载能力极限状态和正 常使用极限状态的设计及验算: 1结构上的作用,应经调查或检测核实,并应根据现行国 家标准《混凝土结构加固设计规范》GB50367的规定确定其标 准值或代表值。结构上的作用已在可靠性鉴定中确定时,宜在加 固设计中引用。 美文商 2既有结构的加固计算模型,应符合其实际受力和构造状 况,作用效应组合和组合值系数及作用的分项系数,应按现行国 家标准《建筑结构荷载规范》GB50009确定。 33结构的几何尺寸,对既有结构应采用实测值:对新增部 分可采用加固设计文件给出的名义值。 4既有结构钢筋强度标准值和混凝土强度等级宜采用检测 结果推定的标准值,当材料的性能符合原设计要求时,可采用原 设计的标准值。 5超静定结构应考虑体外预应力对相邻构件内力的影响以 及预应力产生的次内力对结构内力的影响。 6加固后构件刚度发生变化时,整体静力计算和抗震计算 应考虑刚度变化对内力分配的影响。 3.2.3既有结构为普通混凝土结构时,体外预应力束配筋截面 积应符合下列规定 图1混凝士板简支梁、框架梁跨中: 团

    Jyhs <4 Gouh

    3.2.4既有结构为预应力

    4.1.1体外预应力加固采用的混凝土强度不应低于C30。

    4.2.1体外预应力束的选用应根据结构受力特点、环境条件和施 工方法等确定,体外预应力束的预应力筋可采用预应力钢绞线 预应力螺纹钢筋,并宜采用涂层预应力筋或二次加工预应力筋 4.2.2预应力钢绞线和预应力螺纹钢筋的屈服强度标准值 (fpk)、极限强度标准值(fk)及抗拉强度设计值(fp)应按表 4.2.2采用。

    表4.2.2预应力钢绞线和预应力螺纹钢筋的 强度标准值及抗拉强度设计值(Nmm)

    4.2.3预应力筋弹性模量(E2应按表4.2.3采用,对于重要 的工程钢绞线可采用实测的弹性模量。

    4.2.3预应力筋弹性模量(E)应按表4.2.3采用,对于重要

    2.3预应力筋弹性模量(X10N/m

    4.2.4涂层预应力筋可采用镀锌钢绞线和环氧涂层预应力钢绞 线,当防腐材料为灌注水泥浆时,不应采用镀锌钢绞线。涂层预 应力筋性能应符合下列规定: 1镀锌钢绞线的规格和力学性能应符合国家现行标准《高 强度低松弛预应力热镀锌钢绞线》YB/T152的规定, 2环氧涂层预应力钢绞线的性能应符合国家现行标准《环 氧涂层七丝预应力钢绞线》GB/T21073和《填充型环氧涂层钢 绞线》JT/T737的规定

    4.2.5二次加工钢绞线可采用无

    性能指标应符合现行行业标准《无粘结预应力钢绞线》JG 新人

    4.3.1体外预应力加固用锚具和连接器的性能应符合国家现行 标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370和《预应 力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85的规定,并 宜选用结构紧凑、锚固回缩值小的锚具。 4.3.2锚具应满足分级张拉、补张拉和放松拉力等张拉工艺的

    4.3.1体外预应力加固用锚具和连接器的性能应符合国家

    4.3.2锚具应满足分级张拉、补张拉和放松拉力等张

    4.4转向块、锚固块及连接用材料

    4.4.1转向块、锚固块的材料性能应符合现行国家标准《矿

    般工程用铸造碳钢件》GB/T11352的有关规定。

    般工程用铸造碳钢件》GB/T11352的有关规定。

    4.5.1体外束的外套管可采用钢管或高密度聚乙烯(HDPE) 管等。对不可更换的体外束,可在管内灌注水泥浆;对可更换的 体外束,管内应灌注专用防腐油脂。 球罐

    管等。对不可更换的体外束,可在管内灌注水泥浆;对可更换的 体外束,管内应灌注专用防腐油脂。 4.5.2灌浆用水泥应采用普通硅酸盐水泥,并应符合现行国家 标准《通用硅酸盐水泥》GB175的规定。 4.5.3外加剂的技术性能及应用方法应符合现行国家标准《混 凝土外加剂》GB8076、《混凝土外加剂应用技术规范》 GB50119等的规定

    4.5.3外加剂的技术性能及应用方法应符合现行国家标准《 凝土外加剂》GB8076、《混凝土外加剂应用技术规范 GB50119等的规定

    4.5.5专用防腐油脂的技术性能应符合现行行业标准

    4.5.6防火涂料的技术性能应符合现行国家标准《钢结构防 火涂料》GB14907的规定

    4.5.6防火涂料的技术性能应符合现行国家标准《钢结构

    火涂料》GB14907的规定

    5.1.1体外预应力加固超静定混凝土结构,在进行承载力极限 状态计算和正常使用极限状态验算时,应考虑预应力次弯矩、次 剪力、次轴力的影响。对于承载力极限状态,当预应力作用效应 对结构有利时,0预应力作用分项系数应取1.0,不利时应取1.2; 对正常使用极限状态,预应力作用分项系数应取1.0。体外预应 力配筋截面积可按本规程附录A的方法估算。

    5.1.2体外预应力加固超静定混凝土结构

    截面重心至预加力合力点距离(mm) epl 次剪力宜根据构件各截面次弯矩的分布按结构力学方法 计算。

    5.1.3体外预应力筋的预应力损失值可按表5.1.3的规定计算

    表5.1.3体外预应力筋的预应力损失值(N/mm)

    ,4直线预应力筋因张拉端锚具变形和预应力筋内缩引起的 应力损失值()可按下式计算:

    式中:a 张拉端锚具变形和预应力筋内缩值(mm),可按表 5.1.4采用; 维标雅精料 张拉端至锚固端之间的距离(mm)。

    表5.1.4张拉端锚具变形和预应力筋内缩值a(mm

    5.1.5预应力筋摩擦引起的预应力损失值(o22可按下列规 计算: A双酒 1预应力螺纹钢筋

    5.1.5预应力筋摩擦引起的预应力损失值(o)可按下列规 计算: A#雄蓝 1预应力螺纹钢筋

    表5.1.5摩擦系数取值

    1对一般建筑结构构件

    55+300 Ope fcu 501+15p

    式中:pe 受拉区体外预应力筋合力点高度处的混凝土法向 压应力(N/mm2),当预应力筋位于截面受拉边缘 外时,可假设预应力筋合力点高度处有混凝土并 技 按平截面假定计算: f一一施加预应力时既有结构混凝土立方体抗压强度 (N/mm); P受拉区预应力筋和非预应力筋的配筋率。 计算受拉区体外预应力筋合力点高度处的混凝土法向压应力 (o)时,预应力损失值应仅考虑混凝土预压前(第一批)的损 失,值不得大于0.5f,同一段体外预应力筋取其平均值 计算。 2当结构处于年平均相对湿度低于40%的环境下,05值应 增加30%。 3既有结构混凝土浇筑完成后时间超过5年时,05值可 取0。 4对重要的建筑结构构件,当需要考虑与时间相关的混凝 土收缩、徐变及预应力筋应力松弛预应力损失值时,可按现行国 家标准《混凝土结构设计规范》GB50010进行计算 5.1.8体外预应力加固进行分批张拉时,应考虑后批张拉预应 力筋所产生的混凝土弹性压缩对于先批预应力筋的影响,可将先 批张拉的预应力筋张拉控制应力增加αpd。 注:%为后批张拉预应力筋在先批张拉预应力筋重心处所产生的混凝 土法向压应力,同一体外段取其平均值计算,当预应力筋位于截面受拉边 缘外时,可假设预应力筋高度处有混凝土并按平截面假定计算。 5.1.9体外预应筋的应力设计值

    式中:p 有效预应力值(N/mm) Aop 预应力增量,正截面受弯承载力计算时:对于简支 受弯构件g取为100N/mm,连续、悬臂受弯构

    件△a,取为50N/mm:斜截面受剪承载力计算时: Ag,取为50N/mm?。

    5.2承载能力极限状态计算

    5.2.1矩形截面或翼缘位于受拉边的倒T形截面受弯

    图5.2.1矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算 1一截面重心轴

    图5.2.2T形截面受弯构件受压区高度位置

    P 一混凝土强度影响系数:当混凝土强度等级不超过 C50时,取β等于1.0;当混凝土强度等级为C80 时,取β等于0.8:其间按线性内插法确定; 6 矩形截面的宽度,工形截面或I形截面的腹板宽度 (mm) 防设痘园 ho 原截面的有效高度(mm); hw一 截面的腹板高度(mm):对矩形截面,取有效高 度对T形截面,取有效高度减去翼缘高度,对 形截面,取腹板净高。

    5.2.5当既有结构受剪截面不符合本规程第5.2.4的规定 应先采取加大受剪截面、粘钢等加固方式加强截面,再进行 预应力加固

    5.2.5当既有结构受剪截面不符合本规程第5.2.4的规定时

    .2.6在计算斜截面的受剪承载力时,其剪力设计值的计算截 面应考体外预应力筋锚固处、转向块处、支座边缘处、受拉区 弯起钢筋弯起点处、箍筋截面面积或间距改变处以及腹板宽度改 变处的截面。对受拉边倾斜的受弯构件,尚应包括梁的高度开始 变化处、集中荷载作用处和其他不利的截面

    5.2.7体外预应力加固矩形、T形和I形截面的受弯构件

    面的受剪承载力应按下列公式计

    式中: Ves 构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值

    (N); V 由预加力所提高的构件受剪承载力设计值(N): A 配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积 (mm):A一nAs,此处,n为在同一截面内箍筋 的肢数,Avl为单肢箍筋的截面面积(mm); 沿构件长度方向的箍筋间距(mm); 原截面的有效高度(mm); fy 受剪计算非预应力筋抗拉强度设计值(N/mm); AbApb 分别为同一平面内的弯起非预应力筋、弯起预应力 筋的截面面积(mm): asap 分别为斜截面弯起非预应力筋、弯起预应力筋的切 线与构件纵轴线的夹角: Q 斜截面混凝士受剪承载力系数,对一般受构件取 0.7:对集中荷载作用下(包括作用有多种荷载 其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力 值占总剪力值的75%以上的情况)的独立梁,α为 1.75 ,入为计算截面的剪跨比,可取入等于a/ho 当入<1.5时,取入为1.5,当入3时,取入为3 a为集中荷载作取点至支座或节点边缘的距离; 计算截面上混凝土法向预应力等于零时的纵向预应 力筋及非预应力筋合力(N):当N.+N2>0.3f.A 时,取N+Nz=0.3fA,此处,A为构件的换 算截面面积。 注对合力入 及

    5.3正常使用极限状态验算

    5.3.1体外预应力加固结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽

    外预应力加固结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽 根据使用环境类别和结构类别,按现行国家标准《混凝

    度限值应根据使用环境类别和结构类别,按现行国家标准《混凝

    土结构设计规范》GB50010的规定确定

    土结构设计规范》GB50010的规定确定。 .3.2体外预应力加固已开裂的混凝土梁,裂缝完全闭合时所 需的体外预加力(N)可按下式计算:

    5.3.2体外预应力加固已开裂的混凝士梁,裂缝完全闭合时所

    M Oclo+ W Vdlo = 1 A

    M 加固前构件所承受的荷载弯矩标准值N:mm): epo 体列外预应力筋合力中心相对截面形心的距离 (mm); W 原截面受拉边缘的弹性抵抗矩,可取毛截面 (mm) A 原截面面积,可取毛截面(mm2); do 与构件加固前最大裂缝宽度相对应的混凝土名义 压应力(N/mm),可按表5.3.2采用

    表5.3.2混凝土名义压应力

    主:中间值按线性插值确定。

    式中:p 扣除全部预应力损失后,由预加力在抗裂验算边缘 产生的混凝土法向预压应力(N/mm): 加固混凝士构件截面抵抗矩塑性影响系数,应按现 行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010规 定确定:

    f一混凝土抗拉强度标准值(N/mm)。 当体外预应力受弯构件考次内力组合的外荷载弯矩大于开 裂弯矩值(M)时,裂缝宽度应按本规程第5.3.4条规定计算。 5.3.4体外预应力加固矩形、T形、倒T形和I形截面的混凝 土受弯构件中,按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响的最 大裂缝宽度(mm)可按下列公式计算:

    此处b、h为受拉翼缘的宽度、高度 de 受拉区纵向非预应力筋的等效直径(mm): d. 受拉区第i种纵向非预应力筋的公称直径(mm); n 受拉区第种纵向非预应力筋的根数; 受拉区第种纵向非预应力筋的相对粘结特性系 数,按现行国家标准《混凝土结构设计规范 GB50010取值。

    力加固混凝土构件受拉区纵向钢筋的等效应力可按下列公式 计算

    式中:Mk 按荷载效应的标准组合计算的弯矩(N·mm) 取计算区段内的最大弯矩值: A 受拉区体外预应力筋截面面积(mm); 受拉区纵向非预应力筋和预应力筋合力点至截面 受压区合力点的距离(mm); ho 受拉区纵向非预应力筋和预应力筋合力点至截面 受压区边缘的距离(mm); ep 混凝土法向预应力等于零时预加力N的作用点至 受拉区纵向预应力筋和非预应力筋合力点的距离 (mm); p 受拉区纵向预应力筋和非预应力筋合力点的偏心 距(mm);

    式中:M 按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值(N· mm),取计算区段内的最大弯矩值; B.L 荷载效应的标准组合作用下受弯构件的短期刚度 (N.mm),按本规程第5.3.7条计算; 考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数 取1.5。

    5.3.7在荷载效应的标准组合作用下,体外预应力加固滤

    受弯构件的短期刚度(B)可按下列公式计算: 1要求不出现裂缝的构件以及加固后裂缝完全闭合未重新 开裂构件:

    B. = 0. 85E.I

    2充许出现裂缝的构件以及加固后裂缝团合文重新开裂 构件:

    式中:α 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值:

    P一纵向受拉非预应力筋和预应力筋换算配筋率 取(A,+0.30A,)/bh。; I一构件换算截面惯性矩(mm); Mer构件正截面开裂弯矩(N·mm),按本规程第 5.3.3条确定; Y 受拉翼缘截面面积与腹板有效截面面积的比值 bi、ht 受拉翼缘的宽度、高度(mm): KCer 预应力加固混凝土受弯构件正截面的开裂弯矩 M与弯矩M的比值,当K>1.0时,取为1.0 注:对预压时预拉区出现裂缝的构件,B.应降低10% 5.3.8体外预应力加固混凝土受弯构件在使用阶段的预应力反 供值,宜根据加固梁开裂截面完全闭合前、后的反向短期抗弯刚 度分两阶段按结构力学方法计算,计算中预应力筋的应力应扣除 全部预应力损失,反向短期刚度可按下列规定取值: 1预加力(N)从O增加达到裂缝完全闭合预加力Nclo 过程中,构件短期刚度可按下式分段取值计算:

    供值,宜根据加固梁开裂截面完全闭合前、后的反向短期抗弯刚 度分两阶段按结构力学方法计算,计算中预应力筋的应力应扣除 全部预应力损失,反向短期刚度可按下列规定取值 1预加力(N)从0增加达到裂缝完全闭合预加力(Nelo) 过程中,构件短期刚度可按下式分段取值计算:

    5.3.9对重要或特殊构件的长期反拱值,可根据专门

    析确定或采用合理的收缩、徐变计算方法经分析确定:对恒载轮 小的构件,应考虑反拱过大对使用的不利影响

    5.4转向块、锚固块设计

    5.4.1体外预应力加固采用钢制转向块、锚固块时,除应按现 行国家标准《钢结构设计规范》GB50017对转向块、锚固块进 行承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算外,尚应对转 可块、锚固块与原混凝土结构的连接进行承载力极限状态计算

    5.4.2按承载能力极限状态设计钢制转向块、锚固块及连接件 时,预应力等效荷载标准值应按预应力筋极限强度标准值计算 得出

    5.4.2按承载能力极限状态设计钢制转向块、固块及连接件

    5.4.3按正常使用极限状

    时,预应力等效荷载标准值应按预应力筋最大张拉控制应力计算 得出。

    5.4.4与转向块、锚固块连接处的既有结构混凝土应按现

    家标准《混凝士结构设计规范》GB50010进行受冲切承载力和 局部受压承载力计算。在预应力张拉阶段局部受压承载力计算 中,局部压力设计值应取1.2倍张拉控制力进行计算:在正常使 用阶段验算中,局部压力设计值应取预应力筋极限强度标准值进 行计算。

    6.1预应力筋布置原则

    6.1.1体外预应力加固设计时,体外束可采用直线双折线或 多折线布置方式,且其布置应使结构对称受力,对矩形、T形或 I字形截面梁,体外束宜布置在梁腹板的两侧。 6.1.2体外束转向块和锚固块的设置宜根据体外束的设计线形 确定,对多折线体外束,转向块宜布置在距梁端1/4~1/3跨度 的范围内,当转向块间距大于12倍梁高时学士标准规范范本,可增设中间定位用 转向块,对多跨连续梁、板,当采用多折线体外束时,可在中间 支座或其他部位增设锚固块,当大于三跨时,宜采用分段锚固 方法。

    .1.3体外束的锚固块与转向块之间或两个转向块之间的自由 段长度不宜大于8m;超过8m时,宜设置固定节点或防振动 装置。

    6.1.4体外束在每个转向块处的弯曲角不宜大于15°

    6.1.5体外束与转向块的接触长度应由弯曲角度和曲率半径计 算确定。

    6.2.1体外预应力束的锚固体系节点构造应符合下列规定:

    ·2.1体外预应刀 百 1对于有整体调束要求的钢绞线夹片锚固体系,可采用外 累母支撑承力方式调束: 2对处于低应力状态下的体外束,锚具夹片应设防松装置;

    3对可更换的体外束,应采用体外束专用锚固体系,且应 在锚具外预留钢绞线的张拉工作长度

    对更换的体外果,应木用体外果专用细回体系,丑应 在锚具外预留钢绞线的张拉工作长度。 6.2.2转向块宜布置于被加固梁的底部、顶部或次梁与被加固 梁交接处,并宜符合本规程附录B的规定。当采用其他形式的 转问块时,应按本规程5.4节的要求进行设计计算,除应满足钢 绞线的转向要求外,尚应做到传力可靠、构造合理。 6.2.3锚固块宜布置在被加固梁的端部,并宜符合本规程附录 B的规定。当采用其他形式的锚固块时,应按本规程5.4节要求 进行固块设计,除应满足预应力筋的锚固外,尚应做到传力可 靠、构造合理。

    纹我的转时安冰下 构适口理。 .2.3锚固块宜布置在被加固梁的端部,并宜符合本规程附录 B的规定。当采用其他形式的锚固块时,应按本规程5.4节要求 进行固块设计电力弱电图纸、图集,除应满足预应力筋的锚固外,尚应做到传力可 靠、构造合理。

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