《活性粉末鋼筋混凝土加固鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》

中國工程建設(shè)協(xié)會標準

活性粉末鋼筋混凝土加固鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程

TechnicalSpecificationForStrengtheningSteelStructurewith

ReactivePowderConcrete

(征求意見稿)

2020年12月

1

目次

1總則

2術(shù)語和符號

2.1術(shù)語

2.2符號

3基本規(guī)定

4加固材料

4.1活性粉末混凝土

4.2鋼筋及焊接材料

4.3銷釘

5計算規(guī)定

5.1一般規(guī)定

5.2正截面受彎承載力計算

5.3正截面受壓承載力計算

5.4斜截面承載力計算

5.5裂縫寬度驗算

5.6受彎構(gòu)件撓度計算

6構(gòu)造規(guī)定

6.1一般規(guī)定

6.2連接節(jié)點

7施工規(guī)定

7.1一般規(guī)定

7.2界面處理

7.3鋼筋安裝

7.4澆筑、彈涂和抹壓活性粉末混凝土

7.5養(yǎng)護

2

8檢驗和驗收

8.1一般規(guī)定

8.2鋼筋分項工程

8.3界面處理分項工程

8.4活性粉末混凝土分項工程

附錄A活性粉末鋼筋混凝土加固鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量驗收記錄

附錄B拔出法現(xiàn)場檢測活性粉末混凝土加固層抗壓強度

本規(guī)程用詞說明

應(yīng)用標準名錄

附：條文說明

3

Contents

1Generalprovisions

2Termsandsymbols

2.1Terms

2.2Symbols

3Basicrequirement

4Reinforcementmaterial

4.1Reactivepowderconcrete

4.2Steelandweldingmaterials

4.3Dowel

5Computationalrules

5.1Generalprovisions

5.2Flexuralcapacityofnormalsection

5.3Compressivecapacityofnormalsection

5.4Shearcapacityofobliquesection

5.5Crackwidthcalculation

5.6Deflectioncalculationofbendingmember

6Structureregulation

6.1Generalprovisions

6.2Joinnode

7Constructionregulations

7.1Generalprovisions

7.2Interfacetreatment

7.3Steelbarssetting

7.4Castandspray-coatedreactivepowderconcrete

7.5Curing

8Inspectionandacceptance

4

8.1Generalrequirement

8.2Steelitemproject

8.3Subdivisionalworkofinterfaceprocessing

8.4Itemprojectofreactivepowderconcrete

AppendixAQualityacceptancerecordforstrengtheningsteelstructurewith

reactivepowderconcrete

AppendixBCompressivestrengthofreactivepowderconcretedetectedby

pulloutmethod

Explanationofwordinginthisspecification

Listofquotedstandards

Addition:Explanationofprovisions

5

1總則

1.1.1為使活性粉末鋼筋混凝土加固鋼結(jié)構(gòu)做到技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理、低碳環(huán)保、

施工簡便和確保質(zhì)量，制訂本規(guī)程。

1.1.2本規(guī)程適用于工業(yè)與民用建筑和構(gòu)筑物的鋼結(jié)構(gòu)采用活性粉末混凝土加

固設(shè)計、施工、檢驗及驗收。

1.1.3采用活性粉末鋼筋混凝土加固鋼結(jié)構(gòu)前，應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)檢

測技術(shù)標準》GB/T50344和《鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標準》GB/T50621進行結(jié)構(gòu)

檢測，并應(yīng)根據(jù)建筑物和構(gòu)筑物的種類，分別按現(xiàn)行國家標準《民用建筑可靠性

鑒定標準》GB50292和《工業(yè)建筑可靠性鑒定標準》GB50144進行結(jié)構(gòu)鑒定。

當需要進行抗震加固時，尚應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《建筑抗震鑒定標準》GB50023

進行抗震鑒定。

1.1.4采用活性粉末鋼筋混凝土加固鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工、檢驗及驗收，除應(yīng)符

合本規(guī)程規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。

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2術(shù)語和符號

2.1術(shù)語

2.1.1加固strengthening

對承載力、剛度或構(gòu)造措施存在不足的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件采取增強措施，使其滿

足預(yù)期要求的安全性、適用性和耐久性。

2.1.2加固層strengtheninglayer

通過澆筑、抹壓或彈涂活性粉末混凝土，在原構(gòu)件表面與鋼筋網(wǎng)共同形成的

面層。

2.1.3原構(gòu)件existingstructuremember

需要實施加固的目標構(gòu)件，一般有梁、柱、板。

2.1.4活性粉末混凝土reactivepowderconcrete

以水泥、礦物摻合料等活性粉末材料、細骨料、外加劑、高強度微細鋼纖維

和水等原料生產(chǎn)的超高性能混凝土。

2.1.5薄層加固thinlayerstrengthening

在鋼結(jié)構(gòu)表面澆筑、抹壓或彈涂最大厚度不超過35mm的活性粉末混凝土，

形成與原構(gòu)件截面形狀相同的加固層。

2.1.6全截面加固crosssectionlayerstrengthening

在鋼結(jié)構(gòu)外側(cè)設(shè)置模板澆筑活性粉末混凝土，形成外包于原構(gòu)件外側(cè)的實腹

式截面加固層。

2.1.7疊合加固compositelayerstrengthening

在鋼板表面澆筑厚度大于35mm的活性粉末混凝土層，使加固層與鋼板疊合

形成整體。

2.1.8銷釘dowel

在原構(gòu)件鋼材表面焊接直鉤形帶肋短鋼筋，以增強加固層與原構(gòu)件之間抵抗

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剪切變形、滑移或剝離能力，提高加固層與原構(gòu)件共同工作性能的部件。

2.1.9鋼筋網(wǎng)steelfabric

采用普通熱軋帶肋鋼筋在原構(gòu)件鋼材表面綁扎和焊接而成的網(wǎng)片或環(huán)箍。

2.1.10初始荷載originalload

加固層投入工作狀態(tài)前原構(gòu)件上承受的荷載。

2.1.11二次受力加固設(shè)計strengtheningdesignofsecondaryloading

考慮原構(gòu)件初始荷載在加固層中產(chǎn)生應(yīng)變滯后效應(yīng)的設(shè)計方法。

2.2符號

fa、fa——型鋼抗拉和抗壓強度；

ff

y、y——鋼筋抗拉和抗壓強度；

Aaf、Aaf——型鋼受拉和受壓截面翼緣面積；

、'鋼筋受拉和受壓截面積；

AsAs——

h0——截面有效高度；

、受壓區(qū)鋼筋、型鋼翼緣合力作用點到截面受壓邊緣的距離；

asaa——

Naw、Maw——型鋼腹板承受的軸向合力及型鋼腹板承受的軸向合力對型鋼

受拉翼緣和受拉鋼筋合力點的力矩；

k——活性粉末混凝土軸心抗拉強度利用系數(shù)；

活性粉末混凝土軸心抗拉強度；

ft——

'活性粉末混凝土軸心抗壓強度；

fc——

——與加固前鋼構(gòu)件初始應(yīng)力有關(guān)的折減系數(shù)；

1——型鋼腹板上端到截面上邊緣的距離與h0的比值；

2——型鋼腹板下端到截面上邊緣的距離與h0的比值；

tw——腹板厚度；

N——軸向壓力設(shè)計值；

Ac、As、Aa——活性粉末混凝土、鋼筋、型鋼的截面面積；

fc、fs、fa——活性粉末混凝土、鋼筋、型鋼的抗壓強度設(shè)計值；

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Ncc——箍筋約束作用下核心區(qū)活性粉末混凝土承擔的荷載；

——軸心受壓柱穩(wěn)定系數(shù)；

——配箍率；

fyv——箍筋的屈服強度；

'

fl——箍筋側(cè)向約束應(yīng)力；

ke——箍筋約束混凝土的有效約束效應(yīng)系數(shù)；

bs——平截面箍筋間的間距；

e——軸力作用點至縱向受拉鋼筋和型鋼受拉翼緣的合力點的距離；

s、a——受拉或受壓較小邊的鋼筋和型鋼翼緣應(yīng)力；

b——加固后截面寬度；

Nu0——柱截面的軸心受壓承載力設(shè)計值；

Nux、Nuy——柱截面的x軸和y軸方向的單向偏心受壓承載力設(shè)計值；

hw——型鋼腹板高度；

c——活性粉末混凝土強度影響系數(shù)；

Vsw——型鋼承受的剪力；

Vsv——箍筋承受的剪力；

Vc——活性粉末混凝土承受的剪力；

s——箍筋間距；

Ea、Ec——型鋼、活性粉末混凝土彈性模量；

——初始應(yīng)力比值，為加固前型鋼剪力與可承受的最大剪力的比值；

——計算剪跨比；

fmax——最大裂縫寬度；

max——不考慮鋼纖維影響的型鋼受彎構(gòu)件的最大裂縫寬度；

w——鋼纖維影響系數(shù)；

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f——鋼纖維含量特征值；

——按荷載效應(yīng)的準永久值計算的彎矩值；

Mq

Mcr——截面抗裂彎矩；

cs——最外層縱向受拉鋼筋的混凝土保護層厚度；

——考慮型鋼翼緣作用的鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)；

k——型鋼腹板影響系數(shù)；

n——縱向受拉鋼筋數(shù)量；

bf、tf——受拉翼緣寬度、厚度；

、te——考慮型鋼受拉翼緣與部分腹板及受拉鋼筋的有效直徑、有效配

de

筋率；

sa——考慮型鋼受拉翼緣與部分腹板及受拉鋼筋的鋼筋應(yīng)力值；

As、Aaf——縱向受拉鋼筋、型鋼受拉翼緣面積；

Aaw、haw——型鋼腹板面積、高度；

u——縱向受拉鋼筋和型鋼受拉翼緣與部分腹板周長之和；

Bfs——短期剛度；

Bf——長期剛度；

Bs——不考慮鋼纖維影響的普通鋼筋混凝土型鋼梁的短期剛度；

B——不考慮鋼纖維影響的普通鋼筋混凝土型鋼梁的長期剛度；

f——鋼纖維含量特征值；

B——構(gòu)件抗彎剛度的鋼纖維影響系數(shù)；

sa——截面受拉區(qū)縱向受拉鋼筋和型鋼受拉翼緣面積之和的配筋率；

'

sa——截面受壓區(qū)縱向受壓鋼筋和型鋼受拉翼緣面積之和的配筋率；

Ic——按截面尺寸計算的活性粉末混凝土截面慣性矩；

Ia——型鋼的截面慣性矩；

——考慮荷載長期作用對撓度增大的影響系數(shù)。

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3基本規(guī)定

3.1一般規(guī)定

3.1.1進行加固設(shè)計、施工、檢驗和驗收前應(yīng)全面了解工程相關(guān)情況，并宜收集

下列相關(guān)信息和資料：

1結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的類型、部位、名稱；

2加固目的；

3加固范圍；

4原構(gòu)件現(xiàn)狀；

5檢測鑒定報告。

3.1.2鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)檢測鑒定確認需要加固，當采用活性粉末混凝土方法加固時，應(yīng)

按本規(guī)程進行加固設(shè)計、加固施工和施工質(zhì)量檢驗驗收。

3.1.3加固范圍應(yīng)根據(jù)實際情況確定，除指定的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件外，尚應(yīng)考慮相鄰區(qū)

段的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和節(jié)點，并應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)整體工作狀態(tài)。加固后鋼結(jié)構(gòu)的安全等級，

應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞后果的嚴重性、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性和使用要求確定。

3.1.4采用活性粉末鋼筋混凝土加固鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)保證新增加固層與原構(gòu)件連接牢

固、協(xié)同變形，形成整體有效共同工作，并應(yīng)避免對原構(gòu)件及其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能

造成不利影響。

3.1.5對加固過程中可能出現(xiàn)超載、傾斜、失穩(wěn)、過大變形的鋼結(jié)構(gòu)，加固前應(yīng)

制定有效措施卸除荷載，并應(yīng)設(shè)置安全可靠的臨時支撐。

3.1.6活性粉末鋼筋混凝土加固鋼結(jié)構(gòu)施工的全過程，安全措施應(yīng)符合下列規(guī)

定：

1加固時應(yīng)搭設(shè)牢固穩(wěn)定的安全支護體系和工作平臺；

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2在加固過程中應(yīng)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形、裂紋進行持續(xù)實時監(jiān)控，若發(fā)現(xiàn)結(jié)

構(gòu)、構(gòu)件突然發(fā)生變形增大、裂紋擴展等異常情況，應(yīng)立即停工、支頂

并及時預(yù)警。

3.1.7采用活性粉末鋼筋混凝土加固鋼結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計使用年限，應(yīng)由業(yè)主和設(shè)

計單位共同商定，一般情況下，不應(yīng)超過原結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限。達到設(shè)計使用年

限前，若重新進行可靠性鑒定認為該結(jié)構(gòu)工作正常，可適當延長其使用年限。

3.1.8對采用活性粉末混凝土加固的鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)定期檢查其工作狀態(tài)，第一次檢查

的時間間隔不宜超過10年。

3.1.9施工單位應(yīng)按照加固設(shè)計進行施工組織設(shè)計，施工時應(yīng)采取確保質(zhì)量和安

全的有效措施，并應(yīng)遵照本規(guī)程及現(xiàn)行國家有關(guān)規(guī)范標準進行施工和驗收。

3.1.10從事活性粉末鋼筋混凝土加固鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)人員，應(yīng)經(jīng)過專門的培訓(xùn)，

現(xiàn)場施工、檢測作業(yè)應(yīng)遵守有關(guān)安全和質(zhì)量管理規(guī)定。

3.2設(shè)計原則

3.2.1采用活性粉末鋼筋混凝土加固鋼結(jié)構(gòu)時，采用的結(jié)構(gòu)分析方法應(yīng)遵守現(xiàn)行

國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》GB50017規(guī)定的結(jié)構(gòu)分析基本原則。一般情況下，

應(yīng)采用線彈性方法計算結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)。

3.2.2采用活性粉末鋼筋混凝土加固鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)按下列規(guī)定進行承載能力極限狀

態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的驗算和設(shè)計：

1結(jié)構(gòu)上的作用，應(yīng)經(jīng)調(diào)查或檢測核實，并應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)

荷載規(guī)范》GB50009中的方法確定其標準值或代表值。

2被加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用效應(yīng)，應(yīng)按下列要求確定：

1）結(jié)構(gòu)的計算簡圖，應(yīng)符合其實際受力和構(gòu)造狀況；

2）作用效應(yīng)組合和組合值系數(shù)以及作用的分項系數(shù)，應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《建

筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009和《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50010的規(guī)定確定，并

應(yīng)考慮由于實際荷載偏心、結(jié)構(gòu)變形、溫度作用、地基不均勻沉降等造成的附加

內(nèi)力。

3原構(gòu)件的尺寸宜采用實測值，對新增部分可采用加固設(shè)計文件給出的名

義值。

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4原構(gòu)件材料強度標準值應(yīng)按下列規(guī)定取值：

1）原結(jié)構(gòu)材料沒有產(chǎn)生性能退化并滿足原設(shè)計要求時，可采用原設(shè)計的標

準值；

2）原結(jié)構(gòu)材料存在性能退化或不符合原設(shè)計要求時，可采用檢測結(jié)果推定

的標準值。

5加固材料的性能和質(zhì)量，應(yīng)按本規(guī)程規(guī)定檢驗合格，其強度的標準值、

設(shè)計值應(yīng)按本規(guī)程各相關(guān)章節(jié)的規(guī)定采用。

6驗算結(jié)構(gòu)、構(gòu)件承載力時，應(yīng)考慮原結(jié)構(gòu)在加固時的實際受力狀況，即

原構(gòu)件的應(yīng)力超前和加固部分的應(yīng)變滯后特點，以及加固部分與原結(jié)構(gòu)共同工作

程度。

7抗震設(shè)防區(qū)結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的加固，除應(yīng)滿足承載力要求外，尚應(yīng)復(fù)核其抗

震能力，應(yīng)在設(shè)計計算和構(gòu)造上滿足現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》

GB50010、《建筑抗震鑒定標準》GB50023和《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》JGJ116

的規(guī)定和要求。不應(yīng)存在因局部加強或剛度突變而形成的新薄弱部位，同時還應(yīng)

考慮結(jié)構(gòu)剛度增大而導(dǎo)致地震作用效應(yīng)增大的影響。

3.2.3采用活性粉末混凝土對鋼構(gòu)件進行加固時，加固后構(gòu)件的承載力提高幅度

應(yīng)符合下列要求：

1對軸心受壓或M/N<h/6的偏心受壓構(gòu)件，采用薄層加固時承載力提高

幅度不宜超過100%，采用全截面加固時承載力提高幅度不宜超過200%；

2對M/N≥h/6的偏心受壓構(gòu)件，采用薄層加固時承載力提高幅度不宜超

過80%，采用全截面加固時承載力提高幅度不宜超過150%；

3對受彎構(gòu)件，采用薄層加固時正截面承載力提高幅度不宜超過100%，

采用全截面加固時正截面承載力提高幅度不宜超過200%；

4對受彎構(gòu)件，采用薄層加固時斜截面承載力提高幅度不宜超過200%，

采用全截面加固時斜截面承載力提高幅度不宜超過400%。

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4材料

4.1活性粉末混凝土

4.1.1制備活性粉末混凝土的膠凝材料應(yīng)滿足相應(yīng)要求，水泥宜采用硅酸鹽水泥

或普通硅酸鹽水泥，粉煤灰宜采用I級，?；郀t礦渣粉宜采用S95及以上等級，

鋼鐵渣粉宜采用G85及以上等級。當采用其他礦物摻合料時應(yīng)進行試驗驗證，

確?；钚苑勰┗炷列阅軡M足工程應(yīng)用要求。

4.1.2骨料應(yīng)采用單粒級石英砂和石英粉，且應(yīng)符合表4.1.2-1的規(guī)定，不同粒

級石英砂的超粒徑顆粒含量應(yīng)符合表4.1.2-2規(guī)定。

表4.1.2-1石英砂和石英粉的技術(shù)指標%

項目技術(shù)指標

二氧化硅含量≥97

氯離子含量≤0.02

硫化物及硫酸鹽含量≤0.50

云母含量≤0.50

表4.1.2-2不同粒級石英砂的超粒徑顆粒含量%

1.25mm～0.63mm0.63mm～0.315mm0.315mm～0.16mm

粒級

≥1.25mm＜0.63mm≥0.63mm＜0.315mm≥0.35mm＜0.16mm

超粒徑顆粒

≤5≤10≤5≤10≤5≤5

含量

4.1.3減水劑宜采用減水率大于30%的高效減水劑。

4.1.4鋼纖維應(yīng)采用高強度微細纖維，其性能指標應(yīng)滿足表4.1.4的規(guī)定。

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表4.1.4鋼纖維的性能指標

項目性能指標

抗拉強度/MPa≥2000

長度(50根試樣的長度平均值在12mm～

≥96

16mm范圍內(nèi)的纖維比例)/%

直徑(50根試樣的長度平均值在0.18mm～

≥90

0.22mm范圍內(nèi)的纖維比例)b/%

4.1.5制備活性粉末混凝土的水膠比、膠凝材料用量和鋼纖維摻量應(yīng)滿足表

4.1.5的規(guī)定。

表4.1.5活性粉末混凝土的水膠比、膠凝材料用量和鋼纖維摻量

膠凝材料用量/鋼纖維摻量

等級水膠比

（kg/m3）（體積分數(shù)）/%

活性粉末混凝土100≤0.22≤850≥0.7

活性粉末混凝土120≤0.20≤900≥1.2

活性粉末混凝土140≤0.18≤950≥1.7

活性粉末混凝土160≤0.16≤1000≥2.0

活性粉末混凝土180≤0.14≤1000≥2.5

4.1.6活性粉末混凝土強度的力學(xué)等級應(yīng)符合表4.1.6的規(guī)定?？箟簭姸仍囼瀾?yīng)

采用100mm×100mm×100mm的立方體試件，抗折強度試驗應(yīng)采用100mm×

100mm×400mm的棱柱體試件，彈性模量試驗應(yīng)采用100mm×100mm×300mm

的棱柱體試件，試驗方法應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《活性粉末混凝土》GB/T31387

的規(guī)定。

表4.1.6活性粉末混凝土力學(xué)等級

等級抗拉強度/MPa抗折強度/MPa彈性模量/GPa

活性粉末混凝土100≥100≥12≥40

活性粉末混凝土120≥120≥14≥40

活性粉末混凝土140≥140≥18≥40

活性粉末混凝土160≥160≥22≥40

活性粉末混凝土180≥180≥24≥40

4.1.7活性粉末混凝土軸心抗壓強度標準值fck應(yīng)按表4.1.7取值。

表4.1.7活性粉末混凝土軸心抗壓強度標準值MPa

強度等級R100R120R140R160R180

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fck708498112126

4.1.8活性粉末混凝土軸心抗拉初裂強度標準值ft0,k按表4.1.8取值。

表4.1.8活性粉末混凝土軸心抗拉初裂強度標準值MPa

強度等級R100R120R140R160R180

ft0,k5.06.07.07.58.0

4.2鋼筋及焊接材料

4.2.1加固用的鋼筋，其品種、規(guī)格、性能等應(yīng)符合設(shè)計要求。鋼筋進場時，應(yīng)

分別按現(xiàn)行國家標準《鋼筋混凝土用鋼第2部分：熱軋帶肋鋼筋》GB1499.2的

規(guī)定，見證取樣作力學(xué)性能復(fù)驗，其質(zhì)量除應(yīng)符合相應(yīng)標準的要求外，尚應(yīng)符合

下列規(guī)定：

1受力鋼筋應(yīng)采用HRB400、HRB500級熱軋帶肋鋼筋；

2鋼筋的性能設(shè)計值應(yīng)按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010的規(guī)定采用；

3對有抗震設(shè)防要求的結(jié)構(gòu)，其受力鋼筋力學(xué)性能復(fù)驗實測值應(yīng)符合現(xiàn)行

國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204的規(guī)定；

4不應(yīng)使用再生鋼筋和來歷不明的鋼筋。

4.2.2結(jié)構(gòu)加固用的焊接材料，其型號和質(zhì)量應(yīng)符合下列要求：

1焊條型號應(yīng)與被焊接鋼材的強度相適應(yīng)；

2焊條的質(zhì)量符合現(xiàn)行國家標準《碳鋼焊條》GB5117和《低合金鋼焊條》

GB5118的規(guī)定；

3焊接工藝應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》JGJ18和《建筑

鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》JGJ81的規(guī)定；

4焊縫連接的設(shè)計原則及計算指標應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》

GB50017的規(guī)定。

4.2.3加固用鋼筋應(yīng)平直、無損傷，表面不得有裂紋、油污及顆粒狀或片狀銹斑，

也不應(yīng)將彎折鋼筋調(diào)直后作為受力鋼筋使用。

4.2.4銷釘應(yīng)采用HRB400級熱軋帶肋鋼筋制作，其規(guī)格、型號、性能應(yīng)滿足設(shè)

16

計要求。銷釘表面不應(yīng)有裂紋、油污及顆粒狀或片狀銹斑。

5計算規(guī)定

5.1一般規(guī)定

5.1.1采用活性粉末鋼筋混凝土加固鋼結(jié)構(gòu)，宜根據(jù)原構(gòu)件受力特點、截面形狀

和加固目的，設(shè)計成合適的加固截面形式。對于型鋼柱，可采用全截面加固（圖

5.1.1a）和薄層加固（圖5.1.1b）。對于型鋼梁，可采用全面截加固（圖5.1.1c）

和薄層加固（圖5.1.1d）。對于鋼板，可采用疊合加固（圖5.1.1e）和薄層加固

（圖5.1.1f）。

（a）鋼柱全截面加固（b）鋼柱薄層加固

17

（c）鋼梁全截面加固（d）鋼梁薄層加固

（e）鋼板疊合加固（f）鋼板薄層加固

圖5.1.1活性粉末鋼筋混凝土加固鋼結(jié)構(gòu)截面形式

1-活性粉末混凝土加固層；2--被加固鋼結(jié)構(gòu)；3-新增加固鋼筋；4-銷釘

5.1.2截面應(yīng)變保持平面，即截面應(yīng)變與到中性軸的距離成線性關(guān)系。

5.1.3極限狀態(tài)時，宜考慮構(gòu)件受拉區(qū)活性粉末混凝土抗拉強度的貢獻。

5.1.4受彎構(gòu)件、偏心受力構(gòu)件正截面承載力計算時，受壓區(qū)活性粉末混凝土的

壓應(yīng)力分布簡化為等效的矩形應(yīng)力圖塊。轉(zhuǎn)化系數(shù)β1及α1應(yīng)按表5.1.4取值，其

他強度等級的情形按線性差值法確定。

fcα1fc

β

1xn

xn

18

圖5.1.4受壓區(qū)等效矩形應(yīng)力圖塊系數(shù)

表5.1.4受壓區(qū)等效矩形應(yīng)力圖塊系數(shù)

強度等級

R100R120R140R160R180

轉(zhuǎn)化系數(shù)

α10.950.930.920.900.87

β10.770.760.730.710.70

5.2正截面受彎承載力計算

5.2.1正截面受彎承載力應(yīng)符合下列規(guī)定。

Aαf

α

φfcA'

'

α''

'0.9fyA

α'

αfα

''

fαAαfx

kft

h

αfαAαf

0.9fyA

α

Afα

b

Aαf

圖5.2.1受彎構(gòu)件二次受力正截面承載力計算簡圖

19

xx1x

yss

Mufcbxh0kftbhha0.9fAh0a

2121

aw

faAafh0aaM(5.2.1-1)

混凝土受壓區(qū)高度x應(yīng)按下式確定：

(5.2.1-2)

x''

ctysaafaafaw

fbxkfbh0.9fyAsfAfAfAN0

1

式中fa、fa——型鋼抗拉和抗壓強度；

ff

y、y——鋼筋抗拉和抗壓強度；

Aaf、Aaf——型鋼受拉和受壓截面翼緣面積；

、'鋼筋受拉和受壓截面積；

AsAs——

h0——截面有效高度；

、受壓區(qū)鋼筋、型鋼翼緣合力作用點到截面受壓邊緣的距離；

asaa——

Naw、Maw——型鋼腹板承受的軸向合力及型鋼腹板承受的軸向合力對型鋼

受拉翼緣和受拉鋼筋合力點的力矩，按5.2.2條計算；

k——活性粉末混凝土軸心抗拉強度利用系數(shù)，一般情況下取

k=0.25，當鋼纖維體積含量小于1.5%時，取k=0；

活性粉末混凝土軸心抗拉強度；

ft——

——與加固前鋼構(gòu)件初始應(yīng)力有關(guān)的折減系數(shù)，按表5.1.1取值。

表5.1.1初始應(yīng)力相關(guān)折減系數(shù)

初始應(yīng)力

＜0.20.20.30.4≥0.5

折減系數(shù)

10.950.850.750.65

5.2.2Naw、Maw應(yīng)按下式計算：

xx

1）當1h0，2h0時

11

2

222xx2

Maw0.51212twh0fa(5.2.2-1)

1h01h0

2x

Naw12twh0fa(5.2.2-2)

1h0

20

xx

2）當1h0，2h0時

11

222

Maw0.51212twh0fa(5.2.2-3)

Maw(10)twh0fa(5.2.2-4)

式中1——型鋼腹板上端到截面上邊緣的距離與h0的比值；

2——型鋼腹板下端到截面上邊緣的距離與h0的比值；

tw——腹板厚度。

5.2.3活性粉末混凝土相對界限受壓區(qū)高度系數(shù)應(yīng)符合下列公式的規(guī)定

xbh0(5.2.3-1)

xa't'

af(5.2.3-2)

1

bff

ya(5.2.3-3)

1

20.003E

s

5.3正截面受壓承載力計算

5.3.1軸心受壓構(gòu)件正截面承載力應(yīng)按下列公式計算：

N0.9（fcAcfaAafsAsNcc）（5.3.1）

式中N——軸向壓力設(shè)計值；

Ac、As、Aa——活性粉末混凝土、鋼筋、型鋼的截面面積；

fc、fs、fa——活性粉末混凝土、鋼筋、型鋼的抗壓強度設(shè)計值；

Ncc——箍筋約束作用下核心區(qū)活性粉末混凝土強度的提高量附加承

載力承擔的荷載，按5.3.2條計算；

——軸心受壓柱穩(wěn)定系數(shù)，應(yīng)按表5.3.1采用。

表5.3.1活性粉末混凝土加固鋼柱軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)

l0/i≤2835424855626976839097104

1.000.980.950.920.870.810.750.700.650.600.560.52

21

ccaa

注：為構(gòu)件的計算長度；為截面的最小回轉(zhuǎn)半徑，EIEI。

l0ii

EcAcEaAa

5.3.2箍筋約束作用下核心區(qū)活性粉末混凝土額外承擔的荷載按式5.3.2計算。

(5.3.2-1)

''

'7.94f1fc'

NccfAefc0.2542.25412Ash0

cc

fcfc

'

flkefyv(5.3.2-2)

Ae

ke(5.3.2-3)

bsh01

'

式中fc——活性粉末混凝土軸心抗壓強度；

——配箍率；

fyv——箍筋的屈服強度；

'

fl——箍筋側(cè)向約束應(yīng)力；

ke——箍筋約束混凝土的有效約束效應(yīng)系數(shù)；

bs——平截面箍筋間的間距。

5.3.3活性粉末混凝土加固偏心受壓鋼柱的承載力按下列公式計算（圖5.3.3）：

Aαf

α1fcA

N

fyA

fα

fαAαfx

e

h

A

σααf

A

σys

α

α

fα

A

A

bαf

圖5.3.3加固偏心受壓柱計算簡圖

''''x

NefcbxfyAsfaAafsAsaAafkftb(h)Naw（5.3.3-1）

1

x''''''

Nefcbx(h0)fyAs(h0as)faAaf(h0aa)

2

22

x

h

xx1

kftb(h)(h)(as)Maw（5.3.3-2）

112

h0ha（5.3.3-3）

h

eeia（5.3.3-4）

2

eie0ea（5.3.3-5）

M

e0（5.3.3-6）

N

式中：e——軸力作用點至縱向受拉鋼筋和型鋼受拉翼緣的合力點之間的距離；

fa、fa——型鋼抗拉和抗壓強度；

ff

y、y——鋼筋抗拉和抗壓強度；

s、a——受拉或受壓較小邊的鋼筋和型鋼翼緣應(yīng)力，按5.3.4條計算；

Aaf、Aaf——型鋼受拉和受壓截面翼緣面積；

、'鋼筋受拉和受壓截面積；

AsAs——

h0——截面有效高度；

b——加固后截面寬度；

、受壓區(qū)鋼筋、型鋼翼緣合力作用點到截面受壓邊緣的距離；

asaa——

Naw、Maw——型鋼腹板承受的軸向合力及型鋼腹板承受的軸向合力對型鋼

受拉翼緣和受拉鋼筋合力點的力矩，按5.2.2條計算；

k——活性粉末混凝土軸心抗拉強度利用系數(shù)，一般情況下取

k=0.25，當鋼纖維體積含量小于1.5%時，取k=0；

活性粉末混凝土軸心抗拉強度；

ft——

——與加固前鋼構(gòu)件初始應(yīng)力有關(guān)的折減系數(shù)，按表5.3.3取值。

表5.3.3初始應(yīng)力相關(guān)折減系數(shù)

初始應(yīng)力比≤0.30.40.50.60.7

ψ1.000.980.960.900.80

5.3.4受拉或受壓較小邊的鋼筋應(yīng)力s和型鋼翼緣應(yīng)力a可按下列規(guī)定計算：

1當xbh0時，sfy，afa

2當xbh0時，

23

fyx

s(1)（5.3.4-1）

b1h0

fax

a(1)（5.3.4-2）

b1h0

3b可按式5.2.3-3計算

5.3.5活性粉末混凝土加固偏心受壓柱的正截面受壓承載力計算，應(yīng)考慮軸向壓

力在偏心方向存在的附加偏心距ea，其值取宜20mm和偏心方向截面尺寸的1/30

兩者中的較大值。

5.3.6活性粉末混凝土加固雙向偏心受壓鋼柱的承載力按下列公式計算：

1

N（5.3.6）

111

NuxNuyNu0

式中N——雙偏心軸向壓力設(shè)計值；

Nu0——柱截面的軸心受壓承載力設(shè)計值，按規(guī)范5.3.1條計算；

Nux、Nuy——柱截面的x軸和y軸方向的單向偏心受壓承載力設(shè)計值。

5.4斜截面承載力計算

5.4.1加固后的構(gòu)件截面尺寸應(yīng)符合下式的規(guī)定：

Vb0.45cfcbho（5.4.1-1）

fatwhw

0.10（5.4.1-2）

cfcbho

式中hw——型鋼腹板高度；

c——活性粉末混凝土強度影響系數(shù)。

5.4.2加固后受彎構(gòu)件的斜截面受剪承載力可按下列公式計算：

VVswVsvVc（5.4.2-1）

0.58

Vswtwhwfa（5.4.2-2）

Asv

Vsvfyvho（5.4.2-3）

s

1.75

Vcfbho（5.4.2-4）

1t

24

faEc

1.55(1)（5.4.2-5）

fyEa

式中Vsw——型鋼承受的剪力；

Vsv——箍筋承受的剪力；

Vc——活性粉末混凝土承受的剪力；

s——箍筋間距；

Ea、Ec——型鋼、活性粉末混凝土彈性模量；

——初始應(yīng)力比值，為加固前型鋼剪力與可承受的最大剪力的比值；

——計算剪跨比，當小于1.5時取1.5，大于3時取3。

5.4.3加固后偏心受壓構(gòu)件的斜截面受剪承載力應(yīng)按下列公式計算：

0.58Asv1.75

Vtwhwfafyvhoftbho0.07N（5.4.3）

s1

式中N——柱的軸向壓力設(shè)計值，當N0.3fcAc時，取N0.3fcAc。

5.4.4加固后偏心受拉構(gòu)件的斜截面受剪承載力應(yīng)按下列公式計算：

0.58Asv1.75

Vtwhwfafyvhoftbho0.2N（5.4.4）

s1

1.750.58Asv

當ftbho0.2N＜0時，應(yīng)取Vtwhwfafyvho

1s

式中N——柱的軸向壓力設(shè)計值。

5.5裂縫寬度驗算

5.5.1采用鋼筋活性粉末混凝土加固型鋼梁時應(yīng)驗算裂縫寬度，最大裂縫寬度應(yīng)

按荷載的準永久值并考慮長期作用的影響進行計算。

5.5.2鋼筋活性粉末混凝土加固型鋼梁的最大裂縫寬度可按以下公式計算：

25

W

hh

h

1

/

4

bf

b

圖5.5.2鋼筋活性粉末混凝土加固型鋼梁裂縫計算示意圖

fmaxmax(1wf)（5.5.2-1）

sade

fmax1.9(1.9cs0.08)（5.5.2-2）

Este

Mcr

1.1(1)（5.5.2-3）

Mq

2

Mcr0.235bhftk（5.5.2-4）

Mq

sa（5.5.2-5）

0.87(Ash0sAafh0skAawh0w)

0.25h0.5tfaa

k（5.5.2-6）

hw

4(AsAafkAaw)

de（5.5.2-7）

u

unds(2bf2tf2khaw)0.7（5.5.2-8）

AsAafkAaw

te（5.5.2-9）

0.5bh

式中fmax——加固梁最大裂縫寬度；

max——不考慮鋼纖維影響的普通鋼筋混凝土型鋼受彎構(gòu)件的最大裂

縫寬度；

w——鋼纖維影響系數(shù)，當無試驗數(shù)據(jù)時宜取w0.35；

f——鋼纖維含量特征值，fflf/df，其中f為鋼纖維體積率，lf

為鋼纖維長度，df為鋼纖維直徑或等效直徑；

26

——按荷載效應(yīng)的準永久值計算的彎矩值；

Mq

Mcr——梁截面抗裂彎矩；

cs——最外層縱向受拉鋼筋的混凝土保護層厚度（mm）；當cs＞65時

取cs65；

——考慮型鋼翼緣作用的鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)；當＜0.2時，取

0.2，當＞1.0時，取1.0；

k——型鋼腹板影響系數(shù)，其值取梁受拉側(cè)1/4梁高范圍中腹板高度與

整個腹板高度的比值；

n——縱向受拉鋼筋數(shù)量；

bf、tf——受拉翼緣寬度、厚度；

、te——考慮型鋼受拉翼緣與部分腹板及受拉鋼筋的有效直徑、有效配

de

筋率；

sa——考慮型鋼受拉翼緣與部分腹板及受拉鋼筋的鋼筋應(yīng)力值；

As、Aaf——縱向受拉鋼筋、型鋼受拉翼緣面積；

Aaw、haw——型鋼腹板面積、高度；

h0f、h0w——縱向受拉鋼筋、型鋼受拉翼緣、kAaw截面重心至混凝土截面受

壓邊緣的距離；

u——縱向受拉鋼筋和型鋼受拉翼緣與部