3 结构加固
3.1 加固设计
《混凝土结构加固设计规范》GB 50367-2006
3.1.8 未经技术鉴定或设计许可,不得改变加固后结构的用途和使用环境。
4.4.1 纤维复合材用的纤维必须为连续纤维,其品种和质量必须符合下列要求:
1 承重结构加固用的碳纤维,应选用聚丙烯腈基(PAN基)12k或12k以下的小丝束纤维。当采用其他新品种碳纤维时,应按采用不符合工程建设强制性标准的新材料的规定经相关程序核准。
2 承重结构加固用的玻璃纤维,必须选用高强度的S玻璃纤维或碱金属氧化物含量低于0.8%的E玻璃纤维,严禁使用A玻璃纤维或C玻璃纤维。
3 纤维的主要力学性能应符合本规范附录C的规定。
4.4.2 结构加固用的纤维复合材的安全性能指标必须符合表4.4.2-1或表4.4.2-2的要求。纤维复合材的抗拉强度标准值应根据置信水平c=0.99、保证率为95%的要求确定。
表4.4.2-1 碳纤维复合材安全性能指标
表4.4.2-2 玻璃纤维单向织物复合材安全性能指标
4.4.3 对符合本规范第4.4.2条安全性能指标要求的纤维复合材或板材,当它与其他改性环氧树脂胶粘剂配套使用时,必须按下列项目重新做适配性检验,且检验结果必须符合本规范表4.4.2-1或表4.4.2-2的规定。
1 抗拉强度标准值;
2 纤维复合材与混凝土正拉粘结强度;
3 层间剪切强度。
4.4.6 承重结构的现场粘贴加固,当采用涂刷法施工时,不得使用单位面积质量大于300g/m2的碳纤维织物;当采用真空灌注法施工时,不得使用单位面积质量大于450g/m2的碳纤维织物;在现场粘贴条件下,尚不得采用预浸法生产的碳纤维织物。
4.5.2 承重结构用的胶粘剂,必须进行安全性能检验。检验时,其粘结抗剪强度标准值应根据置信水平c=0.90、保证率为95%的要求确定。
4.5.3 浸渍、粘结纤维复合材的胶粘剂必须采用专门配制的改性环氧树脂胶粘剂,其安全性能指标必须符合表4.5.3的规定。承重结构加固工程中不得使用不饱和聚酯树脂、醇酸树脂等作浸渍、粘结胶粘剂。
表4.5.3 碳纤维复合材浸渍/粘结用胶粘剂安全性能指标
4.5.5 粘贴钢板或外粘型钢的胶粘剂必须采用专门配制的改性环氧树脂胶粘剂,其安全性能指标必须符合表4.5.5的规定。
表4.5.5 粘钢及外粘型钢用胶粘剂安全性能指标
4.5.6 种植锚固件的胶粘剂,必须采用专门配制的改性环氧树脂胶粘剂或改性乙烯基酯类胶粘剂(包括改性氨基甲酸酯胶粘剂),其安全性能指标必须符合表4.5.6的规定。种植锚固件的胶粘剂,其填料必须在工厂制胶时添加,严禁在施工现场掺入。
表4.5.6 锚固用胶粘剂安全性能指标
4.5.7 钢筋混凝土承重结构加固用的胶粘剂,其钢-钢粘结抗剪性能必须经湿热老化检验合格。湿热老化检验应在50℃温度和98%相对湿度的环境条件下进行;老化时间:重要构件不得少于90d;一般构件不得少于60d。经湿热老化后的试件,应在常温条件下进行钢-钢拉伸抗剪试验,其强度降低的百分率(%)应符合下列要求:
1 A级胶不得大于12%;
2 B级胶不得大于18%。
4.5.8 混凝土结构加固用的胶粘剂必须通过毒性检验。对完全固化的胶粘剂,其检验结果应符合实际无毒卫生等级的要求。
4.5.9 在承重结构用的胶粘剂中严禁使用乙二胺作改性环氧树脂固化剂;严禁掺加挥发性有害溶剂和非反应性稀释剂。
9.1.6 纤维复合材的设计值必须按表9.1.6-1及表9.1.6-2的规定采用。
表9.1.6-1 碳纤维复合材设计值
表9.1.6-2 玻璃纤维复合材(单向织物)设计值
12.2.4 植筋用胶粘剂的粘结强度设计值ƒbd应按表12.2.4的规定值采用。
表12.2.4 粘结强度设计值ƒbd
12.2.6 承重结构植筋的锚固深度必须经设计计算确定;严禁按短期拉拔试验值或厂商技术手册的推荐值采用。
13.1.4 在考虑地震作用的结构中,严禁采用膨胀型锚栓作为承重构件的连接件。
13.2.3 碳钢、合金钢及不锈钢锚栓的钢材强度设计指标必须符合表13.2.3-1和表13.2.3-2的规定。
表13.2.3-1 碳钢及合金钢锚栓钢材强度设计指标
表13.2.3-2 不锈钢锚栓钢材强度设计指标
《砌体结构加固设计规范》GB 50702-2011
3.1.9 未经技术鉴定或设计许可,不得改变加固后砌体结构的用途和使用环境。
4.2.3 砌体结构加固工程中,严禁使用过期水泥、受潮水泥、品种混杂的水泥以及无出厂合格证和未经进场检验合格的水泥。
4.3.6 砌体结构采用的锚栓应为砌体专用的碳素钢锚栓。碳素钢砌体锚栓的钢材抗拉性能指标应符合表4.3.6的规定。
表4.3.6 碳素钢砌体锚栓的钢材抗拉性能指标
4.4.3 钢丝绳的强度标准值(ƒrtk)应按其极限抗拉强度确定,并应具有不小于95%的保证率以及不低于90%的置信度。钢丝绳抗拉强度标准值应符合表4.4.3的规定。
表4.4.3 钢丝绳抗拉强度标准值(MPa)
4.5.2 结构加固用的碳纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维复合材的安全性能指标必须分别符合表4.5.2-1或表4.5.2-2的要求。纤维复合材的抗拉强度标准值应根据置信水平c为0.99、保证率为95%的要求确定。
表4.5.2-1 碳纤维复合材安全性能指标
表4.5.2-2 玻璃纤维、玄武岩纤维单向织物复合材安全性能指标
4.5.3 对符合本规范第4.5.2条安全性能指标要求的纤维复合材,当它的纤维材料与其他改性环氧树脂胶粘剂配套使用时,必须按下列项目重新作适配性检验,且检验结果必须符合本规范表4.5.2-1或表4.5.2-2的规定。
1 抗拉强度标准值。
2 纤维复合材与烧结砖或混凝土砌块正拉粘结强度。
3 层间剪切强度。
4.5.5 承重结构的现场粘贴加固,当采用涂刷法施工时,不得使用单位面积质量大于300g/m2的碳纤维织物;当采用真空灌注法施工时,不得使用单位面积质量大于450g/m2的碳纤维织物;在现场粘贴条件下,尚不得采用预浸法生产的碳纤维织物。
4.6.1 砌体加固工程用的结构胶粘剂,应采用B级胶。使用前,必须进行安全性能检验。检验时,其粘结抗剪强度标准值应根据置信水平c为0.90、保证率为95%的要求确定。
4.6.2 浸渍、粘结纤维复合材的胶粘剂及粘贴钢板、型钢的胶粘剂必须采用专门配制的改性环氧树脂胶粘剂,其安全性能指标必须符合现行国家标准《混凝土结构加固设计规范》GB 50367规定的对B级胶的要求。承重结构加固工程中不得使用不饱和聚酯树脂、醇酸树脂等胶粘剂。
4.6.3 种植后锚固件的胶粘剂,必须采用专门配制的改性环氧树脂胶粘剂,其安全性能指标必须符合现行国家标准《混凝土结构加固设计规范》GB 50367的规定。在承重结构的后锚固工程中,不得使用水泥卷及其他水泥基锚固剂。种植锚固件的结构胶粘剂,其填料必须在工厂制胶时添加,严禁在施工现场掺入。
4.7.5 砌体结构加固用的聚合物砂浆,其粘结剪切性能必须经湿热老化检验合格。湿热老化检验应在50℃温度和95%相对湿度环境条件下,采用钢套筒粘结剪切试件,按现行国家标准《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB 50550规定的方法进行;老化试验持续的时间不得少于60d。老化结束后,在常温条件下进行的剪切破坏试验,其平均强度降低的百分率(%)均应符合下列规定:
1 Ⅰm级砂浆不得大于15%。
2 Ⅱm级砂浆不得大于20%。
4.7.7 配制聚合物改性水泥砂浆用的聚合物原料,必须进行毒性检验。其完全固化物的检验结果应达到实际无毒的卫生等级。
9.1.7 碳纤维和玻璃纤维复合材的设计指标必须分别按表9.1.7-1及表9.1.7-2的规定值采用。
表9.1.7-1 碳纤维复合材设计指标
表9.1.7-2 玻璃纤维复合材设计指标
10.1.4 钢丝绳的强度设计值应按表10.1.4采用。
表10.1.4 钢丝绳抗拉强度设计值(MPa)
14.1.3 膨胀型锚栓和扩孔型锚栓不得用于受拉、边缘受剪(c<10hef)、拉剪复合受力的结构构件及生命线工程非结构构件的后锚固连接。
《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145-2004
4.1.3 膨胀型锚栓和扩孔型锚栓不得用于受拉、边缘受剪(c<10hef)、拉剪复合受力的结构构件及生命线工程非结构构件的后锚固连接。
4.2.4 后锚固连接承载力应采用下列设计表达式进行验算:
无地震作用组合 γAS≤R (4.2.4-1)
有地震作用组合 S≤kR/γRE (4.2.4-2)
R=Rk/γR (4.2.4-3)
式中:γA——锚固连接重要性系数,对一级、二级的锚固安全等级,分别取1.2、1.1;且γA≥γ0,γ0为被连接结构的重要性系数;
S——锚固连接荷载效应组合设计值,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009和《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定进行计算;
R——锚固承载力设计值;
Rk——锚固承载力标准值;
k——地震作用下锚固承载力降低系数;
γRE——锚固承载力抗震调整系数;
γR——锚固承载力分项系数。
4.2.7 未经有资质的技术鉴定或设计许可,不得改变后锚固连接的用途和使用环境。
《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB 50728-2011
3.0.1 凡涉及工程安全的工程结构加固材料及制品,必须按本规范的要求通过安全性鉴定。
3.0.5 根据安全性鉴定检验结果确定的材料性能标准值,应具有按规定置信水平确定的95%的强度保证率。
4.1.4 经安全性鉴定合格的结构胶,凡被发现有改变粘料、固化剂、改性剂、添加剂、颜料、填料、载体、配合比、制造工艺、固化条件等情况时,均应将该胶粘剂视为未经鉴定的胶粘剂。
4.2.2 以混凝土为基材,室温固化型的结构胶,其安全性鉴定应包括基本性能鉴定、长期使用性能鉴定和耐介质侵蚀能力鉴定。鉴定时,应遵守下列规定:
1 结构胶的基本性能应分别符合表4.2.2-1、表4.2.2-2或表4.2.2-3的要求。
2 结构胶的长期使用性能鉴定应符合表4.2.2-4中的下列要求:
1)对设计使用年限为30年的结构胶,应通过耐湿热老化能力的检验;
2)对设计使用年限为50年的结构胶,应通过耐湿热老化能力和耐长期应力作用能力的检验;
3)对承受动荷载作用的结构胶,应通过抗疲劳能力检验;
4)对寒冷地区使用的结构胶,应通过耐冻融能力检验。
3 结构胶的耐介质侵蚀能力应符合表4.2.2-5的要求。
表4.2.2-1 以混凝土为基材,粘贴钢材用结构胶基本性能鉴定标准
表4.2.2-2 以混凝土为基材,粘贴纤维复合材用结构胶基本性能鉴定要求
表4.2.2-3 以混凝土为基材,锚固用结构胶基本性能鉴定标准
表4.2.2-4 以混凝土为基材,结构胶长期使用性能鉴定标准
表4.2.2-5 以混凝土为基材,结构胶耐介质侵蚀性能鉴定标准
4.4.2 以钢为基材粘合碳纤维复合材或钢加固件的室温固化型结构胶,其安全性鉴定应包括基本性能鉴定和耐久性能鉴定。鉴定时,应符合下列规定:
1 钢结构加固用胶的设计使用年限,均应按不少于50年确定。
2 结构胶的基本性能和耐久性能鉴定,应分别符合表4.4.2-1、表4.4.2-2和表4.4.2-3的要求;其耐侵蚀介质性能的鉴定应符合本规范表4.2.2-5的要求。
3 胶的粘结能力检验,其破坏模式应为胶层内聚破坏,而不应为粘结界面的粘附破坏。当胶层内聚破坏的面积占粘合面积85%以上时:均可视为正常的内聚破坏。
4 用于安全性检验的钢材表面处理方法(包括脱脂、除锈、糙化、钝化等),应按结构胶使用说明书采用,检验人员应按说明书规定的程序和方法严格执行。
5 当有使用底胶的要求时,检验、鉴定对其性能的要求,不应低于配套结构胶的标准。对粘结钢材用的底胶,尚应使用耐蚀底胶。
表4.4.2-1 以钢为基材,粘贴钢加固件的结构胶基本性能鉴定标准
表4.4.2-2 以钢为基材,粘贴碳纤维复合材的结构胶基本性能鉴定标准
表4.4.2-3 以钢为基材,结构胶耐久性能鉴定要求
4.5.2 木材与木材粘结室温固化型结构胶安全性鉴定标准应符合表4.5.2的规定。
表4.5.2 木材与木材粘结室温固化型结构胶安全性鉴定标准
5.2.5 改性环氧基裂缝注浆料中不得含有挥发性溶剂和非反应性稀释剂;改性水泥基裂缝注浆料中氯离子含量不得大于胶凝材料质量的0.05%。任何注浆料均不得对钢筋及金属锚固件和预埋件产生腐蚀作用。
6.1.4 经安全性鉴定合格的灌浆料,凡被发现有改变用料成分、配合比或工艺的情况时,均应视为未经鉴定的灌浆料。
7.1.5 经安全性鉴定合格的聚合物改性水泥砂浆,凡被发现有改变用料成分配合比或工艺的情况时,均应视为未经鉴定的聚合物改性水泥砂浆。
8.2.1 承重结构加固用的碳纤维,其材料品种和规格必须符合下列规定:
1 对重要结构,必须选用聚丙烯腈基(PAN基)12k或12k以下的小丝束纤维,严禁使用大丝束纤维;
2 对一般结构,除使用聚丙烯腈基12k或12k以下的小丝束纤维外,若有适配的结构胶,尚允许使用不大于15k的聚丙烯腈基碳纤维。
8.2.4 碳纤维复合材安全性鉴定的检验项目及合格指标,应符合表8.2.4的规定。
表8.2.4 碳纤维复合材安全性鉴定标准
8.3.4 芳纶纤维复合材安全性鉴定的检验项目及合格指标,应符合表8.3.4的规定。
表8.3.4 芳纶纤维复合材安全性鉴定标准
8.4.2 玻璃纤维复合材安全性鉴定的检验项目及合格指标,应符合表8.4.2的规定。
表8.4.2 玻璃纤维复合材安全性鉴定标准
9.1.2 工程结构加固用的钢丝绳分为高强度不锈钢丝绳和高强度镀锌钢丝绳两类。选用时,应符合下列规定:
1 重要结构,或结构处于腐蚀介质环境、潮湿环境和露天环境时,应采用高强度不锈钢丝绳;
2 处于正常温、湿度室内环境中的一般结构,当采用高强度镀锌钢丝绳时,应采取有效的阻锈措施;
3 结构加固用钢丝绳的内外均不得涂有油脂。
9.3.1 结构用钢丝绳安全性鉴定的检验项目及合格指标,应符合表9.3.1的规定。
表9.3.1 高强钢丝绳安全性鉴定标准
12.1.2 工程结构用的后锚固连接件应采用胶接植筋、胶接全螺纹螺杆和有机械锁紧效应的自扩底锚栓、模扩底锚栓和特殊倒锥形化学锚栓。
12.1.3 在考虑地震作用的结构中,严禁使用膨胀型锚栓作为承重构件的连接件。
《纤维增强复合材料建设工程应用技术规范》GB 50608-2010
3.2.2 用于结构加固的玻璃纤维布、GFRP筋和GFRP管中的玻璃纤维,应使用高强型、含碱量小于0.8%的无碱玻璃纤维或耐碱玻璃纤维,不得使用中碱玻璃纤维及高碱玻璃纤维。
3.3.2 粘结材料的主要性能指标应满足表3.3.2-1~表3.3.2-4的规定。
表3.3.2-1 底层树脂性能指标
表3.3.2-2 找平材料性能指标
表3.3.2-3 浸渍树脂性能指标
表3.3.2-4 FRP板粘接剂性能指标
4.1.3 粘贴FRP片材进行抗弯加固和抗剪加固时,被加固混凝土构件的实测混凝土强度等级不应低于C15。采用FRP片材约束加固混凝土柱时,实测混凝土强度等级不应低于C10。
4.1.6 采用FRP片材加固混凝土结构时,被加固结构的原承载力设计值不应低于其荷载效应准永久组合值。