"Código de diseño para refuerzo de estructuras de hormigón" GB 50367
El "Código de Diseño para Refuerzo de Estructuras de Hormigón" ya está aprobado como norma nacional, con el número GB50367-2013, y entrará en vigor a partir del 1 de junio de 2014. Entre ellos, los Artículos 3.1.8, 4.3.1, 4.3.3, 4.3.6, 4.4.2, 4.4.4, 4.5.3, 4.5.4, 4.5.6, 15.2.4 y 16.2.3 son de obligado cumplimiento. las disposiciones deben aplicarse estrictamente. Al mismo tiempo se abolió el "Código para el diseño de refuerzo de estructuras de hormigón" original GB50367-2006.
Prólogo
De acuerdo con el "Aviso sobre la emisión del Plan de formulación y revisión de normas y especificaciones de construcción del proyecto de 2008" Jianbiao [2008] No. 102, "Con respecto a los requisitos de Jianbiao [2011] No. 103, "Carta sobre el acuerdo con la especificación para el diseño de refuerzo de estructuras de concreto" desde una revisión parcial hasta una revisión integral, el equipo de compilación de especificaciones ha llevado a cabo investigaciones e investigaciones exhaustivas.
Después de resumir cuidadosamente la experiencia práctica, haciendo referencia a las normas nacionales e internacionales relevantes y basándose en una amplia solicitud de opiniones, se revisó el "Código de diseño para refuerzo de estructuras de hormigón" GB50367-2006.
El contenido principal de esta especificación es: principios generales, términos y símbolos, disposiciones básicas, materiales, método de refuerzo de sección transversal ampliada, método de refuerzo de hormigón de reemplazo, método de refuerzo pretensado externo, método de refuerzo de acero de perfil exterior, y método de refuerzo de placa de acero pegada, método de refuerzo compuesto de fibra pegada.
Método de refuerzo de panel compuesto de fibra de carbono pretensado, método de refuerzo de fulcro adicional, método de refuerzo de capa superficial de mortero de polímero y malla de cable de alambre pretensado, método de refuerzo de bobinado de alambre, tecnología de refuerzo, tecnología de pernos de anclaje, tecnología de reparación de grietas.
Los principales contenidos técnicos de esta revisión de especificaciones son: 1. Se agregó tecnología de refuerzo externo pretensado de cordones de acero no adheridos; 2. Se agregó tecnología de refuerzo de placa compuesta de fibra de carbono pretensada; 3. Se agregaron regulaciones de aplicación de materiales compuestos de fibra de aramida; materiales de refuerzo 4 complementa las normas de evaluación de seguridad para adhesivos estructurales de fraguado rápido tipo anclaje.
5 Se complementó el método de prueba de rendimiento sísmico del adhesivo estructural de fijación rápida tipo anclaje; 6 Se modificaron los requisitos de diseño y las regulaciones de construcción del método de refuerzo de superficie de mortero polimérico de malla de alambre de acero; 7 Se complementó las regulaciones de diseño sísmico; de pernos de anclaje; 8 Se complementaron las regulaciones de diseño para el método de refuerzo de acero exterior seco; 9 Se ajustaron los parámetros para algunos cálculos de refuerzo;
Las disposiciones marcadas en negrita en esta especificación son disposiciones obligatorias y deben implementarse estrictamente. El Ministerio de Vivienda y Desarrollo Urbano-Rural es responsable de la gestión e interpretación de las disposiciones obligatorias de este código, y la Academia de Investigación de la Construcción de Sichuan es responsable de la interpretación del contenido técnico específico. Si tiene algún comentario o sugerencia durante el proceso de implementación, envíelo al Instituto Provincial de Investigación Arquitectónica de Sichuan (Dirección: No. 55, Sección 3, Norte, Primera carretera de circunvalación, Chengdu, Código postal: 610081).
1 Principios Generales
1.0.1 Esta especificación está formulada con el fin de hacer que el refuerzo de estructuras de hormigón sea técnicamente confiable, seguro y aplicable, económicamente razonable y para garantizar la calidad.
1.0.2 Esta especificación es aplicable al diseño de refuerzo estructural de hormigón armado de edificaciones de viviendas y estructuras en general.
1.0.3 Antes de reforzar la estructura de hormigón, se debe inspeccionar o inspeccionar la estructura de acuerdo con la norma nacional actual "Estándar de Evaluación de Confiabilidad para Edificios Industriales" GB50144 o "Estándar de Evaluación de Confiabilidad para Edificios Civiles" GB50292 según al tipo de edificio. Cuando se combina con refuerzo sísmico, la evaluación de la capacidad sísmica debe realizarse de acuerdo con la norma nacional vigente "Estándar de Evaluación Sísmica para Edificios" GB50023 o "Estándar de Evaluación Sísmica para Estructuras Industriales" GBJ117.
1.0.4 El diseño del refuerzo de la estructura de hormigón no sólo debe cumplir con las disposiciones de este código, sino también con las disposiciones de las normas nacionales pertinentes.
2 Términos y símbolos
2.1 Terminología
2.1.1 Refuerzo estructural El refuerzo de una estructura es una estructura portante y un componente que tiene una confiabilidad insuficiente o que el El propietario requiere mejorar la confiabilidad. Se adoptarán medidas tales como fortalecer, reemplazar parcialmente o ajustar la fuerza interna de sus partes relacionadas para garantizar la seguridad, durabilidad y aplicabilidad requeridas por las especificaciones de diseño actuales y los propietarios.
2.1.2 El miembro de la estructura original es el miembro de la estructura original antes del refuerzo.
2.1.3 Estructura importante Una estructura importante es una estructura portante en un edificio con un nivel de seguridad de Nivel 1.
2.1.4 Estructura general es una estructura portante en un edificio con un nivel de seguridad de Nivel 2.
2.1.5 Miembro importante de la estructura es un componente de carga cuya falla afectará o pondrá en peligro el trabajo general del sistema estructural de carga.
2.1.6 Miembro general de la estructura La falla en sí es un evento aislado y no afecta el trabajo global del sistema estructural portante.
2.1.7 El refuerzo del miembro estructural con área de sección creciente es un método directo para aumentar el área de la sección transversal del miembro original y agregar barras de acero para mejorar su capacidad portante y rigidez, o para cambiar su Frecuencia natural. Método de refuerzo.
2.1.8 El refuerzo de miembros estructurales con acero conformado envuelto externamente es una estructura soldada por vigas y columnas de concreto reforzado con acero conformado envuelto externamente y paneles de acero, para lograr una tensión uniforme y formar la estructura original. de fortalecer a los miembros que están restringidos.
2.1.9 Método de refuerzo de sección transversal compuesta. El refuerzo del miembro estructural con material reforzado adherido externamente se une con adhesivo estructural o se rocía con mortero de cemento modificado con polímeros de alta resistencia (en lo sucesivo denominado mortero polimérico) para unir el material reforzado Se adapta a la superficie de hormigón del componente original para formar una sección compuesta con integridad.
Método de refuerzo directo para mejorar su capacidad portante y ductilidad. Según los diferentes materiales de refuerzo, se puede dividir en varios métodos de refuerzo, como acero adherido externamente, placas de acero adheridas externamente, materiales compuestos reforzados con fibra adheridos externamente y capas superficiales de mortero polimérico y malla de alambre de acero adheridas externamente.
2.1.10 Refuerzo del miembro estructural con método de alambre envuelto Este método es un método que restringe el concreto del miembro de presión reforzado enrollando alambre de acero recocido, mejorando así su capacidad de carga final y su ductilidad.
2.1.11 El fortalecimiento de miembros estructurales con pretensado aplicado externamente es un método de fortalecimiento indirecto que mejora o ajusta la tensión de la estructura y los componentes originales mediante la aplicación de pretensado externo.
2.1.12 La barra de acero incrustada es uno de los métodos de conexión de post-anclaje que utiliza un adhesivo estructural especial para colocar barras de acero nervadas o tornillos completamente roscados en la base de concreto.
2.1.13 Adhesivo estructural El adhesivo estructural es un adhesivo que se utiliza para unir componentes estructurales que soportan carga y puede resistir la tensión de diseño y los efectos ambientales durante mucho tiempo, lo que se conoce como adhesivo estructural.
2.1.14 El polímero reforzado con fibra (FRP) utiliza fibras continuas de alta resistencia dispuestas en ciertas reglas, impregnadas con adhesivo, unidas y solidificadas para formar un material compuesto con efecto de refuerzo de fibra, comúnmente conocido como Fiber composites.
2.1.15 Mortero de cemento modificado con polímeros El mortero de cemento modificado con polímeros es un mortero de cemento formulado con polímero de alto peso molecular como material modificado para mejorar las propiedades de unión.
Además de mejorar sus propias propiedades físicas y mecánicas, el mortero de cemento modificado con polímeros utilizado en estructuras de carga también debería poder mejorar significativamente su capacidad para anclar barras de acero y unir hormigón.
2.1.16 Área de sección transversal efectiva El área de sección transversal efectiva es la sección transversal después de deducir agujeros, defectos, capas de óxido, capas erosionadas y otras partes debilitadas y fallidas.
2.1.17 La vida útil de diseño para el refuerzo de una estructura existente o de sus miembros se refiere al tiempo que la estructura y los componentes especificados en el diseño del refuerzo pueden usarse para el propósito previsto sin volver a realizar pruebas e identificarlos después del refuerzo. .
2.2 Símbolos
2.2.1 Propiedades del material Es0 - el módulo de elasticidad del acero componente original; Es - el módulo de elasticidad del acero nuevo Ea - el módulo de elasticidad del nuevo acero; acero; Esp - el módulo elástico de la placa de acero recién agregada; Ef - el módulo elástico del nuevo material compuesto de fibra; ?c0 - el valor de diseño de la resistencia a la compresión axial del concreto del miembro original; y0 - la resistencia de las barras de acero del miembro original Valores de diseño de resistencia a la tracción y compresión; ?y, ?′y - valores de diseño de la resistencia a la tracción y compresión de las barras de acero recién agregadas; Valores de resistencia a la tracción y a la compresión de barras de acero recién agregadas. sp, ?′sp - el valor de diseño de la resistencia a la tracción y la resistencia a la compresión de la placa de acero recién agregada; ?f - el valor de diseño de la resistencia a la tracción del nuevo material compuesto de fibra; ?f, v - el valor de diseño del; resistencia de unión entre el material compuesto de fibra y el hormigón;? bd——Valor de diseño de la resistencia de unión del adhesivo estructural; ?ud——Valor de diseño de la resistencia a la tracción del anclaje εf——Valor de diseño de la deformación por tracción del material compuesto de fibra;
εfe——El valor de diseño de la deformación de tracción efectiva del haz circunferencial compuesto de fibras. 2.2.2 Efecto de acción y capacidad de carga M - valor de diseño del momento flector después del refuerzo del componente; M0k - valor estándar del momento flector inicial que actúa sobre la sección de control del componente a flexión antes del refuerzo; N - valor de diseño de la fuerza axial después del refuerzo del componente; ; V——Valor de diseño de la fuerza cortante después del refuerzo del componente.
σs - la tensión de tracción de las barras de acero longitudinales recién agregadas; σs0 - la tensión de las barras de acero longitudinales de tensión o las barras de acero del lado de compresión más pequeñas del miembro original σa - las nuevas ramas de acero de tracción o las barras de acero de compresión más grandes La tensión de la extremidad pequeña εf0 - deformación de histéresis del material compuesto de fibra ω - deflexión del componente o arco inverso pretensado; 2.2.3 Parámetros geométricos As0, A′s0: el área de la sección transversal de las barras de acero en el área de tensión y el área de compresión del componente original.
As, A′s - el área de la sección transversal de las barras de acero en la zona de tensión y zona de compresión del nuevo componente; Afe - el área de la sección transversal efectiva del compuesto de fibra; material; Acor - el área de la sección transversal del hormigón en el confinamiento circunferencial; Asp, A'sp - el área de la sección transversal de la placa de acero de tensión y la placa de acero de compresión recién agregadas; el área de la sección transversal de la nueva rama de tensión y de compresión de acero.
D——Diámetro de perforación; h0, h01——altura efectiva de la sección después y antes del refuerzo del miembro; hw——altura del alma de la sección del miembro hn——profundidad de reemplazo del concreto en el; zona de presión; hsp - la altura vertical de la placa del aro de acero unida al costado de la viga; hf - la altura vertical de la placa del aro de fibra unida al costado de la viga; hef - la profundidad de anclaje efectiva del perno de anclaje;
ls - profundidad de anclaje básica de las barras plantadas; ld - valor de diseño de la profundidad de anclaje de las barras plantadas; ll - longitud de traslape de tracción de las barras plantadas. 2.2.4 Coeficiente de cálculo α1 - la relación entre el valor de tensión del diagrama de tensión rectangular del hormigón en la zona de compresión y el valor de diseño de la resistencia a la compresión axial del hormigón; αc - el coeficiente de utilización de la resistencia del hormigón recién añadido αs - la resistencia; Coeficiente de utilización de las barras de acero recién agregadas.
αa - el coeficiente de utilización de la resistencia del acero recién agregado; αsp - el coeficiente de cálculo citado para evitar la rotura del concreto; βc - el coeficiente de influencia sobre la resistencia del concreto; β1 - la altura y neutralización de la zona de compresión; del diagrama de tensión rectangular Relación de altura del eje; ψ - coeficiente de reducción, coeficiente de corrección o coeficiente de influencia eta - coeficiente de aumento o coeficiente de mejora;
3 Disposiciones básicas
3.1 Disposiciones generales
3.1.1 Cuando se confirme que la estructura de hormigón necesita refuerzo después de la evaluación de confiabilidad, se deberá basar en la conclusión de la evaluación. y los requisitos propuestos por el cliente, el diseño del refuerzo se llevará a cabo de acuerdo con las disposiciones de esta especificación y los requisitos del propietario.
El alcance del diseño del refuerzo se puede determinar con base en todo el edificio o una sección independiente del mismo, o se puede determinar con base en estructuras, componentes o conexiones designadas, pero se debe considerar la solidez general de la estructura.
3.1.2 El nivel de seguridad de la estructura de hormigón armado será determinado por el cliente y el diseñador en función de la situación real en función de la gravedad de las consecuencias del daño estructural, la importancia de la estructura y la Vida útil de diseño del refuerzo. Acordado.
3.1.3 El diseño de refuerzo de la estructura de concreto debe integrarse estrechamente con el método de construcción real, y se deben tomar medidas efectivas para garantizar que los nuevos miembros y componentes estén conectados de manera confiable a la estructura original, y las nuevas secciones están firmemente unidas a las secciones originales. Forman una obra unificada en general y deben evitar efectos adversos en las partes no reforzadas, estructuras relacionadas, componentes y cimientos.
3.1.4 Daño a la estructura original causado por factores como alta temperatura, alta humedad, baja temperatura, hielo-deshielo, corrosión química, vibración, estrés por contracción, estrés por temperatura, asentamiento desigual de cimientos, etc. , deben incluirse en el diseño del refuerzo Proponer contramedidas efectivas de prevención y control, y realizar el tratamiento y refuerzo en el orden especificado en el diseño.
3.1.5 El diseño del refuerzo de estructuras de hormigón debe considerar de forma integral sus efectos técnicos y económicos para evitar demoliciones o reposiciones innecesarias.
3.1.6 Para estructuras de concreto que puedan inclinarse, perder estabilidad, sufrir deformaciones excesivas o colapsar durante el proceso de refuerzo, se deben proponer las medidas de seguridad temporales correspondientes en los documentos de diseño del refuerzo, y la unidad de construcción debe estar claramente definida. obligado a aplicarlo estrictamente.
3.1.7 La vida útil de diseño del refuerzo de la estructura de hormigón debe determinarse de acuerdo con los siguientes principios: 1. La vida útil después de reforzar la estructura debe ser acordada entre el propietario y el diseñador. unidad 2. Los materiales de refuerzo de la estructura deben ser Cuando contiene resina sintética u otros componentes poliméricos, la vida útil después del refuerzo estructural debe considerarse como 30 años.
Cuando el propietario requiere que la vida útil de la estructura reforzada sea de 50 años, el rendimiento de unión del pegamento y el polímero utilizados debe pasar la prueba de resistencia a la tensión a largo plazo 3. Después de que expire la vida útil; , cuando la nueva evaluación de confiabilidad determina que la estructura está funcionando normalmente, su vida útil aún se puede extender.
4 Para estructuras y componentes reforzados con métodos adhesivos o mezclados con materiales poliméricos, su estado de funcionamiento debe verificarse periódicamente el intervalo de inspección puede ser determinado por la unidad de diseño, pero la primera inspección no debe ser posterior; de 10 años; 5 Cuando se trata de refuerzo parcial, se debe considerar el impacto de la vida útil de diseño restante del edificio original en la vida útil de diseño después del refuerzo estructural.
3.1.8 El diseño debe aclarar el propósito de la estructura reforzada. Durante la vida útil de diseño del refuerzo, el propósito y el entorno de uso de la estructura reforzada no se cambiarán sin una evaluación técnica o un permiso de diseño.
3.2 Principios de cálculo del diseño
3.2.1 El método de análisis estructural utilizado en el diseño de armaduras de estructuras de hormigón debe cumplir con los principios básicos de análisis estructural especificados en la actual norma nacional “Código para el diseño de estructuras de hormigón" GB50010. Y se debe utilizar el método de análisis elástico lineal para calcular el efecto de la estructura.
3.2.2 Cuando se refuerce una estructura de hormigón, el diseño y cálculo del estado límite de capacidad portante y del estado límite de servicio normal se deberá realizar de acuerdo con las siguientes disposiciones: 1. Los efectos estructurales deben verificarse mediante investigación o pruebas, y debe realizarse de acuerdo con Las disposiciones y requisitos del Apéndice A de esta especificación determinan su valor estándar o valor representativo. 2. Los efectos de las estructuras y componentes reforzados deben determinarse de acuerdo con los siguientes requisitos:
1) Los gráficos de cálculo de la estructura deben ajustarse a sus condiciones estructurales y de tensión reales;
2) Los efectos El valor de diseño del efecto combinado y el coeficiente del valor combinado, así como el coeficiente parcial del efecto, deben determinarse de acuerdo con la norma nacional actual "Código de carga para estructuras de construcción" GB50009, y las fuerzas internas adicionales causadas por la excentricidad de la carga real. Se debe considerar la deformación estructural, los efectos de la temperatura, etc.
3 Para las dimensiones de estructuras y componentes, se deben utilizar los valores de diseño originales o valores medidos reales con base en el informe de tasación de las piezas originales, para las piezas recién agregadas, los valores nominales; Se pueden utilizar los datos que figuran en los documentos de diseño de refuerzo.
4 El grado de resistencia del concreto de la estructura y componentes originales y el valor estándar de la resistencia a la tracción de las barras de acero tensionadas deben determinarse de acuerdo con las siguientes disposiciones:
1) Cuando el documento de diseño original es válido y no hay duda Cuando la estructura tiene una degradación grave del rendimiento, se puede utilizar el valor estándar del diseño original;
2) Cuando la evaluación de confiabilidad estructural determina que las pruebas en sitio debe realizarse nuevamente, se debe utilizar el valor estándar deducido de los resultados de la prueba;
3) Cuando la prueba del grado de resistencia del concreto del componente original está limitada por las condiciones reales y no se puede perforar, el El método de rebote se puede utilizar para las pruebas, pero el valor de conversión de resistencia debe corregirse según la edad de acuerdo con las disposiciones del Apéndice B de esta especificación, y solo se puede utilizar para el diseño de refuerzo estructural.
5 El desempeño y calidad de los materiales de refuerzo deben cumplir con lo establecido en el Capítulo 4 de esta especificación; el valor estándar de su desempeño debe determinarse de acuerdo con la norma nacional vigente “Especificación Técnica para la Evaluación de Seguridad de Materiales de refuerzo estructural de ingeniería "GB50728; Los valores de diseño de rendimiento se adoptarán de acuerdo con las disposiciones de cada sección relevante en el Capítulo 4 de esta especificación.
6 Al comprobar la capacidad portante de estructuras y componentes, se deben considerar las condiciones de tensión reales de la estructura original durante el refuerzo, incluida la influencia del deformación por deformación en la parte reforzada y el grado en que la estructura reforzada La pieza funciona igual que la estructura original.
7 Cuando se cambia la ruta de transmisión de fuerza o se aumenta la masa estructural después del refuerzo, se deben realizar las comprobaciones necesarias en las estructuras, componentes y cimientos del edificio relevantes.
3.2.3 El refuerzo de estructuras y componentes en áreas de fortificación sísmica no solo debe cumplir con los requisitos de capacidad portante, sino también revisar sus capacidades sísmicas para que no existan nuevos puntos débiles causados por fortalecimiento local o cambios repentinos; en rigidez.
3.2.4 Para evitar el colapso causado por falla accidental de las piezas de refuerzo estructural, cuando se utilizan adhesivos u otros métodos de refuerzo de polímeros, el diseño del refuerzo no solo debe realizarse de acuerdo con las disposiciones de este código. , pero también el original Compruebe la estructura.
Al comprobar el cálculo, se debe exigir que la estructura y los componentes originales puedan soportar n veces el valor de carga muerta estándar. Cuando la relación entre el valor estándar de carga variable (excluyendo efectos sísmicos) y el valor estándar de carga permanente no es mayor que 1, se toma n = 1,2; cuando la relación es igual o mayor que 2, se toma n = 1,5; mientras tanto, según el lineal Determinado por interpolación.
3.2.5 Se pueden usar varios métodos de refuerzo en este código para el refuerzo sísmico de estructuras, pero cuando se usan específicamente, los estándares nacionales actuales "Código para el diseño sísmico de edificios" GB50011 y el estándar actual de la industria "Técnico Reglamento de Refuerzo Sísmico de Edificaciones” JGJ116.
3.3 Métodos de refuerzo y tecnologías asociadas
3.3.1 El refuerzo estructural se divide en dos categorías: refuerzo directo y refuerzo indirecto Al diseñar, se puede seleccionar el método apropiado en función de las condiciones reales. y requisitos de uso. Métodos de refuerzo y tecnologías asociadas.
3.3.2 Para el refuerzo directo, el método de refuerzo de sección transversal ampliada, el método de refuerzo de hormigón de reemplazo o el método de refuerzo de sección transversal compuesta deben seleccionarse de acuerdo con las condiciones reales del proyecto.
3.3.3 Para el refuerzo indirecto, el método de refuerzo externo pretensado, el método de refuerzo de fulcro adicional, el método de soporte adicional que consume energía o el método de muro sísmico adicional deben seleccionarse de acuerdo con las condiciones reales del proyecto.
3.3.4 Las tecnologías utilizadas junto con los métodos de refuerzo estructural deben adoptar tecnología de reparación de grietas, tecnología de anclaje y tecnología de prevención de oxidación que cumplan con las disposiciones de esta especificación.