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淺析包鋼加固混凝土柱的原理

新聞來源:  時間:2020-03-20

包鋼加固是采用橫向綴闆或套箍爲連接件,将型鋼或鋼闆包在原結構表面、四角或兩側,以減輕或取代原結構受力的一(yī)種間接加固法。這個整體(tǐ)類似于外(wài)套豎向空間構架組合結構或相當于型鋼勁性混凝土柱,其型鋼結構自身具有較高的承載力。

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型鋼對混凝土柱的外(wài)包,類似方鋼管混凝土結構,一(yī)方面鋼管對核心混凝土的約束作用使混凝土處于三向壓應力狀态,從而提高了混凝土材料的強度和延性。另一(yī)方面核心混凝土阻止鋼管壁向内屈曲,增強了柱體(tǐ)系的穩定性和承載力。

包鋼結構在梁闆樓蓋節點處往往在構造上不能連續,梁柱節點處将成爲加固的薄弱部位。但包鋼加固與方鋼管混凝土結構也有其共性,它們自身就是一(yī)個承重構架,具有較大(dà)的承載力。此外(wài)都是通過鋼結構對混凝土柱産生(shēng)橫向約束力,使柱中(zhōng)混凝土成爲三向壓應力狀态,從而提高混凝土柱中(zhōng)混凝土的抗壓強度,進而提高了柱子的承載能力和延性。

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對于矩形構件,大(dà)多在矩形構件四角包角鋼,橫向用箍闆連接,對于圓形柱、煙囪等圓形構件,用扁鋼加套箍的辦法加固較多。

建築工(gōng)程中(zhōng)常因各種原因要在已有梁柱上大(dà)幅度增加荷載,對這類問題往往不僅需要通過加固大(dà)幅度提高原結構的承載能力,而且還要求加固後結構的截面增加不多、加固速度快、整體(tǐ)工(gōng)作性能強、可靠性高等。如梁彎矩增加幅度超過原結構抗力的40%,且采用粘鋼闆加固方法加固正彎矩受拉邊,則結構加固後的裂縫寬度和剛度大(dà)小(xiǎo)往往不滿足要求。

對于受壓柱,有時不但要求大(dà)幅提高其承載能力,還要求降低軸壓比,以滿足抗震設防的延性要求。如果采用粘鋼闆加固法加固受壓構件,柱子在軸向力作用下(xià),鋼闆與混凝土之間産生(shēng)很大(dà)的剝離(lí)應力,在鋼闆承受的豎向應力還很小(xiǎo)時,鋼闆将向外(wài)屈曲從而使得加固效果甚微。需要尋求一(yī)種既能大(dà)幅度提高其承載力,又(yòu)能使加固後構件截面增加不多,而且具有很好的延性和整體(tǐ)工(gōng)作性能的加固方法。近年來,用外(wài)包鋼加固以提高構件承載能力的方法,已被工(gōng)程界廣泛采用。
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