对外粘型钢加固柱轴压比计算方法的探讨.pdf

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1、第40卷第4期四川建筑科学研究2014年8月SiehuanBuildingScience121对外粘型钢加固柱轴压比计算方法的探讨张磊，漆松(贵州中建建筑科研设计院有限公司，贵州贵阳550006)摘要：基于规范给出的两种参考计算方法，分析了外粘型钢加固对混凝土柱轴压比影响，总结出规范算法的局限性，根据结构概念提出一种通过截面等代计算柱组合截面轴压比的算法，并结合工程实例对三种算法进行分析，与ANSYS分析结果对比，验证截面等代是合理的。关键词：柱轴压比；型钢等代混凝土；有限元分析中图分类号：TU375．4文献标志码：B文章编号：1008—1933(20

2、14)04—121—04范》第8．2．1条：^U-刖●一__吾一N≤0．9~O(fcoAc0+A+A)在钢筋混凝土框架结构和框架剪力墙结构中，结合条文说明，“采用外粘型钢加固钢筋混凝混凝土柱的轴压比是由柱组合轴力、全截面面积和土轴心受压构件(柱)时，由于型钢可靠地粘结于原混凝土抗压强度控制。若按规范要求设计施工，柱柱，并有卡紧的缀板焊接成箍，从而使原柱的横向变的轴压比均可满足要求。但在实际施工过程中，施形受到型钢骨架的约束作用。在这种构造条件下，工管理不当或混凝土质量出现问题在所难免，}昆凝外粘型钢加固的轴心受压柱，其正截面承载力可按土的实际强度比设计

3、值偏低或低一到两个等级左整截面计算，但应考虑二次受力的影响，故对受压型右。按实际强度复核，虽然混凝土强度略有降低对钢乘以强度利用系数，考虑到加固用的型钢属于软柱的正截面及斜截面承载力影响不大，但混凝土强钢(Q235)，且原规范所取的a值，虽是近似值，但经度降低往往会造成柱轴压比不满足规范要求，即对过近15年的工程应用，未发现有安全问题，因而决框架柱的延性有一定影响。鉴于此，框架柱仍有必定仍继续沿用该值，亦即取=0．9，较为安全稳要进行加固处理，而根据GB50367-2006(混凝土结妥”。由条文说明可知，该公式主要是解决柱的承构加固设计规范》，常用的方

4、法为加大截面或外粘载力不足，其中的Ot=0．9就理论而言缺乏一定的试型钢处理，而加大截面对轴压比改善最为有效，但对验数据支撑，但考虑到工程经验的可靠性，将其用于竖向构件的刚度影响也最大，并且考虑到施工中混对比分析中。凝土浇筑振捣，每边至少应加大6O～100mm，对建筑有一定影响；而外粘型钢加固柱优势凸显，不仅施1．2按照《混凝土结构加固设计规范》第8．1．3条工难度低，对结构竖向刚度影响很小，且基本不影响计算建筑美观，因此外粘型钢加固柱大量应用于框架柱根据GB50367-2006(混凝土结构加固设计规加固中，但GB50367-2006(混凝土结构加固设

5、计规范》第8．1．3条：范》仅提到外粘型钢对承载力的计算，未明确加固E1=Ec0+0．5EA。。：后轴压比的计算方法，本文根据规范及结构概念并由规范说明可知，该公式是用来计算组合截面结合一个工程实例提出讨论了三种计算方法，并进的刚度近似值的，式中对原混凝土截面的刚度全部行了比较。考虑，而对新增型钢的刚度予以折减，而折减一半没有试验数据支撑，也同样是依据经验系数。另外，该1三种计算方法式仅对抗弯刚度E，的近似值进行了探讨，而柱的轴1．1按照《混凝土结构加固设计规范》第8．2．1条压比探讨的是抗压，应该与抗压刚度EA有关，鉴于计算抗弯刚度的改善也会对抗压刚

6、度有影响，也将该式根据GB50367-2006((混凝土结构加固设计规纳入对比分析中。1．3按照型钢等代混凝土计算收稿日期：2013-04-09根据文献[1]第一章对轴心受力构件应力分作者简介：张磊(1984一)，男，硕士研究生，主要从事结构加固设计。析，严格意义上来讲，钢和混凝土两种材质均不是完E—mail：459359140@qq．corn。全弹性材料，但钢材在达到屈服强度之前，认为其为122四川建筑科学研究第40卷线弹性材料是完全满足工程需要的，混凝土材料在理。采用外粘角钢后灌环氧的加固方法进行加固处达到抗压强度0．4倍之前，也可近似认为是线弹性

7、理，使其满足规范和设计要求。由于无现成公式可材料，达到抗压强度的0．4～0．6倍时，会有一定的用，故计算过程采取上述三种方法分别计算，以下计塑性呈现，而达到抗压强度的0．8倍以上时，塑性变算过程中取其中一根柱进行对比分析。形明显。选取实际轴压比最大的一根柱，轴压比实际值二者的本构关系如图1、2所示。为0．75，截面b×h=1000×1000=10。mm，混凝土实测强度等级为35．1，由插值法算得混凝土强度值为=16．75N／mm，配筋为2425，=360MPa。4=11775mm。根据截面积及轴压比反算组合轴力值为：N=A=0．75×16．75X100

8、0×1000=12562kN加固设计采用四角外粘1200×18的等边角钢与8块100×18的钢