梁柱包鋼加固:包鋼加固混凝土柱的原理
信息摘要:外包鋼加固是一種間接加固方法,它利用橫向木條或箍筋作為連接件,在原結(jié)構(gòu)的表面、角落或側(cè)面包裹鋼材或鋼板,以減少或取代原結(jié)構(gòu)上的應(yīng)力。這種整體結(jié)構(gòu)類似于外豎向空間框架組合結(jié)構(gòu)或相當(dāng)于型鋼混凝土柱,其鋼結(jié)構(gòu)本身具有較高的承載能力。
外包鋼加固是一種間接加固方法,它利用橫向木條或箍筋作為連接件,在原結(jié)構(gòu)的表面、角落或側(cè)面包裹鋼材或鋼板,以減少或取代原結(jié)構(gòu)上的應(yīng)力。這種整體結(jié)構(gòu)類似于外豎向空間框架組合結(jié)構(gòu)或相當(dāng)于型鋼混凝土柱,其鋼結(jié)構(gòu)本身具有較高的承載能力。
梁柱包鋼加固:外包鋼混凝土柱類似于方鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。一方面,鋼管對核心混凝土的約束使混凝土處于三維壓應(yīng)力狀態(tài),從而提高混凝土材料的強(qiáng)度和延性。另一方面,核心混凝土防止鋼管壁向內(nèi)屈曲,增強(qiáng)了柱系統(tǒng)的穩(wěn)定性和承載力。
梁柱包鋼加固:包鋼結(jié)構(gòu)在梁板樓板連接處往往是結(jié)構(gòu)不連續(xù)的,梁柱節(jié)點(diǎn)會成為加固的薄弱部位。但外包鋼加固和方鋼管混凝土結(jié)構(gòu)也有其共性,是一種承載能力很大的承重框架。另外,梁柱包鋼加固,鋼結(jié)構(gòu)對混凝土柱施加側(cè)向約束力,使柱內(nèi)混凝土處于三維壓應(yīng)力狀態(tài),從而提高混凝土柱內(nèi)混凝土的抗壓強(qiáng)度,進(jìn)一步提高柱的承載力和延性。
對于矩形構(gòu)件,大多在四角用角鋼包裹,水平用箍板連接。對于圓形構(gòu)件,如圓柱和煙囪,用扁鋼和箍來加固。
在建筑工程中,由于各種原因,現(xiàn)有梁、柱上的荷載往往會大大增加。對于這類問題,往往不僅要通過加固大大提高原結(jié)構(gòu)的承載能力,而且要求加固后的結(jié)構(gòu)截面增加不多,加固速度快,整體工作性能強(qiáng),可靠性高。如果梁彎矩增加量超過原結(jié)構(gòu)抗力的40%,且正彎矩的受拉邊緣采用粘貼鋼板加固,加固后結(jié)構(gòu)的裂縫寬度和剛度往往不能滿足要求。
梁柱包鋼加固:對于受壓柱,有時不僅要求大幅度提高其承載力,還要求降低軸壓比以滿足抗震設(shè)防的延性要求。如果用粘貼鋼板的方法加固受壓構(gòu)件,在柱的軸力作用下,鋼板與混凝土之間會產(chǎn)生很大的剝離應(yīng)力。當(dāng)鋼板的豎向應(yīng)力還很小時,鋼板會向外屈曲,使得加固效果很小。需要尋找一種既能大幅度提高其承載力,又能略微增加被加固構(gòu)件截面,并具有良好延性和整體工作性能的加固方法。近年來,外包鋼加固構(gòu)件的方法在工程中得到了廣泛的應(yīng)用。