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混凝土柱子采用外包刚加固时应符合哪些构造要求?混凝土柱外包刚加固设计

  混凝土柱外包刚加固,就是在柱的四角或两面包以型钢或角钢的一种加固方法。它的优点是构件的截面尺寸增加不多,但承载力可有较大幅度提高。对于方形柱或矩形柱,大多采用四角包角钢的方法,并在横向用连接板连成整体,对于圆柱和烟囱这些圆形构件多用扁钢加套箍的办法。

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  当混凝土柱采用外包钢加固时,其结构构造应符合下列5项要求:

  1)包钢加固的外包角钢的边长不宜小75mm;缀板截面不宜小于25mm×3mm,间距不允许大于20r(r:是单个角钢截面的最小回转半径),同时不宜大于500mm。

  2)包钢加固的外包角钢需通长、连续,在穿过各个楼层楼板时不能截断;角钢下端应伸到建筑结构基础顶面,用环氧砂浆或环氧胶泥来粘接锚固;角钢上端应留有足够的锚固长度,可能时上端设置与角钢焊接的柱帽。

  3)当采用环氧树脂胶外包钢加固时,连接板应紧贴混凝土表面,并与角钢水平焊连接,焊好后,用环氧将型钢周围封闭,并留出气孔,再进行灌浆。

  4)当采用乳胶水泥砂浆粘贴外包钢时,缀板可焊于角钢外面。乳胶含量应不少于5%。

  5)乳胶含量应不少于型钢表面宜抹不小于25mm厚的1:3水泥砂浆保护层,亦可采用防腐材料加以保护。

  混凝土柱外包刚加固设计

  采用外包钢加固法时,角钢或钢板粘结于原柱,使原柱的横向变形受到角钢的约束。同时,混凝土的横向变形又对型钢产生侧向挤压,使外包角钢处于压弯状态,导致角钢抗压承载力的降低。此外,如同外包混凝土加固一样,后加的角钢亦存在应力滞后现象,影响角钢作用的充分发挥。因此,在湿式外包钢加固设计时,型钢的设计强度应予折减。

  湿式外包钢加固柱的正截面承载力可以按整截面计算。但对外包型钢的强度设计值应乘以折减系数。混凝土结构加固规范规定,受压边角钢的折减系数为0.9

  由于湿式外包钢加固中的后浇层混凝土〔或砂浆)较薄,和角钢、缀板的存在,使后浇层与原柱间的粘结受到削弱。在极限状态下,后浇层极有可能先剥落。因此,在加固设计计算中略去了后浇层混凝土的作用。

  经外包钢加固后,混凝土柱不仅提高了承载力,又由于柱的核芯混凝土受到型钢套箍和缀板的约束,柱子的延性也得到厂较大的提高。


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