钢—混凝土组合结构在结构柱加固中的应用研究

静力荷载 以及 自然 灾害造 成 的动力 荷载作 用下 具有较 强 的整体 『 ］ 乔可义． ３ 重视 概念设计 ， 高建筑 结构设计 的质 量［ ］ 黑龙 提 Ｊ．
安全性 。然而 ， 依靠计 算分 析结 果展 开 的设 计 ， 实 际生活 仅仅 在
江 科 技 信 息 ，０ ９ ２ ） １ ． ２０ （ １ ：１ 中是很难避免荷载作用下建筑 物局部开裂 、 坏等现 象的 。针对 ［ ］ 范志毅． 筑结 构可 靠性 理论应 用与发展 ［ ］ 山西 建筑 ， 破 ４ 建 Ｊ． 不 同的 自然灾害 ， 要进 行专门的防护性设计 。以地震 为例 ， 可以根 ２ １ ３ （ ３ ：５７ ． ０ ０，６ ３ ） ７ －６
Ａｎａｙ ｉ ｎ ｔ ｅ ｓ ｒ ｓｆ ｒ ｉ ｐ ｏ ｉ ｒ ｈ ｔ ｃｕｒ ｌｓｒ ｔ ｒ ｅ ｉ ｎ ｑ ｌｔ ｌｓｓ ｏ ｈｅ ｍ ａ ｕ ｅ ｏ ｍ ｒ ｖｎｇ ａ ｃ ｉｅ ｔ ａ ｔｕｃ ｕ ｅ ｄ ｓｇ ｕａｉｙ
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所 以所选 碳纤 维复合材层数为 １所选厚度为 ４ ， 。
３ 各 种加 固方式 特点 的 比较
２ 结构 柱加 固基本计 算 方 法
经计算可 得以上四种加 固方法 的单 根柱加 固经济 技术指 标 ， 某 部队办公楼 ， ４层框架结构 ， 交付使用后 经检测⑤轴 框架柱 曰． 】 嘉
表 １ 柱 加 固经 济 技 术指 标
பைடு நூலகம்
善结构疲劳 陛能等优点 ， 在工程加固领域 中具有广阔的发展前景。
作业或仅有抹灰 等少 量湿作业 ， 对结 构外观和原 有净空尢 显著影
缺 需要 专业 柱作 为重要 的承重体 系 ， 随时 间推 移及 周 围环境影 响 ， 其结 响 ； 点是加固效 果和 施工 质量及 粘胶 工艺 密切相 关 ，
点是需 要专门的施工单位施工 ， 造价相对较 高。
本 文主要讨论钢一混 凝土 组合 结构 加 固混 凝土 柱 中 的角钢 及钢板 加固法 。
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２ （
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４ 碳纤维 布加 固法 ： 外包碳 纤 维布 形成 环 向封 闭箍 ， ） 柱 以提
高柱 的抗 剪能力及延性 。其优点 是施工周 期短 ， 工简单 、 速 、 施 迅
方便 ， 在几乎不增 加结 构重量 的前提 下达 到高效 加 固的 目的； 缺
一 — — — — — ＿ — 一 ：６． ×１ ０ ０－－ 。 ０ ５ ×１ ０ ×０ ４ ６×２ ０×１ ×０ ０ ３ ５ ． ． ．６ ． ０ ．０
收 稿 日期 ：０ １０ —４ ２ １ — ５１
作者简介 ： 京玲 （９７ ） 女 ， 李 １５ 一 ， 教授 ， 天津城 市建设 学院土木 工程 系， 天津 ３０ ８ ０３４ 宋 伟 （ ９ ６ ， ， 津城 市建设 学 院土木 工程 系硕 士研 究 生 ， １８ 一） 女 天 天津 ３ ０ ８ ０ ３４
在必要的情况下要 进行 手算 复核 ， 而不 是迷 信软件 的计 算结 果 ，
这 种情况对于带转换 的构件设计工作最 为重要 。
２ １（）５ ０ ０ ７ ：．
［ ］ 张丽莉． ２ 浅谈提 高建筑设计 质量的措 施［ ］ 建筑工程 ，０ ０ Ｊ． ２ １
（ ）７ ４ ：．
在结构设计 的过程 中， 建筑 物计 算分析 的结果是 为 了确保 在
算求得 的新增受力筋 ， 最后浇筑混凝土 ， 图 ３ 见 。其优点足 具有成
施 适应性强 ； 缺点是现场施 工 １ 角钢加 固法 ： ） 以型钢 （ 般为角 钢 ） 一 外包 于构件 四角 （ 两 熟 的设计和施工技术 ， 工工艺简单 、 或
程中， 要格外注意 不同参 数 的具体适 用范 围 ， 具体 的某一 项参 数 据工程抗震等级 的要求 指标 ， 照设计 规范 中 的具 体要 求 ， 按 在结
耐火耐腐蚀性较差 ， 需要做 专门的防火防腐处 理。 构 的安全性 、 耐久性 可能受 到威 胁 ， 须进行 加 固才能 继续 维持 结 的施工操作 ， ３ 增大截面面积加 固法 ： 去局部 纵筋 保护 层 ， ） 剥 再焊 上按计 构寿命 。以下 主要介 绍柱加固的方法及计算方法 。
１ 常见 结构柱 加 固方 法
不 同的计算 理论是具有其特定的假设 条件的 ， 软件 的编制默认 状 ４ 态下均符合 这些 特定 条件 ， 了避免 出现参 数 不匹配 、 适用 的 为 不
结语
通过文章 中的分 析 ， 概念设计在建筑 结构设计 的过程 中扮 演 问题 ， 在使用软件 前必须 了解 清楚 这款软 件 的具体技 术条 件 ， 即 了很重要 的角色。除此 之外 ， 针对 软件 计算参 数 、 计算 结 果 的荷 使是最 熟悉的 Ｐ Ｐ 软件系 列也 不能 忽略这 个 问题 。缺 乏对 于 载分析 、 ＫＭ 数学建模工 作 的有 效进行 ， 都是 提高建 筑结构 没计 质 量 软件技 术条件的深 刻理解 ， 就无法 合理 、 正确 的应 用软 件进行 实 的好办 法。 际设计 。因过分信任计算机 的计算结果 ， 而忽 视结构 概念导 致 的 参 考 文 献 ： 严 重错误 ， 年来 在结 构设 计领域也屡 见不鲜 。相 关领域 工作者 ［ ］ 马玉刚． 近 １ 浅谈 如何提 高建 筑结构 设计 质 量［ ］ 工 程技 术 ， Ｊ．
・・ ４ ３
的湿作业 时间长 ， 结构 自重 影响 大 ， 固后 对 建筑 物净 空有 一 对 加
钢 板
一９６× ２ ０ ３ ０ｘ１８２ ／ ． ２５００— ０ ２ ）
５ 粘贴纤维复合材加 固法 ： ０ ９ （ ＋ ｏ ） ， ） Ⅳ≤ 。 ［ ４ － ＋
ｐｓ Ａｓ
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４ ・ ２
第３ ７卷 第 ２ ７期 ２０１ １年 ９ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲ ＣＨＩ Ｅ Ｔ Ｔ Ｃ ＵＲＥ
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ ２ １３ ． ７ Ｓ ｐ． ２０１ ｅ １
文章编号 ：０ ９ ６ ２ ２ １ ） ７ ０ ４ — ３ １０ —８ ５ ０ ２ ．０ ２ ０ ｆ １
加 固方 法 增 加 重 量 用钢 量 ｋ ｇ ｌ 【 ｇ 角钢 加 固 法
钢 板 加 固 法
原混凝 土设 计强度为 Ｃ ０ 由于施工养护 不当 ， 实际检测强度仅 ３， 而 为 Ｃ０ ２ 。该 柱计算高度为 ４５０Ｉ 截面为 ４０ ｍ ５ ０ｍ 对 ０ ｍ， ｎ ５ ｍ× ０ ｍ，
大 多具 有较 为严 格 的适用性 ， 混结 构下 准确 的参数 ， 可能 不 构设计过程 中采 用必 要 的构 造措 施 。特别 是针对 计算 性相 对 比 砖 很 适用 于框架结构 ， 多层结 构下 准确 的参数 ， 高层 结构 的适用 性 较 弱的结构类 型时 ， 对 多数的设计都要 求通过构 造措 施保证 建筑 的 也未必 能够保 证 。对 相关 计 算软 件 的应 用也 要 注意 这 个 问题 。 安 全 性 。
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图 １ 角 钢 加 固法
新 浇 混 凝 土
图 ２ 钢 板 加 固 法
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定 的影 响。
李 玲 ： 混 土 合 构 结 柱 固 的 用究 京 等钢 凝 组 结 在 构 加 中应 研 一
［ （ ０ ８—１ ． ０ ０ ／ ０ ０ ｍ。 ． ４ ３×１５００］３０＝１ ９ｍ 。 ７
每面选用 ２５５＋ ｑ ２的钢筋 。 ｑ ２ ２ｂ ２
钢一 混凝 土组合结构在 结构柱加 固中的应 用研究
李京玲
摘
宋
伟
要： 分析 了钢一 混凝土组合 结构在 结构 柱加 固中的优 势 ， 出 了常见 的柱 构件 的加 固方法 ， 给 并通过 实例说 明 了结构
柱加 固的计 算方法 ， 实际工程 中柱的加 固提供 了一定指 导。 为
关键词 ： 合结构 ， ， 固 组 柱 加
ａｃ ｉ ｃ ｕ ａ ｔ ｃｕ ｅ ｄ ｓｇ ｕ ｉ ，ｗ ｉ ｈ ｈ ｓｃ ｒ ｉ ｕ ｄ ｎ ａ ｉ ｇ ｆ ｒｓ ｕ ｔｒ ｅ ｉｎ ｒ ． ｒｈ ｔ ｔｒ ｓ ｕ ｔｒ ｅ ｉ ｎ ｑ ａ ｔ ｅ ｌ ｒ ｌ ｙ ｈ ｃ ａ ｅ ｔ ｎ ｇ ｉ ｉ ｇ ｍｅ ｎ ｎ ｏ ｔ ｃｕ ａ ｄ ｓｇ ｅ ｓ ａ ｒ ｌ Ｋ ｅ ｒ ｓ ｒ ｈ ｔ ｃｕ ｅ，ｓｒ ｃｕ ａ ｅ ｉｎ，ｑ ａｉ ｙ ｗｏ ｄ ：ａ ｃ ｉ ｔ ｒ ｅ ｔ ｔ ｒｌｄ ｓｇ ｕ ｕ ｔ ｌ ｙ，ｍｅ ｓ ｒ ｓ ａｕｅ
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图 ３ 增 大 截 面积 加 固法
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中图 分 类 号 ： Ｕ ９ Ｔ ３８
文献标识码 ： Ａ
０ 引言
角 ） 型钢 （ 、 一般为角 钢 ） 间用缀板 相连 接 的加 阎方 法 ， 之 见 １ 。
受力 较为可靠 ， 川 简便 ， 施 ［ 现场 尤 随着建 筑物 向大跨度 、 超高度 的发 展 ， 混凝 土结 构 已不 能完 其优点 是能大幅度提高承载力 ， 工作量小 ， 对截 面尺 寸和外 观影 响小 ； 缺点 是 耐火性 、 耐 全满 足需要 。而钢结 构 由于耐腐蚀性 差、 耐火 性差等 问题适 用性 湿作业 ， 需要做专 门的防火 防腐处理 。 也受 到一定 制约 ， 钢一混凝土组合结 构充分发 挥两种 结构材料 的 腐蚀性差 ， 优点， 克服其缺点被广泛应用 。此外 组合结构 在 已有 建筑物 的维 ２ 钢板加 固法 ： ） 在钢 筋混凝 土柱 外封 闭包一 层钢板 ， 用螺栓 或采 用胶粘 剂粘 贴在 原混凝 土柱 ， 修、 改造和加 固等方面也有其独 特优势 ， 与其他 加 固方式 比， 具有 将其 固定在原 混凝土 柱上 ， 节约钢材 、 增加建筑空间、 强结构刚度 和承载力 、 增 抗震性 能好、 改 见 图 ２ 。其优点是能满 足强度 、 刚度要 求 ， 施丁 速度快 、 场尤 湿 现