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柱结构加固之碳纤维布加固,有效提高柱轴心受压承载力

  众所周知柱是建筑物中垂直的主结构件,承托在它上方物件的重量。柱子在建筑结构中扮演着很重要的角色,当柱子出现安全隐患的时候,可能会引起建筑物的整体倒塌,后果不堪设想。在之前的文章中卡本也为大家介绍了很多有关柱加固的方法,但是该怎么选择合适的方法进行柱加固,你知道吗?


柱结构加固01.jpg  


  柱破坏形势分析(以钢筋混凝土柱为例)

  1、轴心受压破坏

  当柱子轴心受压时,截面上轴向力作用线与柱截面重心轴重合,截面上钢筋与混凝土应变相同,且均匀分布。在发生强度破坏时,柱四周明显出现纵向裂缝,箍筋间的纵筋屈服并外鼓,最终混凝土被压碎。

  2、偏心受压破坏

  偏心受压是结构力学、材料力学里面都涉及的定义,与轴心受压相反即就是压力作用线与构件轴线不重合,且根据实际情况偏心受压还分为大偏心受压和小偏心受压。

  

柱结构加固02.jpg


  当柱偏心距较大,且受拉区钢筋配置不多,此时柱出现横向裂缝,随着荷载不断加大,受拉区混凝土退出工作,致使混凝土达到极限压应变而破坏,属于一种延性破坏。

  当柱偏心距较小,或虽然偏心距较大,但所配受拉钢筋过多时截面全部或大部分受压,受压混凝土出现纵向裂缝并先达到极限压应变而破坏,此时钢筋未达到屈服,受压破坏属于脆性破坏。

  

柱结构加固03.jpg


  加固方法的选择

  粘贴碳纤维布加固法,此种方法可以有效提高柱轴心受压承载力、斜截面承载力以及延性加固。

  当柱轴心受压的正截面承载力不足时,可采用环向围束法对齐进行加固,即就是沿柱全长进行无间隔地环向连续粘贴碳纤维布来对其进行加固;当柱斜截面受剪承载力不足时,可将碳纤维布粘贴成环型箍,且纤维方向与柱的纵轴线垂直。

  由于现在结构设计对抗震要求越来越高,以至于在进行结构加固补强过程中对加固后构件的延性加固也有了较高的要求,粘贴碳纤维布加固混凝土柱时,它对混凝土柱的约束方式属于一种被动约束,在混凝土柱受力较小时,约束碳纤维布几乎不受力,但混凝土因为受力较大产生裂缝时,因为体积变大而挤压碳纤维布,使碳纤维布反过来约束混凝土,从而改变混凝土应力应变特性,从而达到延性加固的目的。

  

卡本碳纤维布.jpg


  为达到这种加固效果,我们就需要选择高品质的碳纤维布来进行加固施工,例如卡本碳纤维布,其具有高强度、高弹性模量、耐腐蚀等优点,采用进口设备进行生产,有严格的质量控制体系,并且力学性质远超国标要求,处于国内领先水平。

  

柱结构加固05.jpg


  外加预应力加固法,对于承载力不足的轴心受压柱、小偏心受压柱以及弯矩变号的大偏心受压柱,可采用双侧预应力撑杆进行加固;若弯矩不变号,也可采用单侧预应力撑杆进行加固。

  如何去选择合理的加固法,需要我们对需加固的构件进行受力与破坏分析,从而选出最有效的加固方法。与此同时增大截面加固法和绕丝加固法等其它方法对柱加固是也是各有千秋,对此卡本会继续收集资料进行总结分享。


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