包鋼加固混凝土柱的受力原理

包鋼加固是采用橫向綴板或套箍為連接件，將型鋼或鋼板包在原結(jié)構(gòu)表面、四角或兩側(cè)，以減輕或取代原結(jié)構(gòu)受力的一種間接加固法。這個整體類似于外套豎向空間構(gòu)架組合結(jié)構(gòu)或相當(dāng)于型鋼勁性混凝土柱，其型鋼結(jié)構(gòu)自身具有較高的承載力。

型鋼對混凝土柱的外包，類似方鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，一方面鋼管對核心混凝土的約束作用使混凝土處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)，從而提高了混凝土材料的強(qiáng)度和延性。另一方面核心混凝土阻止鋼管壁向內(nèi)屈曲，增強(qiáng)了柱體系的穩(wěn)定性和承載力。

對軸壓方鋼管柱的性能研究，國內(nèi)外很多學(xué)者也都做了大量的工作。該法受力可靠、施工簡便、現(xiàn)場工作量較小，但用鋼量較大，且不宜在無防護(hù)的情況下用于60℃以上高溫場所。但包鋼加固柱又有別于方鋼管混凝土柱。包鋼加固柱是利用粘貼薄鋼板與角鋼組合的空間構(gòu)架對構(gòu)件進(jìn)行加固，是在柱子一次受力后、具有一定應(yīng)力水平時加上去的，只有當(dāng)柱子二次受力時，包鋼結(jié)構(gòu)才對原混凝土柱產(chǎn)生被動約束力。

包鋼結(jié)構(gòu)在梁板樓蓋節(jié)點(diǎn)處往往在構(gòu)造上不能連續(xù)，梁柱節(jié)點(diǎn)處將成為加固的薄弱部位。隨著科技的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)粘結(jié)劑的不斷研發(fā)，干法外包剛加固技術(shù)逐漸突出歷史的舞臺，由濕法外包剛加固取而代之。但包鋼加固與方鋼管混凝土結(jié)構(gòu)也有其共性，它們自身就是一個承重構(gòu)架，具有較大的承載力。此外都是通過鋼結(jié)構(gòu)對混凝土柱產(chǎn)生橫向約束力，使柱中混凝土成為三向壓應(yīng)力狀態(tài)，從而提高混凝土柱中混凝土的抗壓強(qiáng)度，進(jìn)而提高了柱子的承載能力和延性。

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干式包鋼加固法也就是直接用鋼材對加固構(gòu)件進(jìn)行外包，有時候會采用水泥砂漿進(jìn)行填充，但是這種方式不能保證結(jié)合面能夠有效傳遞拉力和剪力，所有說外包鋼與原有的混凝土構(gòu)件不能直接進(jìn)行加固施工，通常情況下，干式包鋼加固多用于某些特殊部位的加固。

外包鋼加固法是以型鋼(一般為角鋼)外包于構(gòu)件四角(或兩角)的加固方法，能不增大構(gòu)件截面尺寸，大幅度地提高混凝土柱的承載力。具體方法分濕式作業(yè)法與干式作業(yè)法，濕式作業(yè)法是指以乳膠水泥粘貼外包型鋼或以環(huán)氧樹脂化學(xué)灌漿等方法粘結(jié)外包型鋼，干式作業(yè)法是指直接將型鋼外包于被加固構(gòu)件四周。