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砌体承重柱外包角钢加固后的承载力验算与设计解析

【摘要】:对直接承受动力荷载或振动作用的结构,应乘以强度折减系数0.85。对角钢影响较大的有两个因素:一者,四肢角钢加工不可能绝对均匀,在试验中虽然精心制作仍有误差,试验中四肢角钢的应变值不一致充分说明了这点,一般可根据施工精度和承受荷载的特点取0.85~0.95钢材强度折减系数;二者,从试验破坏情况来看,角钢多是在两缀板间弯扭屈曲破坏,说明缀板间的单肢验算不可忽略。

【规范规定】

《砌体结构加固设计规范》(GB 50702—2011)

7.2.2 当采用外包型钢加固轴心受压砌体构件时,其加固后原柱和外增钢构架的承载力应按下列规定验算:

1.原柱的承载力,应根据其所承受的轴向压力值Nm,按现行国家标准《砌体结构设计规范》(GB 50003—2011)的有关规定验算。验算时,其砌体抗压强度设计值,应根据可靠性鉴定结果确定。若验算结果不符合使用要求,应加大钢构架截面,并重新进行外力分配和截面验算。

2.钢构架的承载力,应根据其所承受的轴向压力设计值Na,按现行国家标准《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)的有关规定进行设计计算。计算钢构架承载力时,型钢的抗压强度设计值,对仅承受静力荷载或间接承受动力作用的结构,应分别乘以强度折减系数0.95和0.90。对直接承受动力荷载或振动作用的结构,应乘以强度折减系数0.85。

3.外包型钢砌体加固后的承载力为钢构架承载力和原柱承载力之和。不论角钢肢与砌体柱接触面处涂布或灌注任何黏结材料,均不考虑其黏结作用对计算承载力的提高。

【解析】

角钢在轴向力和砖砌体侧向压力作用下,两缀板间角钢产生压弯应力,砌体侧向压应力一般不是太大,且主要由缀板承受,对角钢来说可以忽略不计。对角钢影响较大的有两个因素:一者,四肢角钢加工不可能绝对均匀,在试验中虽然精心制作仍有误差,试验中四肢角钢的应变值不一致充分说明了这点,一般可根据施工精度和承受荷载的特点取0.85~0.95钢材强度折减系数;二者,从试验破坏情况来看,角钢多是在两缀板间弯扭屈曲破坏,说明缀板间的单肢验算不可忽略。