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1、7鋼筋混凝土受壓構件加固本章提要本章論述了混凝土柱的破壞及原因，介紹了增大截面法、外包鋼法、預應力加固法等加固方法。對這些方法不僅要掌握承載力的計算方法，而且應熟知其構造要求。7.1混凝土柱的破壞及原因分析7.1.1混凝土柱破壞特征鋼筋混凝土柱的破壞形態(tài)可分為受壓破壞(包括軸壓柱和小偏壓柱)和受拉破壞(大偏壓柱)兩類。軸壓柱破壞特征小偏心受壓柱破壞特征大偏心受壓柱破壞特征軸壓柱破壞特征軸心受壓往的受力過程為，在較大外載作用下首先出現(xiàn)大致與荷載作用方向平行的縱向裂縫，而后保護層混凝土起皮一剝落一混凝土被壓碎一崩裂
2、。上述過程隨往中鋼筋布置不同而稍有差異。例如，當混凝土保護層較薄，箍筋間距較大時，鋼筋外圍的混凝十保護層出現(xiàn)起皮、劈裂或剝落后，鋼筋很快地被壓鼓成燈籠狀。這種破壞帶有很大的突然性，破壞時構件的縱向變形很小。1）軸壓柱的破壞特征小偏心受壓柱破壞特征小偏心受壓柱的破壞，發(fā)生在構件截面中壓應力最大的一側。一旦這一側的混凝土出現(xiàn)縱向裂縫，柱子即己臨近破壞，而這時受力較小一側的鋼筋可能受壓，也可能受拉，但均未達到屈服。如果鋼筋受拉，破壞前可能產(chǎn)生橫向裂縫，但裂縫不可能有顯著發(fā)展，以致臨近破壞時，壓區(qū)的應變增長速度大于拉區(qū)
3、，使受壓區(qū)高度略有增大。如果受力較小一側的鋼筋處于受壓狀態(tài)，則這一側在破壞前沒有任何外觀表現(xiàn)。總之，小偏心受壓構件的破壞沒有明顯的預兆。如果發(fā)現(xiàn)壓區(qū)混凝土表面有縱向裂縫，則構件已經(jīng)非常危險，接近于破壞.2）小偏心受心柱的破壞特征大偏心受壓柱破壞特征對于大偏心受壓往，在荷載作用下受拉一側柱的外表面首先出現(xiàn)橫向裂縫，隨著荷載的增長，裂縫不斷開展、延伸，破壞前主裂縫明顯。受拉鋼筋的應力達到受拉屈服極限，隨之拉區(qū)的橫向裂續(xù)迅速開展，并向壓區(qū)延伸，導致壓區(qū)面積迅速縮小，最后受壓區(qū)的混凝土出現(xiàn)縱向裂縫，發(fā)生混凝土壓碎破壞。
4、破壞區(qū)段內受拉一側的橫向裂縫開展較寬，而受壓一側的鋼筋一般也可達到受壓屈服極限。但在某些情況下，如受拉鋼筋用量較少．或受壓鋼筋設置不當(離中和軸太近)時，則受壓鋼筋的應力也可能達不到受壓屈服極限。3）大偏心受壓柱的壞特征綜上所述，鋼筋混凝土柱除大偏心受壓破壞具有較明顯的外觀表現(xiàn)之外，軸心受壓和小偏心受壓的破壞預兆均不明顯，都屬脆性破壞。同時，無論何種受壓狀態(tài)，當在受壓一側發(fā)現(xiàn)縱向裂縫或保護層剝落時，鋼筋混凝土柱已臨近破壞，應盡快采取加固措施。在加固時，判明鋼筋混凝土接的受力特征是極為重要的。如果是大偏心受壓，則
5、對往的受拉一側進行加固是較為有效的，如果是小偏心受壓，則應著重對柱的受壓較大一例進行加固。7.1.2混凝土柱承載力不足的原因（1）設計不周或錯誤(如荷載漏算、截面偏小、計算錯誤等)。（2）施工質量差。（3）施工人員業(yè)務水平低下，工作責任心不強。（4）施工現(xiàn)場管理不善。（5）地基不均勻下沉。其他原因:例如，因火災燒酥了混凝土，并使鋼筋強度下降；因遭車輛等突然荷載碰撞，使柱嚴重損傷；因加層改造上部結構，或改變使用功能使柱承受荷載增加等，都將可能導致柱的承載力不足。7.2增大截面法加固混凝土柱增大截面法又稱外包混凝土
6、加固法，是一種常用的加固柱的方法。由于加大了原柱的混凝土截面積及配筋量，因此這種方法不僅可提高原柱的承載力，還可降低柱的長細比，提高柱的剛度，取得進一步的加固效果。具體加固方法有四周外包、單面加厚和兩面加厚等加固方法。在原柱四周澆灌鋼筋混凝土外殼的加固方法，稱為四周外包混凝土加固法(如圖7.1（a）、(b)、(c))。圖7.1(b)是將原柱的角部保護層打去，露出角部縱筋，然后在外部配筋，澆筑成八角形，以改善加固后的外觀效果。四周外包加固法的效果較好，對于提高軸心受壓柱及小偏心受壓柱的受壓能力尤為顯著。當柱承受的
7、彎矩較大時，往往采用僅在與彎矩作用平面垂直的側面進行加固的辦法。如果柱子的受壓面較薄弱，則應對受壓面進行加固(如圖7.1(d)所示)，反之，應對受拉面進行加固(如圖7.1(e)所示)；不少情況，則需兩面都加固(如圖7.1(f)所示)。7.2.2構造及施工要求加固柱的構造設計及施工應特別注意如下幾點：（1）當采用四周外包混凝土加固法時，應將原柱面鑿毛、洗凈。（2）當采用單面或雙面增澆混凝土的方法加固時，應將原柱表面鑿毛，凸凹不平度≥6mm，并應采取下述構造措施中的一種。①當新澆層的混凝土較薄時，用短鋼筋將加固的受
8、力鋼筋焊接在原柱的受力鋼筋上(如圖7.2(c)所示)。②當新澆層混凝土較厚時，應用U形箍筋固定縱向受力鋼筋，U形箍筋與原柱的連接可用焊接法(如圖7.2(d)所示)，也可用錨固法(如圖7.2(e)所示)。（3）新增混凝土的最小厚度≥60mm,用噴射混凝土施工時不應小于50mm。（4）新增縱向受力鋼筋宜用帶肋鋼筋，最小直徑應≥14mm,最大直徑應≤25mm。（5）新增縱向受力鋼筋應錨入基礎
