粘貼悍馬碳纖維布加固軸心受壓柱Z-1計算書

一、基本資料

1.計算依據

《混凝土結構設計規範》 GB500010-2015

《混凝土結構加固設計規範》 GB50367-2013

2.加固要求

期望構件加固後軸向壓力設計值：3500kN

3.構件參數

(1)原柱參數

截面形狀：矩形 截面尺寸:400mm×400.00mm

計算長度l0:3m 混凝土強度：C30

縱向受壓鋼筋布置：

HRB335 4根 直徑 20 mm

(2)環向圍束碳纖維參數

構件類型：一般構件 截面倒角半徑：25mm

圍束碳纖維類型：碳纖維布高強 Ⅰ 級 碳纖維單層厚度：0.167mm

二、計算過程

據《混凝土結構加固設計規範》10.4.3公式，

Acor =bh-(4-π)r2=400×400-(4-3.14)×252=159463mm2

ρs =As0 /Acor =4x314.2/159463=0.7876%

kc =1-[(b-2r)2+h-2r)2]/[3Acor (1-ρs )]=0.48

N≤0.9[(fc0 +4σl )Acor +fy0 As0 ]

代入數據，

3500000≤0.9×[(14.3+4×σl )×159463+(300×1256)]

解得，σl =1.93=0.5βc kc ρf Ef εfe =0.5×1×0.48×ρf ×230000×0.0045

解得，ρf =0.0078=2nf tf (b+h)/Acor =2×nf ×0.167×(400+400)/159463

解得，nf =4.6取nf =5層

三、構造驗算

長細比l/d=8≤14,截面高寬比h/b=1≤1.5,截面高度h=400≤600mm,滿足規範要求。

四、結論

期望構件加固後

軸向壓力設計值(kN)

加固形式及加固量

3500

圍束碳纖維類型：碳纖維布高強 Ⅰ 級

碳纖維單層厚度：0.167mmm

需環向圍束碳纖維層數：5層