5.4　受压构件正截面加固计算

5.4.1　采用增大截面加固钢筋混凝土轴心受压构件（图 5.4.1）时，其正截面受压承载力应按下式确定：

N≤0.9φ[f_c0A_c0＋f_c0'A_c0'＋α_cs（f_cA_c＋f_y'A_s'）]　　　　　（5.4.1）

式中：  N——构件加固后的轴向压力设计值（kN）；

　 　　 φ——构件稳定系数，根据加固后的截面尺寸，按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定值采用；

  A_c0、A_c——构件加固前混凝土截面面积和加固后新增部分混凝土截面面积（mm²）；

f_y'、f_y0'——新增纵向钢筋和原纵向钢筋的抗压强度设计值（N/mm²）；

　　 A_s′——新增纵向受压钢筋的截面面积（mm²）；

　　　α_cs——综合考虑新增混凝土和钢筋强度利用程度的降低系数，取 α_cs 值为 0.8。

图 5.4.1  轴心受压构件增大截面加固

1—新增纵向受力钢筋；2—新增截面；3—原柱截面；4—新加箍筋

5.4.2　采用增大截面加固钢筋混凝土偏心受压构件时，其矩形截面正截面承载力应按下列公式确定（图 5.4.2）：

式中：f_cc——新旧混凝土组合截面的混凝土轴心抗压强度设计值（N/mm²），可近似按 fcc=（f_c0+0.9f_c）/2 确定；若有可靠试验数据，也可按试验结果确定；

　f_c、f_c0——分别为新旧混凝土轴心抗压强度设计值（N/mm²）；

　　　σ_s0——原构件受拉边或受压较小边纵向钢筋应力，当为小偏心受压构件时，图中 σ_s0 可能变向；当算得 σ_s0＞f_y0 时，取 σ_s0＝f_y0；

　　　 σ_s——受拉边或受压较小边的新增纵向钢筋应力（N/mm²）；当算得 σ_s＞f_y 时，取 σ_s＝f_y；

　　　A_s0——原构件受拉边或受压较小边纵向钢筋截面面积（mm²）；

　　 A_s0'——原构件受压较大边纵向钢筋截面面积（mm²）；

　　　　e——偏心距，为轴向压力设计值N的作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离，按本节第 5.4.3 条确定（mm）；

　　　a_s0——原构件受拉边或受压较小边纵向钢筋合力点到加固后截面近边的距离（mm）；

　　 a_s0'——原构件受压较大边纵向钢筋合力点到加固后截面近边的距离（mm）；

　　　 a_s——受拉边或受压较小边新增纵向钢筋合力点至加固后截面近边的距离（mm）；

　　　a_s'——受压较大边新增纵向钢筋合力点至加固后截面近边的距离（mm）；

　　　 h₀——受拉边或受压较小边新增纵向钢筋合力点至加固后截面受压较大边缘的距离（mm）；

　　　h₀₁——原构件截面有效高度（mm）。

图 5.4.2  矩形截面偏心受压构件加固的计算

5.4.3　轴向压力作用点至纵向受拉钢筋的合力作用点的距离（偏心距）e，应按下列规定确定：

e_i＝e_i＋h/2—a　　　　（5.4.3-1）

e_i＝e₀＋e_a　　　  　　（5.4.3-2）

式中：e_i——初始偏心距；

　　　 a——纵向受拉钢筋的合力点至截面近边缘的距离；

　　　e₀——轴向压力对截面重心的偏心距，取为 M/N；当需要考虑二阶效应时，m 应按国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010－2010 第 6.2.4 条规定的 C_mη_nsM₂，乘以修正系数 ψ 确定，即取 M 为 ψC_mη_nsM₂；

　　　 ψ——修正系数，当为对称形式加固时，取 ψ 为 1.2；当为非对称加固时，取 ψ 为 1.3；

　　  e_a——附加偏心距，按偏心方向截面最大尺寸 h 确定；当 h≤600mm 时，取 e_a 为 20mm；当 h＞600mm 时，取 e_a＝h/30。