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砌體加固筋計算公式

砌體加固筋計算公式

在砌體結(jié)構(gòu)加固中,?砌體加固筋?(通常指鋼筋網(wǎng)片或鋼筋砂漿面層中的受力鋼筋)的計算主要依據(jù)國家規(guī)范《砌體結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》(GB 50702-2011)及相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。其核心目的是提高砌體的抗剪、抗彎、抗壓或抗震性能。

以下是?砌體加固筋?的主要計算公式與設(shè)計要點:


一、加固鋼筋的截面面積計算(以鋼筋網(wǎng)片為例)

當(dāng)采用?鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層?進行加固時,加固鋼筋的總截面面積應(yīng)滿足抗剪或抗彎承載力要求。

1. ?抗剪承載力驗算公式?(最常用)

加固后砌體的抗剪承載力應(yīng)滿足:

Vu=Vc+VsV_u = V_{c} + V_{s}Vu?=Vc?+Vs?

其中:

  • VuV_uVu?:加固后構(gòu)件的抗剪承載力設(shè)計值(kN)
  • VcV_{c}Vc?:原砌體的抗剪承載力(kN),按規(guī)范查表或公式計算
  • VsV_{s}Vs?:?鋼筋網(wǎng)片提供的抗剪承載力?(kN),計算公式為:
Vs=0.8fyvAsvsh0V_{s} = 0.8 f_{yv} A_{sv} \frac{s}{h_0}Vs?=0.8fyv?Asv?h0?s?

但更適用于?鋼筋網(wǎng)片?的簡化公式(GB 50702-2011):

[

V_{s} = \frac{f_{y} A_{s} \cdot n}{s}

]

或更常用的形式:

[

V_{s} = 0.8 f_{y} A_{s} \cdot \frac{1}{s} \cdot l
]

其中:

  • fyf_yfy?:鋼筋抗拉強度設(shè)計值(MPa),如HPB300取270MPa,HRB400取360MPa
  • AsA_sAs?:?單根鋼筋截面面積?(mm2)
  • nnn:單位長度內(nèi)鋼筋根數(shù)(根/m)
  • sss:鋼筋間距(mm)
  • lll:加固面層長度(m),用于計算整個面層貢獻
  • ?注意?:規(guī)范中常采用單位長度(每米)的鋼筋面積AsvA_{sv}Asv?(mm2/m)來簡化:

[

A_{sv} = \frac{n \cdot A_s}{1} = \frac{A_s}{s} \times 1000 \quad (\text{單位:mm2/m})
]

則:

[

V_s = 0.8 \cdot f_y \cdot A_{sv} \cdot \frac{h_0}{1000}
]

其中:

  • h0h_0h0?:構(gòu)件截面有效高度(mm),一般取墻體厚度
  • 0.80.80.8:考慮鋼筋與砂漿粘結(jié)性能的折減系數(shù)

? ?推薦簡化實用公式(工程常用)?:

[

V_s = 0.0008 \cdot f_y \cdot A_{sv} \cdot h_0 \quad \text{(單位:kN)}
]

其中:

  • fyf_yfy?:鋼筋強度(MPa)
  • AsvA_{sv}Asv?:單位長度鋼筋面積(mm2/m)
  • h0h_0h0?:墻體厚度(mm)

2. ?鋼筋網(wǎng)片配筋率要求?

為保證構(gòu)造性能,規(guī)范規(guī)定:

[

\rho_s = \frac{A_{sv}}{b \cdot 1000} \geq \rho_{min}
]

  • ρs\rho_sρs?:鋼筋體積配筋率
  • bbb:墻體厚度(mm)
  • ρmin\rho_{min}ρmin?:最小配筋率,一般取 ?0.10%~0.15%?(視抗震等級)

??:墻體厚240mm,取ρmin=0.12%\rho_{min} = 0.12\%ρmin?=0.12%,則:

[

A_{sv} \geq 0.0012 \times 240 \times 1000 = 288 , \text{mm}^2/\text{m}
]

即每米墻體長度上,鋼筋總截面積不得小于288 mm2。


二、鋼筋選型示例

鋼筋直徑(mm)單根面積(mm2)間距150mm時AsvA_{sv}Asv?(mm2/m)間距200mm時AsvA_{sv}Asv?(mm2/m)
φ412.5783.862.8
φ519.63130.998.2
φ628.27188.5141.4
φ850.27335.1251.4

? 工程中常用 ?φ6@150? 或 ?φ8@200?,其AsvA_{sv}Asv?均可滿足最小配筋率要求。


三、其他注意事項

  1. ?鋼筋布置?:鋼筋網(wǎng)應(yīng)設(shè)置在墻體兩側(cè),與原墻體通過拉結(jié)筋(如φ6@500)可靠連接。
  2. ?砂漿強度?:面層砂漿強度等級不應(yīng)低于M10,宜采用水泥砂漿。
  3. ?構(gòu)造要求?:鋼筋網(wǎng)邊緣應(yīng)錨入梁、柱或端墻≥200mm,端部應(yīng)彎鉤。
  4. ?抗震要求?:在抗震設(shè)防區(qū),加固筋需滿足構(gòu)造配筋要求,且鋼筋網(wǎng)應(yīng)貫通。

? 總結(jié):砌體加固筋計算公式(工程實用版)

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    • 項目公式
      ?單位長度鋼筋面積?Asv=As×1000sA_{sv} = \frac{A_s \times 1000}{s}Asv?
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