陈云波等 钢管钢筋混凝土柱的研究 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 瓣ｎ ８ ｌ姆黼
火能力还是显得较脆弱。
１．２钢筋混凝土结构
过去工程界有个误解，认为钢筋混凝土结构是绝对防火的，但是经过了多次的火灾教训，人们开始清醒
了，比如：１９７４年比利时一幢三层钢筋混凝土结构房屋在起火后７５ ｒａｉｎ倒塌；１９９３年江西南昌万寿宫商城
一幢八层钢筋混凝土底框在火灾中整体倒塌；２００３年１１月３日凌晨湖南衡阳市衡州大厦发生火灾，由于该
房屋内存放大量的可燃物，大火迅速蔓延，该建筑西北端３ ０００ ｍ 钢筋混凝土建筑突然坍塌，损伤惨重＿５］。
原苏联穆拉谢夫教授早在２Ｏ世纪５Ｏ年代就清楚地指出：不管水泥的矿物成分如何，蒸汽养护和蒸压处理
都要使混凝土加热到３００℃，这会造成混凝土的抗压强度大大降低。普通硅酸盐混凝土试件加热到５００～
８００℃，放置在空气中，其上会布满裂纹，加热到９００￣１ ０００℃的试件放在空气中３～４个星期就会破坏，在潮湿
条件下破坏得更大 Ｊ。
现在对钢筋混凝土结构的防火性能有了较深刻的理解：
１）随着温度升高，一切种类的混凝土弹性模量都在降低。普通混凝土加热到２００ ３００℃时，蠕变变形
急剧地增长，同时出现两种变形：热膨胀和热收缩。加热到８００ １ ０００℃时混凝土开始软化，弹性模量急剧
降低，蠕变变形急剧增大 ］。
２）钢筋混凝土结构通常都是带着裂缝工作的。因此，火灾下箍筋和主筋的温度很容易升高到５００。Ｃ，造
成钢筋的屈服强度和弹性模量急剧下降，结构很快丧失承载力。
３）过了火的钢筋混凝土结构会布满裂缝，过火严重的放在空气中３～４星期就会自行破坏。这给结构安
全带来很大的隐患，必须要整修、加固。
１．３型钢混凝土结构（又称劲性混凝土结构）
型钢混凝土结构是一种钢结构外包钢筋混凝土的结构，应该说型钢混凝土结构在耐火极限设计上比钢
钢筋混凝土柱设计原理及应用
一、前言
钢筋混凝土结构是建筑工程常用的结构形式之一，而柱作为钢筋混凝土结构中的承重构件之一，在设计中也是非常重要的。本文将从设计原理、具体应用等方面介绍钢筋混凝土柱的设计。
二、设计原理
1. 强度设计原理
强度设计原理是指在满足强度要求的前提下，尽可能优化结构的设计，使其达到最优化的状态。在强度设计中，需要考虑柱的受力状态、材料的物理力学性质、荷载的作用等因素。
2. 变形设计原理
变形设计原理是指在满足变形要求的前提下，尽可能优化结构的设计，使其达到最优化的状态。在变形设计中，需要考虑柱的变形情况、材料的物理力学性质、荷载的作用等因素。
3. 稳定性设计原理
稳定性设计原理是指在满足稳定性要求的前提下，尽可能优化结构的设计，使其达到最优化的状态。在稳定性设计中，需要考虑柱的稳定性情况、材料的物理力学性质、荷载的作用等因素。
三、设计流程
1. 确定设计荷载
在进行柱的设计时，需要首先确定柱所受的设计荷载，包括重力荷载、风荷载、地震荷载等。在确定荷载时，需要根据设计标准和实际情况进行综合考虑。
2. 确定截面尺寸
根据柱受力状态和设计荷载，可以计算出柱的截面尺寸。在确定截面尺寸时，需要考虑柱的强度、变形和稳定性等因素，同时也需要考虑施工方便性和经济性等因素。
3. 确定钢筋配筋
在确定截面尺寸后，需要确定钢筋的配筋方案。在确定钢筋配筋时，需要考虑受力状态、设计荷载、混凝土强度等因素，同时也需要满足构造要求和施工要求。
4. 进行验算
在确定柱的截面尺寸和钢筋配筋后，需要进行验算，以确保柱满足设计要求。在验算中，需要进行强度、变形和稳定性等方面的计算，并进行比较分析，以确定柱的合理性。
5. 编制施工图
在柱的设计完成后，需要编制施工图纸，以便施工人员按照图纸进行施工。在编制施工图时，需要考虑施工方便性和施工安全性等因素。
四、设计应用
1. 建筑工程中的应用
钢筋混凝土柱在建筑工程中被广泛应用，主要用于承受建筑物的重力荷载和抗震荷载。在设计柱时，需要根据建筑物的用途、结构形式、设计标准等因素进行综合考虑和确定。
口邱玉深 ●建筑知识
由于钢筋单根长度的限制及 几计、 构造、配料的需要，钢筋混凝土框架托
的纵向钢筋不得不进行连接，以满足其
高度及工艺要求。
因此，纵向受力钢筋的接头宜设在
受力较小处， 对同一根纵向受力钢筋
宜少设接头。我国ＧＢ ５０２０４－－２００２《混
凝土结构丁程施工质量验收规范》（２０１ ０
版）规定，钢筋的接头宜设置在受力较
小处，同一纵向受力钢筋不宜设置两个
或两个以上接头，以及在同一受力区段
内不直多次连接的要求，可有效保证纵
向受力钢筋的承载能力和传力性能。
日前，框架柱纵向钢筋的连接方式
有３种，即绑扎搭接、机械连接及焊接
连接。但不论何种形式的钢筋连接，无
疑部是对钢筋承载能力和传力性能的削
弱，连接后的钢筋受力性能总是不如整
ｌ７ 纵向钢筋的连接
钢筋混凝土框架柱 根钢筋，成为承载能力和传力性能的薄弱环
节，与同～受力部位的整根钢筋比较，尽管
其强度较为可靠，不至降低，甚至可能“超
强”连接，但“超强”连接并不能提高结构
构件的本身性能，反而可能引起塑｝生铰的转 移，可能造成对承载能力极不利的影响。
综上所述，对于钢筋混凝土框架柱纵向
钢筋的连接，必须给予正确认识和了解，以
保证框架结构安全可靠工作。
非抗震框架柱纵向钢筋的
非连接区及连接
一般钢筋混凝土框架柱为偏心受压柱，
主要承受垂直荷载。框架柱和框架梁刚性连
接，在其框架节点的柱端产生与框架梁互相
１８ 矩较大的节点区，即柱钢筋接头宜留置在节
点区之外。这就是人们常说的框架节点区是
纵向钢筋的“非连接区”，其意是接头应避
开这里。柱端非连接区内为机械连接和焊接
的非连接区，但可搭接连接。
因钢筋绑扎搭接接头传力简单可靠、施
工方便，且延性良好，所以可在节点非连接
区外的任何部位连接。机械连接或焊接连接
时，为避开钢筋接头应力集中在其连接区的
局部区域削弱抗力，需要接头离开传力变化
影响范围；非连接区除节点非连接区外，还 包括上、下柱端各５００ｍｍ的范围内的柱端
碳纤维加固钢筋混凝土柱技术
碳纤维增强塑料（简称CFRP），是一种新型的工程建筑材料，目前在土建加固工程中运用十分广泛。本文对CFRP约束钢筋混凝土柱在承载状态下的力学原理进行了分析，以及CFRP加固钢筋混凝土柱的适用范围、施工技术、施工要点。
关键字：CFRP补强修复 约束混凝土 界面约束应力 抗拉强度
概述
在实际加固工程中，因设计失误、施工错误、材料质量不符合要求、荷载增加、使用功能改变或因遭受火灾、水灾、风灾、地震等灾害造成的结构或构件不能满足现行规范规定的正常设计使用要求，要使其结构或构件能够继续安全、正常的使用，则必须采取一定的措施进行加固修复。
碳纤维CFRP补强加固混凝土结构技术于20世纪80年代兴起于发达国家，
90年代后期在我国迅速发展起来的一项新的结构补强加固技术，其采用专用结构胶将碳纤维粘贴于需加固区域，使碳纤维与混凝土的构件牢固的粘结成一个整体，并很好地协同工作，从而达到加固结构的目的。与传统加固手段相比，具有高强高效、施工便捷，工效高、施工质量易保证等明显的技术优势。在加固钢筋混凝土柱时施工简单、抗腐蚀能力强、约束效果好、基本不需要维修保养等特点，下面就该加固技术进行简要介绍。
1、钢筋混凝土柱CFRP加固机理分析
1.1、碳纤维CFRP材料
碳纤维CFRP一般是直径为5μm～20μm的连续纤维，基材由树脂和固化剂组成，用树脂（内加固化剂）浸润碳纤维，待树脂固化后便形成了碳纤维增强塑料（简称CFRP）。其特性：密度小，为普通钢材的1/6；强度高，抗拉强度约为普通钢筋的4～6倍；抗腐蚀性能好，强度不受酸碱腐蚀介质的影响；非磁性，不影响电磁信号的传播；抗疲劳性能优良，疲劳寿命普遍高于钢材；温变系数和混凝土相当；弹性模量和钢材相近；极限延伸率1%。
1.2、钢筋混凝土柱CFRP加固原理
钢筋混凝土柱在承受轴向压力时，构件是由于受到极限值非常小的横向扩张引起的，如能在构件四周创造横向约束，以阻止受压构件的这种横向扩张，从而提高构件抗压承载力和变形能力。
