一、基本资料

1.计算依据

《混凝土结构设计规范》 GB500010-2015

《混凝土结构加固设计规范》 GB50367-2013

2.加固要求

期望构件加固后轴向压力设计值：3500kN

3.构件参数

(1)原柱参数

截面形状：矩形    截面尺寸:400mm×400.00mm

计算长度l0:3m    混凝土强度：C30

纵向受压钢筋布置：

HRB335    4根    直径 20 mm

(2)环向围束碳纤维参数

构件类型：一般构件    截面倒角半径：25mm

围束碳纤维类型：碳纤维布高强 Ⅰ 级    碳纤维单层厚度：0.167mm

二、计算过程

据《混凝土结构加固设计规范》10.4.3公式，

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

ρs =A's0 /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 +f'y0 A's0 ]

代入数据，

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层

三、构造验算

长细比l/d=8≤14,截面高宽比h/b=1≤1.5,截面高度h=400≤600mm,满足规范要求。

四、结论期望构件加固后

轴向压力设计值(kN)加固形式及加固量3500围束碳纤维类型：碳纤维布高强 Ⅰ 级

碳纤维单层厚度：0.167mmm

需环向围束碳纤维层数：5层