一種裂縫鋼筋混凝土柱維修加固結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種裂縫鋼筋混凝土柱維修加固結(jié)構(gòu)，主要包括分離式拉結(jié)環(huán)板、拉桿、預(yù)應(yīng)力混凝土管、自密實(shí)混凝土及施力器；分離式拉結(jié)環(huán)板拼接處設(shè)有翼板，外壁沿環(huán)向均勻設(shè)有凸塊，凸塊內(nèi)設(shè)有拉桿貫穿孔，孔內(nèi)設(shè)有拉桿，上、下兩拉桿通過(guò)施力器連接固定；鋼筋混凝土柱體外側(cè)設(shè)置有帶凹凸企口的預(yù)制分離式預(yù)應(yīng)力混凝土管，管的上部擴(kuò)大，擴(kuò)大側(cè)壁上設(shè)有2-3個(gè)灌注孔，管壁內(nèi)側(cè)設(shè)置連接短鋼筋，管的底部與樓板接觸處粘貼止水條；預(yù)應(yīng)力混凝土管沿高度方向均勻設(shè)置有鋼套箍，鋼套箍外表面與管周齊平；預(yù)應(yīng)力混凝土管與鋼筋混凝土柱體圍合而成的空間內(nèi)灌有自密實(shí)混凝土。本實(shí)用新型涉及結(jié)構(gòu)具有施工速度快、協(xié)同受力效果好等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種裂縫鋼筋混凝土柱維修加固結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種裂縫鋼筋混凝土柱維修加固結(jié)構(gòu)，特別涉及一種施工速度快、協(xié)同受力效果好的裂縫鋼筋混凝土柱維修加固結(jié)構(gòu)。屬于房屋建筑工程領(lǐng)域的柱體維修加固工程，適用于各種鋼筋混凝土柱維修加固。

【背景技術(shù)】
[0002]鋼筋混凝土柱是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中最基本的受力構(gòu)件之一，是整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全重點(diǎn)。目前正在使用的建筑物中，由于施工等方面的原因，造成個(gè)別建筑的鋼筋混凝土柱出現(xiàn)了裂縫現(xiàn)象，嚴(yán)重影響著結(jié)構(gòu)安全。對(duì)出現(xiàn)缺陷、事故后的鋼筋混凝土柱進(jìn)行維修加固改造也是近年來(lái)經(jīng)常遇到的問(wèn)題。鋼筋混凝土柱的加固方式有很多，而常用的傳統(tǒng)加固方式有增大截面法、外包鋼法、預(yù)應(yīng)力法等。近年來(lái)隨著碳纖維布材料在土木工程中的應(yīng)用和發(fā)展，出現(xiàn)了粘碳纖維布加固法等新型加固方法。增大截面加固法又稱(chēng)為外包混凝土加固法，是采用增大構(gòu)件或建筑物的截面和配筋，以提高其強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性來(lái)滿(mǎn)足構(gòu)件正常使用要求的一種加固形式。外包鋼加固法是指在混凝土柱的四角或兩面包型鋼的一種加固方法，分為干式外包鋼與濕式外包鋼兩種形式；使用纖維增強(qiáng)聚合物(FRP)修復(fù)加固混凝土結(jié)構(gòu)始于上世紀(jì)80年代中期，在加固工程中使用最多的纖維增強(qiáng)聚合物為碳纖維增強(qiáng)聚合物。目前該項(xiàng)技術(shù)在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用相當(dāng)普及，而我國(guó)近年來(lái)已有眾多的科研院校對(duì)其進(jìn)行了大量的研究，取得了一定的成果，并在許多工程中得到應(yīng)用。
[0003]傳統(tǒng)的加固方法都具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在不可避免的缺點(diǎn)。增大截面法施工工藝較為簡(jiǎn)單，提高承載力較多，但對(duì)構(gòu)件自重增大較大；外包鋼加固法可顯著提高加固柱的承載力，但其對(duì)混凝土橫向變形約束不夠；橫向包裹碳纖維布加固混凝土柱可較大地提高柱的延性，但對(duì)軸心受壓柱的極限承載力提高程度不大。
[0004]目前，已有一種外包角鋼與碳纖維布(CFRP)復(fù)合加固鋼筋混凝土柱。復(fù)合加固混凝土柱充分發(fā)揮了碳纖維布和角鋼加固混凝土柱的各自?xún)?yōu)點(diǎn)，并使它們能協(xié)調(diào)工作、共同作用，獲得優(yōu)良的力學(xué)性能，同時(shí)復(fù)合加固柱的承載力和延性均優(yōu)于碳纖維布和角鋼單一力口固柱。但約束材料強(qiáng)度的發(fā)揮是有限的，在達(dá)到極限承載力時(shí)，兩種加固材料都不能被充分利用，且施工造價(jià)高。
[0005]綜上所述，盡管目前已有的鋼筋混凝土柱維修加固能滿(mǎn)足現(xiàn)行規(guī)范之要求，但在協(xié)調(diào)性能、承載性能、橫向約束性能及造價(jià)等方面尚存可改善之處。鑒于此，為提高裂縫鋼筋混凝土柱的使用性能，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，目前亟需發(fā)明一種施工速度快、協(xié)同受力效果好的新型裂縫鋼筋混凝土柱維修加固結(jié)構(gòu)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述傳統(tǒng)裂縫鋼筋混凝土柱維修加固中存在的問(wèn)題，提供一種施工速度快、協(xié)同受力效果好的的新型裂縫鋼筋混凝土柱維修加固結(jié)構(gòu)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0008]一種裂縫鋼筋混凝土柱維修加固結(jié)構(gòu)，主要包括分離式拉結(jié)環(huán)板、拉桿、預(yù)應(yīng)力混凝土管、自密實(shí)混凝土及施力器；分離式拉接環(huán)板分別設(shè)于鋼筋混凝土柱體較大裂縫上下200mm-500mm處對(duì)稱(chēng)開(kāi)設(shè)的凹槽內(nèi)，分離式拉結(jié)環(huán)板拼接處設(shè)有翼板，外壁沿環(huán)向均勻設(shè)有凸塊，凸塊內(nèi)設(shè)有拉桿貫穿孔，孔內(nèi)設(shè)有拉桿，上、下兩拉桿通過(guò)施力器連接固定；鋼筋混凝土柱體外側(cè)設(shè)置有帶凹凸企口的預(yù)制分離式預(yù)應(yīng)力混凝土管，管的上部擴(kuò)大，擴(kuò)大側(cè)壁上設(shè)有2-3個(gè)灌注孔，管壁內(nèi)側(cè)設(shè)置連接短鋼筋，管的底部與樓板接觸處粘貼止水條；預(yù)應(yīng)力混凝土管沿高度方向均勻設(shè)置有鋼套箍，鋼套箍外表面與管周齊平；預(yù)應(yīng)力混凝土管與鋼筋混凝土柱體圍合而成的空間內(nèi)灌有自密實(shí)混凝土。
[0009]凸塊外表面為弧形，與預(yù)應(yīng)力混凝土管的內(nèi)壁緊密接觸。
[0010]翼板沿鋼筋混凝土柱徑向方向設(shè)置，板上開(kāi)設(shè)有用于固定分離式拉接環(huán)板的螺孔。
[0011]拉桿貫穿孔沿柱高方向貫通于環(huán)板外壁的凸塊內(nèi)，并使柱裂縫上、下的拉桿貫穿孔的孔道上下貫通，沿柱周均勻布設(shè)3-6對(duì)。
[0012]拉桿頂端設(shè)有擴(kuò)大桿頭，桿身下部設(shè)有螺紋，拉桿穿過(guò)拉桿貫穿孔后通過(guò)頂端的擴(kuò)大桿頭固定在孔口，桿身下部的螺紋與螺母配合使用使拉桿固定在施力器上；桿身上設(shè)有應(yīng)變片。
[0013]施力器頂部與底部分別設(shè)有孔道，拉桿穿過(guò)孔道。
[0014]連接短鋼筋伸出預(yù)應(yīng)力混凝土管內(nèi)壁的長(zhǎng)度為凸塊凸起高度的1 / 2-2 / 3。
[0015]本實(shí)用新型具有以下的特點(diǎn)和有益效果:
[0016](1)首先在柱裂縫上下設(shè)定位置對(duì)稱(chēng)開(kāi)槽植入分離式拉接環(huán)板，上、下兩拉接環(huán)板通過(guò)拉桿及施力器進(jìn)行連接，然后在柱體外側(cè)設(shè)置預(yù)制分離式預(yù)應(yīng)力混凝土管，通過(guò)植筋、設(shè)箍的雙重加固，提高了原混凝土柱的強(qiáng)度。
[0017](2)預(yù)應(yīng)力混凝土管采用預(yù)制分離式構(gòu)件，管件通過(guò)凹凸企口進(jìn)行拼接，管件拼接后沿沿高度方向均勻設(shè)置鋼套箍，提高了預(yù)應(yīng)力混凝土管的施工速度與連接強(qiáng)度。
[0018](3)向原柱和預(yù)應(yīng)力混凝土管?chē)隙傻目臻g內(nèi)灌注自密實(shí)混凝土，并在管壁內(nèi)側(cè)設(shè)置連接短鋼筋，提高了預(yù)應(yīng)力混凝土管與原柱柱身的連接強(qiáng)度，并且增強(qiáng)了管件的整體協(xié)同受力效果。
[0019](4)采用自密實(shí)混凝土進(jìn)行回灌，充分利用其良好流動(dòng)性、填充性和保水性，使混凝土拌合物不需要振搗僅依靠自重即能充滿(mǎn)原柱和預(yù)應(yīng)力混凝土管?chē)隙傻目臻g，確保了回灌填充體的均勻性，從而保證了預(yù)應(yīng)力混凝土管與原柱柱身的連接強(qiáng)度。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型裂縫鋼筋混凝土柱維修加固結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是圖1沿A-A線(xiàn)的剖面圖；
[0022]圖3是分離式拉接環(huán)板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:1-較大柱裂縫，2-分離式拉接環(huán)板，3-拉桿，4-預(yù)應(yīng)力混凝土管，5-連接短鋼筋，6-鋼套箍，7-擴(kuò)大側(cè)壁，8-灌注孔，9-自密實(shí)混凝土，10-凹凸企口，11-施力器，12-應(yīng)變片，13-翼板，14-凸塊，15-拉桿貫穿孔，16-擴(kuò)大桿頭，17-螺紋，18-止水條，19-鋼筋混凝土柱。

【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型提出的裂縫鋼筋混凝土柱維修加固結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0025]本實(shí)施例中分離式拉接環(huán)板、預(yù)應(yīng)力混凝土管及自密實(shí)混凝土的設(shè)計(jì)及施工技術(shù)要求，本實(shí)施方式中不再累述，重點(diǎn)闡述本實(shí)用新型涉及結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式。
[0026]圖1是本實(shí)用新型裂縫鋼筋混凝土柱維修加固結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1沿A-A線(xiàn)的剖面圖，圖3是分離式拉接環(huán)板結(jié)構(gòu)示意圖，參照?qǐng)D1、圖2及圖3所示，裂縫鋼筋混凝土柱維修加固結(jié)構(gòu)，主要包括分離式拉接環(huán)板2、拉桿3、預(yù)應(yīng)力混凝土管4、自密實(shí)混凝土 9及施力器11 ;分離式拉接環(huán)板2為預(yù)制構(gòu)件，環(huán)板拼接處設(shè)有翼板13，翼板13沿鋼筋混凝土柱19徑向方向設(shè)置，板上開(kāi)設(shè)有螺孔，用于固定分離式拉接環(huán)板，環(huán)板外壁均勻設(shè)有凸塊14，凸塊14內(nèi)設(shè)有拉桿貫穿孔15，孔內(nèi)設(shè)置拉桿3 ;拉桿3頂端設(shè)有擴(kuò)大桿頭16，桿身下部設(shè)有螺紋17，桿身上設(shè)有應(yīng)變12，使得每個(gè)拉桿3受力均勻；預(yù)應(yīng)力混凝土管4為預(yù)制分離式構(gòu)件，沿凹凸企口 10進(jìn)行拼接，管的上部適宜擴(kuò)大，擴(kuò)大側(cè)壁7上設(shè)有2-3個(gè)灌注孔8，管壁內(nèi)側(cè)設(shè)置連接短鋼筋5，連接短鋼筋5伸出預(yù)應(yīng)力混凝土管4內(nèi)壁的長(zhǎng)度為凸塊14凸起高度的1 / 2-2 / 3，管的底部與樓板接觸處做密封處理，粘貼止水條18，管件拼接后沿高度方向均勻設(shè)置剛套箍6 ;鋼筋混凝土柱19與預(yù)應(yīng)力混凝土管4圍合而成的空間內(nèi)灌有自密實(shí)混凝土 9。
[0027]待維修加固的柱子為鋼筋混凝土柱，在外力及地震荷載作用下出現(xiàn)了較大裂縫。裂縫沿柱子橫向開(kāi)裂，沿柱高每隔一段距離出現(xiàn)一條橫向裂縫，縫寬1_左右。
[0028]在較大柱裂縫1上下200mm-500mm處標(biāo)記開(kāi)槽位置及寬度，然后對(duì)稱(chēng)開(kāi)設(shè)凹槽，凹槽寬度略大于分離式拉接環(huán)板2高度10-20mm，深度為8_12mm，將分離式拉接環(huán)板2嵌入凹槽內(nèi)，然后將翼板13兩兩進(jìn)行拼接并用螺栓固定。
[0029]待分離式拉接環(huán)板2固定后，將粘貼有應(yīng)變片12的拉桿3穿過(guò)拉桿貫穿孔15通過(guò)施力器11連接固定，拉桿3穿過(guò)拉桿貫穿孔15后頂端的擴(kuò)大桿頭16卡在孔口，桿身下部的螺紋17與螺母配合使用將拉桿3固定在施力器11上，沿柱周均勻布設(shè)3-6對(duì)拉桿3。
[0030]待拉桿3調(diào)節(jié)固定后，將預(yù)制的帶分離式應(yīng)力混凝土管4吊裝至指定位置，沿凹凸企口 10進(jìn)行拼接，并沿高度方向均勻設(shè)置剛套箍6，鋼套箍6采用嵌入式，其外表面與管周齊平。
[0031]預(yù)應(yīng)力混凝土管拼裝后底部與樓板接觸處做密封處理，將止水條18粘貼在接縫處，隨后自頂部向原鋼筋混凝土柱19和預(yù)應(yīng)力混凝土管4圍合而成的空間內(nèi)灌注自密實(shí)混凝土 9。
【權(quán)利要求】
1.一種裂縫鋼筋混凝土柱維修加固結(jié)構(gòu)，其特征在于，主要包括分離式拉結(jié)環(huán)板、拉桿、預(yù)應(yīng)力混凝土管、自密實(shí)混凝土及施力器；分離式拉接環(huán)板分別設(shè)于鋼筋混凝土柱體較大裂縫上下200mm-500mm處對(duì)稱(chēng)開(kāi)設(shè)的凹槽內(nèi)，分離式拉結(jié)環(huán)板拼接處設(shè)有翼板，外壁沿環(huán)向均勻設(shè)有凸塊，凸塊內(nèi)設(shè)有拉桿貫穿孔，孔內(nèi)設(shè)有拉桿，上、下兩拉桿通過(guò)施力器連接固定；鋼筋混凝土柱體外側(cè)設(shè)置有帶凹凸企口的預(yù)制分離式預(yù)應(yīng)力混凝土管，管的上部擴(kuò)大，擴(kuò)大側(cè)壁上設(shè)有2-3個(gè)灌注孔，管壁內(nèi)側(cè)設(shè)置連接短鋼筋，管的底部與樓板接觸處粘貼止水條；預(yù)應(yīng)力混凝土管沿高度方向均勻設(shè)置有鋼套箍，鋼套箍外表面與管周齊平；預(yù)應(yīng)力混凝土管與鋼筋混凝土柱體圍合而成的空間內(nèi)灌有自密實(shí)混凝土。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂縫鋼筋混凝土柱維修加固結(jié)構(gòu)，其特征在于凸塊外表面為弧形，與預(yù)應(yīng)力混凝土管的內(nèi)壁緊密接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂縫鋼筋混凝土柱維修加固結(jié)構(gòu)，其特征在于翼板沿鋼筋混凝土柱徑向方向設(shè)置，板上開(kāi)設(shè)有用于固定分離式拉接環(huán)板的螺孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂縫鋼筋混凝土柱維修加固結(jié)構(gòu)，其特征在于拉桿貫穿孔沿柱高方向貫通于環(huán)板外壁的凸塊內(nèi)，并使柱裂縫上、下的拉桿貫穿孔的孔道上下貫通，沿柱周均勻布設(shè)3-6對(duì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂縫鋼筋混凝土柱維修加固結(jié)構(gòu)，其特征在于拉桿頂端設(shè)有擴(kuò)大桿頭，桿身下部設(shè)有螺紋，拉桿穿過(guò)拉桿貫穿孔后通過(guò)頂端的擴(kuò)大桿頭固定在孔口，桿身下部的螺紋與螺母配合使用使拉桿固定在施力器上；桿身上設(shè)有應(yīng)變片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂縫鋼筋混凝土柱維修加固結(jié)構(gòu)，其特征在于施力器頂部與底部分別設(shè)有孔道，拉桿穿過(guò)孔道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂縫鋼筋混凝土柱維修加固結(jié)構(gòu)，其特征在于連接短鋼筋伸出預(yù)應(yīng)力混凝土管內(nèi)壁的長(zhǎng)度為凸塊凸起高度的I / 2-2 / 3。
【文檔編號(hào)】E04G23/02GK204098522SQ201420538946
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】關(guān)玉峰, 李紹中, 梁高峰 申請(qǐng)人:安徽天筑建設(shè)（集團(tuán)）有限公司