鋼筋混凝土圓柱加固裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鋼筋混凝土圓柱加固裝置，它包括鋼筋混凝土圓柱，所述鋼筋混凝土圓柱外面從下到上設有第一段外包鋼板、第二段外包鋼板和第三段外包鋼板，所述第一段外包鋼板兩端設有四個灌漿孔，所述第二段外包鋼板上端設有兩個灌漿孔，所述第一段外包鋼板、第二段外包鋼板和第三段外包鋼板焊接形成一個套箍于鋼筋混凝土圓柱外的鋼管，所述鋼管和鋼筋混凝土圓柱之間設有灌漿料。本實用新型適用于使用上不允許增大混凝土構件的截面尺寸而又需大幅度地提高其承載能力的混凝土柱的加固中。
【專利說明】
鋼筋混凝土圓柱加固裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于建筑結構領域，具體是涉及對截面尺寸和外觀影響較小、承載能力提高較大、經濟合理的一種鋼筋混凝土圓柱加固裝置。
【背景技術】
[0002]目前鋼筋混凝土柱的加固補強方法主要有加大截面加固法、外包鋼加固法等。加大截面加固法，顧名思義即通過加大構件的截面面積來達到提高其承載能力要求的加固方法。就是在原柱四周加設一定厚度的環形鋼筋混凝土，并采取一定的構造措施使之與原柱有效連接成一個整體，達到共同工作以提高其承載能力的目的。若采用此法，雖然加固后能明顯提高其承載能力，滿足現有的承載能力要求，但同時也有其局限性，原有柱子若繼續增大截面，一方面使得原有使用空間縮小，這在建筑不一定被允許，另一方面加固后的“胖柱”對抗震是不利的。
[0003]外包鋼加固法，即在混凝土構件四周包以型鋼或鋼板的加固方法，外包鋼材料可用角鋼、槽鋼、鋼板等，對于矩形構件大多在構件的四周包角鋼，其橫向用箍板連接，而對于圓形構件大多在構件的四周包鋼板。這種加固方法的主要特點是對截面尺寸和外觀影響較小、而承載能力提高較大、施工方便、現場工作量較小、受力較為可靠、且經濟合理，因此適用于使用上不允許增大混凝土構件的截面尺寸而又需大幅度地提高其承載能力的混凝土柱的加固中。
[0004]外包鋼加固法有干式和濕式兩種。干式外包鋼加固法是型鋼或鋼板直接外包于被加固構件四周，型鋼或鋼板與構件之間無任何連接，亦無化學結構膠或灌漿料等的粘結，因此，這種加固方法不能確保結合面之間有效地傳遞剪力。濕式外包鋼加固法分成兩種:第一種方法是在外包鋼和被加固構件之間留有一定的間距，內澆注混凝土，實際上是一種外包鋼加固法和加大截面加固法相結合的復合式加固法，需占用一定的空間；第二種方法是用化學結構膠或灌漿料將外包鋼直接粘貼于被加固構件上，對截面尺寸和外觀影響小，施工方便。濕式外包鋼加固法由于采取措施確保了外包鋼與原構件的結合面之間的有效連接，使之能有效地共同工作，有效地傳遞剪力，其提高承載力的能力顯著強于干式外包鋼加固法。
實用新型內容
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是針對因改造或者施工質量問題導致框架圓柱長細比或者承載力不滿足時對原圓柱進行加固，而提供一種鋼筋混凝土圓柱加固裝置，它對截面尺寸和外觀影響較小、承載能力提高較大、施工方便、現場工作量較小、受力較為可靠、且經濟合理。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案如下:
[0007]一種鋼筋混凝土圓柱加固裝置，包括鋼筋混凝土圓柱，所述鋼筋混凝土圓柱外面從下到上設有第一段外包鋼板、第二段外包鋼板和第三段外包鋼板，所述第一段外包鋼板兩端設有四個灌漿孔，所述第二段外包鋼板上端設有兩個灌漿孔，所述第一段外包鋼板、第二段外包鋼板和第三段外包鋼板焊接形成一個套箍于鋼筋混凝土圓柱外的鋼管，所述鋼管和鋼筋混凝土圓柱之間設有灌漿料。
[0008]其中，所述鋼筋混凝土圓柱上端梁柱節點設有鋼筋混凝土環形箍筋，所述環形箍筋的鋼管外壁焊接有短筋，環形箍筋底部鋼管外表面焊接有一圈環形鋼板，環形鋼板再通過螺栓錨于原鋼筋混凝土框架梁上，所述環形鋼板下等間距焊接有12個放射狀豎向加勁肋板。
[0009]其中，所述鋼筋混凝土圓柱下端基腳節點樓面上設有一圈焊接于鋼管壁上的環形鋼板，環形鋼板再通過螺栓錨于原鋼筋混凝土梁或箱基的混凝土池壁上，所述環形鋼板上等間距焊接有12個放射狀豎向加勁肋板。
[0010]其中，所述第一段外包鋼板、第二段外包鋼板和第三段外包鋼板各由兩段半圓形鋼板構成，材質為強度I級或者II級鋼材。
[0011]其中，所述灌漿料為C35微膨脹自流平灌漿料。
[0012]本實用新型的有益效果:(I)可有效提高圓柱的極限承載能力，同時提高變形能力和耗能能力，改善圓柱的延性，更好地滿足結構的抗震要求；(2)對截面尺寸和外觀影響較小、而承載能力提高較大、施工方便、現場工作量較小、受力較為可靠、且經濟合理；(3)適用于不允許增大混凝土構件的截面尺寸而又需大幅度地提高其承載能力的混凝土柱的加固中。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型鋼筋混凝土圓柱加固裝置的加固補強圖；
[0014]圖2是圖1的A-A剖視圖；
[0015]圖3是圖1的B-B剖視圖；
[0016]圖4是本實用新型鋼筋混凝土圓柱加固裝置的加固補強的上端梁柱節點處理圖；
[0017]圖5是圖4的C-C剖視圖；
[0018]圖6是圖4的D-D剖視圖；
[0019]圖7是本實用新型鋼筋混凝土圓柱加固裝置的加固補強的下端基腳節點處理圖；
[0020]圖8是圖7的E-E剖視圖；
[0021]圖中:第一段外包鋼板1、第二段外包鋼板2、第三段外包鋼板3、灌漿孔4、加勁肋板5、短筋6、螺栓7、環形箍筋8。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本用新型做進一步詳細說明。
[0023]一種鋼筋混凝土圓柱加固裝置，包括鋼筋混凝土圓柱，所述鋼筋混凝土圓柱外面從下到上設有第一段外包鋼板1、第二段外包鋼板2和第三段外包鋼板3，所述第一段外包鋼板I兩端設有四個灌漿孔4，所述第二段外包鋼板2上端設有兩個灌漿孔4，所述第一段外包鋼板1、第二段外包鋼板2和第三段外包鋼板3焊接形成一個套箍于鋼筋混凝土圓柱外的鋼管，所述鋼管和鋼筋混凝土圓柱之間設有灌漿料。
[0024]所述鋼筋混凝土圓柱上端梁柱節點設有鋼筋混凝土環形箍筋8，所述環形箍筋8的鋼管外壁焊接有短筋6，環形箍筋8底部鋼管外表面焊接有一圈環形鋼板，環形鋼板再通過螺栓7錨于原鋼筋混凝土框架梁上，所述環形鋼板下等間距焊接有12個放射狀豎向加勁肋板5，所述鋼筋混凝土圓柱下端基腳節點樓面上設有一圈焊接于鋼管壁上的環形鋼板，環形鋼板再通過螺栓7錨于原鋼筋混凝土梁或箱基的混凝土池壁上，所述環形鋼板上等間距焊接有12個放射狀豎向加勁肋板5，所述第一段外包鋼板1、第二段外包鋼板2和第三段外包鋼板3各由兩段半圓形鋼板構成，材質為強度I級或者II級鋼材，所述灌漿料為C35微膨脹自流平灌漿料。
[0025]由于使用功能改變，需敲除二層的部分樓蓋(板及梁)，導致其中一框架圓柱(直徑為800mm)的長度變為9.3m (系一層層高4.8m加上二層層高4.5m),形成相對細長柱，使其承載能力和穩定性有所下降。為滿足正常的使用要求、極限承載能力要求和抗震要求，對其進行加固補強處理。
[0026]在加固過程中，加固步驟為:
[0027]A、支撐梁板，對與被加固鋼筋混凝土圓柱相連的梁板進行有效支撐。
[0028]B、加工圓柱:打磨鋼筋混凝土圓柱表面使之平整，再用鋼絲刷刷毛圓柱表面，并用水沖洗干凈，打磨平整是為了使弧形鋼板與圓柱表面更加貼合，而用鋼絲刷刷毛并沖洗干凈則是為了使弧形鋼板與圓柱通過灌漿料能更好地粘結在一起。
[0029]C、自下而上外包鋼板:外包鋼板均為工廠制作，共有三段，每段分成兩個半圓，共分為六塊，加工制作成六段等內徑的180度弧形鋼板，四段長為3.0m，兩段長為3.lm，并做有效地防腐處理。其中，長為3.1m的兩段鋼板置于最上端，需升至板底，遇梁處則割除。外包鋼板施工時主要有以下三個步驟:
[0030]安裝第一段外包鋼板1，把兩塊3.0m長的弧形鋼板安裝就位于圓柱最下端，就位時應調直，并用卡具從X和Y兩個方向將外包弧形鋼板卡貼于圓柱并校準。就位完畢后，將兩鋼板在接口處用坡口焊焊接，使之連接成一整體，形成一圓形鋼管套箍于圓柱。待焊縫溫度降至60°c后，即進行C35微膨脹自流平灌漿料的灌漿，灌漿時通過高壓泵把灌漿料從下端的四個灌漿孔4壓入，直至上端4個灌漿孔4均有漿液溢出則停止灌漿；
[0031]安裝第二段外包鋼板2，在第一段外包鋼板I之上將兩塊鋼板安裝就位，就位完畢后，先將兩鋼板在接口處用焊接，然后再將第二段外包鋼板2與第一段外包鋼板I在接口處焊接，待焊縫溫度降至55-65°C時，通過灌漿孔4在外包鋼板與原圓柱間灌漿；
[0032]安裝第二段外包鋼板2，在第一段外包鋼板I之上將兩塊3.0m長的弧形鋼板安裝就位，所述第一段外包鋼板I的兩鋼板的接口與第二段外包鋼板2的兩鋼板的接口錯開90度，就位完畢后，先將該段兩鋼板在接口處用坡口焊焊接，然后再將該段鋼板與前段鋼板在接口處用坡口焊焊接。待焊縫溫度降至60°C后，即進行C35微膨脹自流平灌漿料的灌漿，通過高壓泵把灌漿料從灌漿孔4壓入，直至第二段外包鋼板2的灌漿孔4均有漿液溢出則停止灌漿；
[0033]安裝第三段外包鋼板3，將最后兩塊長3.1m的弧形鋼板安裝就位、焊接及灌漿，此時灌漿時需全部灌滿，無需再留置。所述第二段外包鋼板2的兩鋼板的接口與第三段外包鋼板3的兩鋼板的接口錯開90度，即與第一段兩鋼板接口在同一豎直線上；
[0034]在對第一段外包鋼板I和第二段外包鋼板2施工灌漿時，均在外包鋼最上端留置一段未灌漿，其原因是若灌漿至端口，則漿液將會粘結于鋼板端口，加大上下兩段鋼板相焊接時的端口處理難度，影響焊接質量。此外，焊接時焊縫周圍溫度較高，會影響灌漿料的粘結質量，而留置一段則可以避免這種不利影響。外包鋼板施工完畢后，外包鋼已焊接成一個套箍于圓柱的鋼管，與原柱有效粘結，與原鋼筋混凝土圓柱形成一個整體共同參與工作。
[0035]D、加固外包鋼的上端梁柱節點和下端基腳節點:
[0036]加固鋼筋混凝土圓柱上端梁柱節點時，采用鋼管混凝土柱環梁式梁柱節點和加勁環式梁柱節點相結合的方式，所包鋼管一直伸至板底，遇梁處則割除，在梁柱節點設置300mm寬并且與該節點處最高粱等高的鋼筋混凝土環形箍筋8，環形箍筋8的鋼管外壁焊接短筋6，環形箍筋8底部鋼管外表面焊接一圈環形鋼板，再把環形鋼板再通過螺栓7錨于原鋼筋混凝土框架梁上，環形鋼板下等間距焊接12個放射狀豎向加勁肋板5，并使之與鋼管壁和鋼環板相焊接，此外，還從梁頂掛下若干鋼筋與鋼管焊接；
[0037]加固鋼筋混凝土圓柱下端基腳節點時，采用加強環式節點的方式，所包鋼管伸至一層樓面，在鋼筋混凝土圓柱下端基腳節點樓面上設置一圈焊接于鋼管壁上的環形鋼板，再把環形鋼板再通過螺栓7錨于原鋼筋混凝土梁或箱基的混凝土池壁上，環形鋼板上等間距焊接12個放射狀豎向加勁肋板5。
【權利要求】
1.一種鋼筋混凝土圓柱加固裝置，包括鋼筋混凝土圓柱，其特征是，所述鋼筋混凝土圓柱外面從下到上設有第一段外包鋼板(I)、第二段外包鋼板(2)和第三段外包鋼板(3)，所述第一段外包鋼板(I)兩端設有四個灌漿孔(4)，所述第二段外包鋼板(2)上端設有兩個灌漿孔(4)，所述第一段外包鋼板(I)、第二段外包鋼板(2)和第三段外包鋼板(3)焊接形成一個套箍于鋼筋混凝土圓柱外的鋼管，所述鋼管和鋼筋混凝土圓柱之間設有灌漿料。
2.根據權利要求1所述的鋼筋混凝土圓柱加固裝置，其特征是，所述鋼筋混凝土圓柱上端梁柱節點設有鋼筋混凝土環形箍筋(8)，所述環形箍筋(8)的鋼管外壁焊接有短筋(6)，環形箍筋(8)底部鋼管外表面焊接有一圈環形鋼板，環形鋼板再通過螺栓(7)錨于原鋼筋混凝土框架梁上，所述環形鋼板下等間距焊接有12個放射狀豎向加勁肋板(5)。
3.根據權利要求1所述的鋼筋混凝土圓柱加固裝置，其特征是，所述鋼筋混凝土圓柱下端基腳節點樓面上設有一圈焊接于鋼管壁上的環形鋼板，環形鋼板再通過螺栓(7)錨于原鋼筋混凝土梁或箱基的混凝土池壁上，所述環形鋼板上等間距焊接有12個放射狀豎向加勁肋板(5)。
4.根據權利要求1所述的鋼筋混凝土圓柱加固裝置，其特征是，所述第一段外包鋼板(I)、第二段外包鋼板(2)和第三段外包鋼板(3)各由兩段半圓形鋼板構成，材質為強度I級或者II級鋼材。
5.根據權利要求1所述的鋼筋混凝土圓柱加固裝置，其特征是，所述灌漿料為C35微膨脹自流平灌漿料。
【文檔編號】E04G23/02GK203947797SQ201420359932
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月2日 優先權日:2014年7月2日
【發明者】徐春燕 申請人:常州市規劃設計院