CN102080454A - 建筑中的柱加固方法 - Google Patents

Abstract

本发明为建筑中的柱加固方法，沿柱的高度方向，每间隔50～300mm，安装一道钢带箍，钢带箍绕柱的周向闭合，所述钢带箍的张拉应力为钢带的极限抗拉强度的10～50％，可以有效改善柱的强度变形能力，并有效限制或延缓开裂，具有施工方便，操作简单，成本低廉，性能优良的特点。

Description

建筑中的柱加固方法

技术领域

本发明属于土木工程领域，涉及建筑中的柱加固方法。

背景技术

柱直接承受由楼盖和梁传递的全部建筑竖向荷载，同时承担水平地震作用和风荷载等水平荷载，柱受力性能直接决定建筑结构的安全性，是建筑结构中最重要受力构件。由于建筑使用功能改变、建筑抗震需求提高及建筑老旧等原因，目前大量的建筑结构进行不同程度的修复和加固，而其中尤以钢筋混凝土柱、木柱和砖石柱的修复和加固更为突出为紧迫。目前钢筋混凝土柱和砖石柱常用加固方法有增大柱截面法、外包钢套法和粘贴碳纤维布法，木柱主要加固方法粘贴碳纤维布法。其中增大柱截面法和外包钢套法施工麻烦、成本较高，而外贴碳纤维布法属于被动加固技术，对加固后柱受力性能提高不是非常明显，同时容易发生碳纤维布与柱表面的剥离破坏，并且加固成本也较高。因此，上述几种常用加固技术均具有一定局限性。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供建筑中的柱加固方法，依靠打包钢带箍对柱产生非常大的横向约束预应力，使柱中旧有部分受到良好主动横向约束，可以有效改善柱的强度变形能力，并有效限制或延缓开裂，具有施工方便，操作简单，成本低廉，性能优良的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

建筑中的柱加固方法，沿柱1的高度方向，每间隔50～300mm，安装一道钢带箍2，钢带箍2绕柱1的周向闭合，所述钢带箍2的张拉应力为钢带的极限抗拉强度的10～50％。

在安装钢带箍2之前，先沿柱1的高度方向，在柱1上粘贴角钢4，然后再安装钢带箍2，钢带箍2将角钢4和柱1封闭在内。

所述的角钢4材质为普通钢、不锈钢、碳纤维或者铝合金。

所述的角钢4用环氧砂浆粘贴在柱1上。

在安装钢带箍2之前，先对柱1进行抗弯加固，所述抗弯加固的方式为外包钢套、粘贴碳纤维板或者粘贴碳纤维布。

所述钢带箍2利用气动打包机安装，用打包扣3永久封口固定。

所述钢带箍2的强度为800MPa以上，厚度为0.5～1.5mm，宽度为16～50mm。

所述的钢带箍2材质为发蓝钢带、不锈钢带、镀锌钢或者碳纤维带。

所述的柱1为混凝土柱、砖石柱或者木柱。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

(1)加固效果好。

(2)施工方便。

(3)耐久性好。

(4)取材方便，成本低廉。

(5)应用范围广，经济效益好。

附图说明

图1是利用本发明所述方法加固的柱的结构示意图。

图2是本发明加固柱的横截面视图。

图3是增加角钢的柱的结构视图。

图4是增加角钢的柱的侧截面视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例一

如图1所示，柱1为混凝土柱，在对其进行加固之前，先将其表面进行初步的清理，然后利用气动打包机将钢带箍2打包安装，用打包扣3永久封口固定，钢带箍2绕柱1的周向闭合，相邻两道钢带箍之间的距离为100mm，打包安装时，调整给定气压值控制钢带箍的打包松紧度使钢带张拉应力为钢带极限抗拉强度的30％。本实施例中，选择的钢带箍的材质为发蓝钢带，也可以采用不锈钢带、镀锌钢或者碳纤维带，其强度在800MPa以上，厚度为0.5～1.5mm，本实施例优选1mm，宽度为16～50mm，本实施例优选32mm。

更优一步选择，如图2所示，在安装钢带箍2之前，先沿柱1的高度方向，在柱1上用环氧砂浆粘贴预先倒角角钢4，然后再安装钢带箍2，钢带箍2将角钢4和柱1封闭在内，角钢的材质可选择普通钢、不锈钢或者碳纤维，也可以选择价格更低的铝合金。

实施例二

本实施例中，柱1为砖石柱，在对其进行加固之前，先将其表面进行初步的清理，然后利用气动打包机将钢带箍2打包安装，用打包扣3永久封口固定，钢带箍2绕柱1的周向闭合，相邻两道钢带箍之间的距离为150mm，打包安装时，调整给定气压值控制钢带箍的打包松紧度使钢带张拉应力为钢带极限抗拉强度的25％。本实施例中，选择的钢带箍的材质为碳纤维带，也可以采用不锈钢带、镀锌钢或者发蓝钢带，其强度在800MPa以上，厚度为0.5～1.5mm，本实施例选择0.5mm，宽度为16～50mm，本实施例选择22mm。

更优一步选择，在安装钢带箍2之前，先沿柱1的高度方向，在柱1上用环氧砂浆粘贴预先倒角角钢4，然后再安装钢带箍2，钢带箍2将角钢4和柱1封闭在内，角钢的材质可选择普通钢、不锈钢或者碳纤维，也可以选择价格更低的铝合金。

实施例三

本实施例中，柱1为木柱，在对其进行加固之前，先将其表面进行初步的清理，然后利用气动打包机将钢带箍2打包安装，用打包扣3永久封口固定，钢带箍2绕柱1的周向闭合，相邻两道钢带箍之间的距离为200mm，打包安装时，调整给定气压值控制钢带箍的打包松紧度使钢带张拉应力为钢带极限抗拉强度的20％。本实施例中，选择的钢带箍的材质为不锈钢带，也可以采用碳纤维带、镀锌钢或者发蓝钢带，其强度在800MPa以上，厚度为0.5～1.5mm，本实施例选择1.5mm，宽度为16～50mm，本实施例选择16mm。

更优一步选择，在安装钢带箍2之前，先沿柱1的高度方向，在柱1上用环氧砂浆粘贴角钢4，然后再安装钢带箍2，钢带箍2将角钢4和柱1封闭在内，角钢的材质可选择普通钢、不锈钢或者碳纤维，也可以选择价格更低的铝合金。

如果要加固的柱的截面为圆形，则可以用截面为弧形的长钢片来替代角钢4，如果要加固的柱的截面为多边形，则在其每个拐角处用截面相适应的长钢片代替粘贴角钢4。

本发明通过气动打包技术在实现增加受力元件(外包钢带箍)提高强度以外，最重要之处在于依靠打包钢带箍对构件中混凝土、木材或砖、石材料产生非常大的横向约束预应力，使所加固构件中旧有材料(混凝土、木材或砖、石)受到良好主动横向约束，可以有效改善受约束构件的强度变形能力，并有效限制或延缓构件中混凝土(或木材、砖、石)开裂，从而极大提高所加固构件变形性能和耗能能力，结合外包钢套、粘贴钢板、粘贴碳纤维板或粘贴碳纤维布等传统技术，可形成对构件抗剪、抗弯、抗压和抗扭等各种承载能力综合提高的组合加固技术，属于主动加固技术范畴，可全面提高加固后构件强度、变形、耗能和抗震性能等各项性能指标。

现有各种类型钢带如发蓝钢带、不锈钢带、镀锌钢以及碳纤维带等，其极限强度均可高达900MPa以上，其中碳纤维带强度更是高达2000Mpa以上，因此本发明的加固效果非常好，同时，利用气动打包机来施工，方便易行。本发明中的钢带材质可根据不同的需要来选取，其耐久性良好。

本发明适用于各种材料类型和各种截面的柱加固，取材方便，成本低廉，适用于民用建筑、工业厂房、桥柱等，为解决目前大量的工程结构加固修复提供经济、有效、实用的加固技术，有效改善现有工程结构的使用性能和使用寿命，有效提高现有工程结构的抗震防灾能力，具有重要的社会意义。

Claims (10)

1.建筑中的柱加固方法，其特征在于，沿柱(1)的高度方向，每间隔50～300mm，安装一道钢带箍(2)，钢带箍(2)绕柱(1)的周向闭合，所述钢带箍(2)的张拉应力为钢带的极限抗拉强度的10～50％。

2.根据权利要求1所述的建筑中的柱加固方法，其特征在于，沿柱(1)的高度方向，每间隔150mm，安装一道钢带箍(2)，钢带箍(2)绕柱(1)的周向闭合，所述钢带箍(2)的张拉应力为钢带的极限抗拉强度的35％。

3.根据权利要求1所述的建筑中的柱加固方法，其特征在于，在安装钢带箍(2)之前，先沿柱(1)的长度方向，在柱(1)上粘贴角钢(4)，然后再安装钢带箍(2)，钢带箍(2)将角钢(4)和柱(1)封闭在内。

4.根据权利要求3所述的建筑中的柱加固方法，其特征在于，所述的角钢(4)材质为普通钢、不锈钢、碳纤维或者铝合金。

5.根据权利要求3所述的建筑中的柱加固方法，其特征在于，所述的角钢(4)用环氧砂浆粘贴在柱(1)上。

6.根据权利要求1或3所述的建筑中的柱加固方法，其特征在于，在安装钢带箍(2)之前，先对柱(1)进行抗弯加固，所述抗弯加固的方式为外包钢套、粘贴碳纤维板或者粘贴碳纤维布。

7.根据权利要求1或3所述的建筑中的柱加固方法，其特征在于，所述钢带箍(2)利用气动打包机安装，用打包扣(3)永久封口固定。

8.根据权利要求1或3所述的建筑中的柱加固方法，其特征在于，所述钢带箍(2)的强度为800MPa以上，厚度为0.5～1.5mm，宽度为16～50mm。

9.根据权利要求8所述的建筑中的柱加固方法，其特征在于，所述的钢带箍(2)材质为发蓝钢带、不锈钢带、镀锌钢或者碳纤维带。

10.根据权利要求1所述的建筑中的柱加固方法，其特征在于，所述的柱(1)为混凝土柱、砖石柱或者木柱。

Images