CN103397787A - 一种钢筋混凝土柱双向x交叉托换技术 - Google Patents
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Abstract
一种采用双向X交叉进行钢筋混凝土柱的托换技术，通过X交叉钢筋受拉,同时产生产生垂直新旧混凝土界面的法向压力来提高托换节点承载力。在被托换的钢筋混凝土柱（1）的四周浇筑钢筋混凝土包柱梁（6），在所述钢筋混凝土包柱梁内分别设置纵横两个方向上的U形钢筋（2）、（3），U形钢筋下部嵌固设置在混凝土柱底侧面的凹槽(7)内，或浇筑于包柱梁内，钢筋上部两端锚固在对面包柱梁内,或伸出抱柱梁表面,与螺丝端杆锚具(5)连接,可施加预应力。该托换装置托换荷载适用范围广，施工方便，施工风险低，部分装置材料可以重复利用，成本低，该托换方法的思路和原理不仅能应用于钢筋混凝土柱托换，也可以应用到各类墙体托换工程中。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型钢筋混凝土柱的托换技术，特别涉及一种钢筋混凝土柱双向X交叉托换装技术，属于工程结构加固改造技术领域。
背景技术
钢筋混凝土结构是国内外应用最广泛的结构形式之一，由于设计、施工缺陷，自然界各种物理、化学及生物作用的损伤或提升使用要求等原因，大量的工程结构需要进行加固改造。结构托换技术是通过改变荷载传递路径的方式实现结构安全托换，该技术在建筑物顶升纠偏工程、建筑物大空间改造工程、建筑物整体移位工程等领域应用广泛。最常见的工程托换包括柱托换和墙体托换。柱的托换方法目前有钢筋混凝土包柱梁托换、柱中穿钢筋或螺杆托换。托换柱表面多采用凿毛、切割凹槽等处理方法来提高界面的粗糙度。当柱的竖向荷载较大时，包柱梁托换可通过增加包柱梁的高度提高承载能力，但对结构空间影响较大；柱中穿筋和穿螺栓托换方法可以减小节点尺寸，但由于穿筋前需要对柱进行钻孔，对柱削弱过大，增大工程风险，钻孔施工工序较复杂且穿入的钢筋或螺杆一般不能取出，不能重复应用，成本较高。另外，采用穿螺杆方法时，一般两侧采用拧紧螺母的方法增大包柱梁的约束，但并没有施加足够的预压力。
发明内容
本发明的目的是针对钢筋混凝土柱竖向荷载较大时，常规托换方法托换节点尺寸较大，或施工风险高，需要开发一种施工方便、托换节点尺寸相对较小、托换荷载范围广、施工风险低、施工成本低的托换方法。
本发明通过以下技术方案实现发明目的：
一种钢筋混凝土柱双向X交叉托换技术，通过X交叉钢筋产生与压力反向切向力和垂直新旧混凝土界面的法向压力提高托换节点承载力，其特征在于：在被托换的钢筋混凝土柱（1）的四周浇筑钢筋混凝土包柱梁（6），在所述钢筋混凝土包柱梁内分别设置纵横两个方向上的U形钢筋（2）、（3），U形钢筋下部嵌固于混凝土柱底侧面开设的凹槽内，或直接浇筑在包柱梁下部，钢筋两端固定在包柱梁内。
本发明中钢筋混凝土包柱梁可以是矩形形式也可以是梯形形式。
本发明中U形钢筋倾斜角可在0~80°之间选择，当柱截面尺寸和包柱梁高度条件满足式，宜取不小于45°；U形筋下部可浇筑于抱柱梁中，也可嵌固与柱侧切割的凹槽内，上端可采用两种方式锚固，一种可直接设弯钩锚固于包柱梁内，另一种可伸出抱柱梁表面，和螺丝端杆锚具连接，可通过旋紧螺母施加预应力。
本发明中U形钢筋与混凝土之间可采用有粘结，也可包裹油纸采用无粘结。当柱托换结构为永久结构时，应采用有粘结。
本发明中为了避免交双向X交叉钢筋相交，双向X交叉U形钢筋在包柱梁内倾斜角度可以不同，两翼可张开一定角度，底部水平段长度可以不同，纵横两个方向的U形筋上下位置可错开。同一侧U形交叉钢筋的竖向间距不应小于50mm。
本发明的效果和益处是：
本方法施工简单，仅需对柱局部开槽和表面凿毛，对原截面削弱小，安全性高；不仅充分利用U形X交叉钢筋的抗拉强度，而且利用增加界面压力提高托换承载力，换节点尺寸小；托换荷载范围大，通过调整钢筋数量可容易实现。
附图说明
图1是本发明矩形式托换节点平面图。
图2是本发明梯形式托换节点平面图。
图3是本发明U形钢筋下部嵌固于柱底侧面凹槽的矩形托换节点剖面图。
图4是本发明U形钢筋下部嵌固于柱底侧面凹槽的梯形托换节点剖面图。
图5是本发明U形钢筋下部浇筑在包柱梁内的矩形托换节点剖面图
图6是本发明U形钢筋下部浇筑在包柱梁内的梯形托换节点剖面图
图1-6中（1）被托换钢筋混凝土柱；（2）方向一U形钢筋；（3）方向二U形钢筋；（4）垫板；（5）锚具；（6）抱柱梁。
具体实施方式
如图所示，一种采用双向X交叉配筋技术进行钢筋混凝土柱的托换技术，在被托换的钢筋混凝土柱（1）的四周浇筑的钢筋混凝土包柱梁（6），包柱梁可以是矩形形式也可以是梯形形式。钢筋混凝土包柱梁内分别设置纵横两个方向上的U形钢筋（2）、（3），倾斜角可在0~80°之间选择，当柱截面尺寸和包柱梁高度条件满足式，宜取不小于45°。U形筋下部可浇筑于抱柱梁（6）中，也可嵌固与柱侧切割的凹槽内，上端可采用两种方式锚固，一种可直接设弯钩锚固于包柱梁（6）内，另一种可伸出抱柱梁（6）表面，和螺丝端杆锚具连接，可通过旋紧螺母施加预应力。施加预应力时，U形钢筋与混凝土之间可采用有粘结，也可包裹油纸采用无粘结。当柱托换结构为永久结构时，应采用有粘结。
本发明中为避免纵横向U形钢筋相交碰撞，可调整相对钢筋底边长度，或调整纵横向柱侧凹槽高度，并使U形筋两翼向两侧张开一定角度。通过增加双向X交叉钢筋的数量实现提高托换承载力，并且不消弱柱截面尺寸。
本发明中在被托换钢筋混凝土柱（1）托换高度范围内柱表面进行凿毛，当U形钢筋嵌固于混凝土柱时还需要在混凝土柱侧面切割凹槽，然后四周绑扎包柱梁钢筋，并固定X交叉钢筋，支包柱梁模板（包柱梁浇筑完成后可以拆除），然后浇筑包柱梁（6）。
Claims (5)
1.一种钢筋混凝土柱双向X交叉托换技术，通过X交叉钢筋受拉,同时产生垂直于新旧混凝土界面的法向压力来提高托换节点承载力，其特征在于：在被托换的钢筋混凝土柱的四周浇筑钢筋混凝土包柱梁，在所述钢筋混凝土包柱梁内分别设置纵横两个方向上的U形钢筋，并且U形钢筋嵌固于混凝土柱底侧面的凹槽内，或浇筑在包柱梁下部，钢筋上部两端伸入对面包柱梁内。
2.如权利要求1所述的一种钢筋混凝土柱双向X交叉托换技术，其特征在于：包柱梁截面可以是矩形也可以是梯形。
3.如权利要求1所述的一种钢筋混凝土柱双向X交叉托换技术，其特征在于：包柱梁中交叉钢筋形式为U形；倾斜角在0~80°之间选择，当柱截面尺寸和包柱梁高度条件满足式，宜取不小于45°；U形筋下部浇筑于抱柱梁中，也可嵌固与柱侧切割的凹槽内，上端采用两种方式锚固，一种直接设弯钩锚固于包柱梁内，另一种伸出抱柱梁表面，和螺丝端杆锚具连接。
4. 如权利要求1所述的一种钢筋混凝土柱双向X交叉托换技术，U形钢筋与混凝土之间可采用有粘结，也可包裹油纸采用无粘结，当柱托换结构为永久结构时，采用有粘结。
5. 如权利要求1所述的一种钢筋混凝土柱双向X交叉托换技术，其特征在于：
所述的凹槽深度凿至纵筋外表面，并应错开柱箍筋,同一侧U形钢筋竖向间距不小于50mm。
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