CN105442864A - 一种圆形钢筋混凝土柱的局部加固方法 - Google Patents

一种圆形钢筋混凝土柱的局部加固方法 Download PDF

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卢亦焱
祝涛
李杉
李伟捷
李娜
梁鸿骏
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    • E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
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Abstract

本发明公开一种圆形钢筋混凝土柱的局部加固方法，其主要步骤是：在原有的钢筋混凝土柱需要加固处设置对称植筋，在钢筋混凝土柱外围设置厚度为3～10mm的外套薄壁钢管，所述外套薄壁钢管由两块半圆卷钢板现场对缝焊接而成为套管，在外套薄壁钢管外缠绕FRP布，待FRP布胶粘剂固化之后，在外套薄壁钢管和钢筋混凝土柱之间浇筑自密实混凝土；利用本方法加固的圆形钢筋混凝土柱与新建工程相比，既可减少自然资源和社会资源的浪费，又能提高承载力和抗震性能，延长其服役寿命，具有工期短、费用低等优点，适用于高层与超高层建筑、大跨度桥梁墩柱、大型工业厂房的局部加固等。

Description

一种圆形钢筋混凝土柱的局部加固方法
技术领域
本发明是涉及一种加固方法，具体涉及一种圆形钢筋混凝土柱的局部加固方法。
背景技术
钢管高性能混凝土柱除具有高性能混凝土强度高、变形小的优点外还兼有钢管混凝土的延性好、耗能好、抗冲击和抗震性能好等优点，现阶段在多层、高层与超高层建筑、大跨度桥梁、大型工业厂房等结构中广泛应用，施工方便，缩短工期，降低造价，取得良好的经济效果。然而由于一些建筑物加层改造，原有结构体系已不能满足承载力要求；另外有一些在建或已建的建筑物由于设计或者施工等方面的原因，存在一些缺陷；另外由于遭遇地震、火灾等灾害后，现有钢筋混凝土结构出现损伤，其承载力和刚度下降；这些问题直接影响到建筑结构的安全使用，使得钢筋混凝土结构的加固和修复变得十分重要。
现阶段，常采用增大截面加固法、置换混凝土加固法、体外预应力加固法、外包型钢加固法、粘贴钢板加固法、粘贴纤维复合材加固法、预应力碳纤维复合板加固法等方式加固普通混凝土结构。增大截面加固法使新老混凝土共同工作性不好，协同变形性能差，对结构塑性改善较小。外包型钢加固法使得外包型钢与原构件不能整体工作，彼此只能单独受力，外包钢材性能利用率低，整体性差。因此，迫切需要一种加固钢筋混凝土结构的新方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用外套钢管、外缠FRP布、内部植筋、填充自密实混凝土或无机灌浆料来实现对原有圆形钢筋混凝土柱的加固，提高其承载力和延性，以解决上述问题，充分发挥不同材料的力学性能，结构整体性能好，施工方便，经济合理。
本发明为解决上述问题所采取的解决方案为：
一种圆形钢筋混凝土柱的局部加固方法，包括以下步骤：
a在原有的钢筋混凝土柱需要加固处设置对称植筋；
b在钢筋混凝土柱外围设置外套薄壁钢管，所述外套薄壁钢管将钢筋混凝土柱和植筋包裹在内；
c在外套薄壁钢管外缠绕FRP布，待FRP布胶粘剂固化之后，在外套薄壁钢管和钢筋混凝土柱之间浇筑自密实混凝土；
FRP布可以弥补钢管抗腐蚀性能差的缺点，也可以发挥自身的抗拉性能，为混凝土提供更强的约束。
作为改进，所述外套薄壁钢管与所述钢筋混凝土柱几何中心重合，或根据承载情况进行偏心设置。
作为改进，所述混凝土是掺有钢纤维的新型混凝土或者无机灌浆料。
作为改进，所述外套薄壁钢管由两块半圆卷钢板现场对缝焊接成为套管，所述外套薄壁钢管厚度为3～10mm，以方便套箍和减少自重。
本发明的技术效果在于：
1.用本方法加固的圆形钢筋混凝土柱与新建工程相比，既可减少自然资源和社会资源的浪费，又能提高承载力和抗震性能，延长其服役寿命，具有工期短、费用低等优点，适用于高层与超高层建筑、大跨度桥梁墩柱、大型工业厂房的局部加固等。
2.该加固方法的思路在于将增大截面加固法中的纵筋与箍筋用量转化为外套钢管，利用外套薄壁钢管并外缠FRP布，在不增加用钢量的前提下，以达到对原有的钢筋混凝土柱良好的套箍作用，提高核心柱的承载力与延性。
3.外套薄壁钢管、可适度减小截面面积，减轻加固柱自重，节约工程造价。
4.充分利用FRP布、质量轻、强度高，耐腐蚀性强等特点，提高外套薄壁钢管的耐腐蚀性，与外套薄壁钢管协同受力，共同约束核心混凝土柱。
5.外套薄壁钢管可作为浇筑高性能混凝土的模板，操作简单、施工方便，缩短工期，降低工程成本，且加固可靠性高。
6.创造性的将纤维混凝土、自密实混凝土的技术相结合，使这种新型高性能混凝土具有良好的流动性、稳定性、均匀性和密实度，并将其引入到钢管高性能混凝土结构当中用于工程加固。
7.该组合加固柱属于一种新型钢管混凝土结构，其综合了钢管混凝土结构与增大截面加固法二者的优势，能够大幅提高原有钢管混凝土柱的承载力与延性，相比现有加固方法具有很强的技术优势。
附图说明
图1为钢筋混凝土柱和加固结构截面示意图；
图2为钢筋混凝土柱和加固结构立面示意图；
其中，1-钢筋混凝土柱、2-植筋、3-混凝土、4-外套薄壁钢管，5-FRP布。
具体实施方式
结合附图对本发明进行举例说明，
本发明提供了.一种圆形钢筋混凝土柱的局部加固方法，包括以下步骤：
a在原有的钢筋混凝土柱1需要加固处设置对称植筋2；
b在钢筋混凝土柱1外围设置外套薄壁钢管4，所述外套薄壁钢管4将钢筋混凝土柱1和植筋2包裹在内；
c在外套薄壁钢管4外缠绕FRP布5，待FRP布5胶粘剂固化之后，在外套薄壁钢管4和钢筋混凝土柱1之间浇筑自密实掺有钢纤维的新型混凝土或者无机灌浆料。
所述外套薄壁钢管4与所述钢筋混凝土柱1几何中心重合，或根据承载情况进行偏心设置。
所述外套薄壁钢4由两块半圆卷钢板现场对缝焊接成为套管，所述外套薄壁钢管4厚度为3～10mm。
以上所述实施例仅为本发明的技术方案而非对本案设计的限制。本领域的技术人员可以在不脱离本发明的宗旨和精神对本发明进行改动或者等同替换。如果这些改动和等同替换属于本发明的权利要求范围当中，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种圆形钢筋混凝土柱的局部加固方法，包括以下步骤：
a在原有的钢筋混凝土柱（1）需要加固处设置对称植筋（2）；
b在钢筋混凝土柱（1）外围设置外套薄壁钢管（4），所述外套薄壁钢管（4）将钢筋混凝土柱（1）和植筋（2）包裹在内；
c在外套薄壁钢管（4）外缠绕FRP布（5），待FRP布（5）胶粘剂固化之后，在外套薄壁钢管（4）和钢筋混凝土柱（1）之间浇筑自密实混凝土（3）。
2.根据权利要求1所述一种圆形钢筋混凝土柱的局部加固方法，其特征在于：所述外套薄壁钢管（4）与所述钢筋混凝土柱（1）几何中心重合，或根据承载情况进行偏心设置。
3.如权利要求2所述一种圆形钢筋混凝土柱的局部加固方法，其特征在于：所述混凝土（3）是掺有钢纤维的新型混凝土或者无机灌浆料。
4.根据权利要求3所述一种圆形钢筋混凝土柱的局部加固方法，其特征在于：所述外套薄壁钢管（4）由两块半圆卷钢板现场对缝焊接成为套管，所述外套薄壁钢管（4）厚度为3～10mm。
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