CN109208935A - 一种采用预制部件快速加固损伤rc柱的方法及装置 - Google Patents

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    • E04G23/0218Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements

Abstract

本发明公开了一种采用预制部件快速加固损伤RC柱的方法及装置,包括预制部件(1)、锚栓(2)、后浇带(3)、无收缩高强灌缝料(4)。所述预制部件由预埋槽型钢板箍、预埋钢丝网片、自密实混凝土组成。所述加固方法是将受损保护层混凝土移除后,通过锚栓将预制部件安装到被加固柱体上,右侧预制部件可与左侧预制部件相互叠合并经过焊接和后浇带彼此连接,加强拼缝,提高加固柱的整体性。再通过注入无收缩高强灌缝料对预制加固部件和柱核心混凝土区之间进行粘结,最后得到加固后性能改善的柱。所有的预制加固部件均可实现工厂化生产,现场装配连接,显著减少了现场湿作业量,提高加固效率,且能实现损伤柱的震后快速加固。

Description

一种采用预制部件快速加固损伤RC柱的方法及装置
技术领域
本发明涉及建筑结构加固技术领域,是关于一种快速加固的方法,特别涉及到一种采用预制部件快速加固损伤RC柱的方法及装置。
背景技术
大量在役钢筋混凝土结构往往由于多种原因需要进行修复加固,如设计失误、施工缺陷、使用功能改变、地震灾害、腐蚀性环境影响等。传统的结构加固方法存在现场湿作业量大、施工工期长、施工质量较难控制等缺点,而纤维增强复合材料加固混凝土结构也存在不足之处,比如易受力剥离、加固效果与结构胶的性能密切相关,耐火性差等。本发明试图通过对比传统结构加固方案,提出一种能够较为理想的解决上述困难的加固方案。
随着城市化进程的加快,针对当前建筑业存在的资源浪费和环境污染问题,大力推广装配式结构,寻求一种资源节约、环境友好型的建造方式符合建筑业的发展趋势。预制装配式结构具有保证建筑质量、节约建筑材料、提高施工效率、减少环境污染等优势。鉴于此,发明人对用于加固的预制部件进行了深入研究,遂由本案产生。
我国地震灾害频发,历次大地震后均存在大量受损结构需要加固,为此,本发明旨在提出一种基于装配式技术的加固方案,主要涉及到一种采用预制部件快速加固损伤RC柱的方法及装置。
发明内容
针对以上现有技术中存在的不足,本发明提供了一种构造简单、安装便捷高效、抗震性能优良的用于损伤钢筋混凝土柱加固的钢板混凝土预制部件。通过在受损柱塑性铰区外包预制部件,然后用锚栓连接和灌入无收缩高强灌缝料,使其与原柱形成受力整体,实现快速加固,提高被加固柱的承载能力和延性耗散能力。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
一种采用预制部件快速加固损伤RC柱的方法及装置,包括预制部件(1)、锚栓(2)、后浇带(3)、无收缩高强灌缝料(4)。预制部件由预埋槽型钢板箍、预埋钢丝网片、自密实混凝土组成。通过锚栓将预制部件安装到被加固柱体上,右侧预制部件可与左侧预制部件相互叠合并通过焊接连接,预制部件与核心区之间的间隙以及后浇带采用无收缩高强灌缝料灌注,使预制部件和核心区混凝土粘结牢靠。
进一步地,在工厂预制加固部件时,槽型模具中浇入的自密实混凝土应比既有原柱混凝土高一个强度等级。
进一步地,高强灌浆料应比既有原柱混凝土高一个强度等级,以保证粘结可靠。
进一步地,预制加固部件与钢筋混凝土柱在加固后需形成受力整体,要求锚栓提供可靠的连接性能。
进一步地,预埋钢板箍的作用是提高加固柱的承载能力和变形能力,并有效抑制裂缝发展。由于钢板参与受力计算,因而钢板的设计影响到加固柱的承载能力和变形能力。
进一步地,建议预埋的钢板箍宽度取为柱截面长边尺寸的1/10~1/8,为保证钢板本身的刚度,建议其厚度为(1/50~1/100)h(柱截面高度),且不宜小于3mm。上下钢板箍的中心间距和净间距应满足相应构造要求,保证其有效的抑制裂缝发展。
进一步地,预埋的钢丝网片是焊接在钢板上,所述的钢丝网片可选用钢丝粗为16-18号网格为20-25毫米的钢丝网。钢丝网片不参与受力计算,而是加强预制部件的整体性能,提高加固柱的抗裂性能。
进一步地,加固装置由左右两个预制部件拼装组成,两部分构造一致,但两者预埋钢板箍位置沿厚度方向稍有错动,且预制部件之间要预留钢板长度,以便两部分进行叠合拼装与焊缝连接,其焊缝质量应满足相关规范和构造要求。
本发明的工作机理简述如下:
为了提高加固效果,本发明采用如下方法:(1)利用锚栓连接和无收缩高强灌缝料使被加固柱和预制加固部件形成可靠连接,有利于两者协同受力,有效提高柱加固后的极限承载能力。(2)预制加固部件采用预埋钢丝网片以加强预制部件的整体性,并能提高加固柱的抗裂性能。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明采用预制部件加固柱,所有部件均在工厂加工完成,运输至加固施工现场后,可在施工现场装配连接,减少了现场模板工程和湿作业,保证了加固施工质量,且能实现损伤柱的震后快速加固。
2、本发明采用混凝土、钢板和钢丝网制作加固部件,能有效修复加固柱的承载力、侧向刚度,改善加固柱的延性和耗能能力,并具有可靠的耐火性能和耐久性能,达到良好的加固效果。
3、本发明采用锚栓连接和无收缩高强灌缝料填充连接部位的间隙,实现预制加固部件和柱核心区混凝土之间的有效连接,保证了加固柱的整体性能。
附图说明
附图1为加固后柱A-A横截面示意图。
附图2为本发明预制部件构造方式的示意图。
附图3为本发明被加固柱的表面处理示意图。
附图4为本发明两个槽型预制加固部件的三维示意图。
附图5为本发明整体加固的示意图。
图中标号:1-预制部件,2-锚栓,3-后浇带,4-无收缩高强灌缝料,5-双面角焊缝,6-核心区混凝土,7-锚栓预留孔,8-预埋钢板箍,9-预埋钢丝网片,10-保护层凿除。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
本发明提出一种对损伤柱进行快速加固的方法与装置,该方法所采用的加固装置——预制部件可在工厂提前预制,在现场施工时只需将预制部件进行拼接后与柱体锚固连接为一体,从而实现对受损柱进行快速加固,并能有效修复加固柱的抗震性能,其具体的实施步骤为:
1)下面先具体介绍槽型预制部件的预制施工步骤;
2)制作槽型模具,模具尺寸选用工程中常用的柱尺寸;
3)将模具精确放平,在模具内沿高度方向布置三个定位条,上下预埋钢板箍(8)的中心间距和净间距应满足相应构造要求,保证其有效的抑制裂缝发展;
4)制备三个槽型钢板箍(8),将三个钢板箍(8)按着定位条的高度位置固定在一起,每个钢板箍(8)沿周长均匀预留四个锚栓孔(7);
5)将钢丝网片(9)分别附着在钢板箍(8)三个立面,然后进行焊接,其焊缝质量应满足相关规范和构造要求;
6)将焊接好的钢板箍(8)和钢丝网片(9)放入槽型模具中,然后浇筑自密实混凝土,其强度应比原混凝土柱的混凝土高一个等级;
7)进行养护后拆模,脱模后即得到整体性能优良的新型预制部件(1);
8)上述步骤均在工厂采用预制的方式完成,其中钢板箍(8)上的锚栓预留孔(7)大小和间距应满足构造要求;
9)将损伤柱表面开裂的保护层混凝土凿除(10),凿除高度与预制部件高度一致,并在柱体上钻设锚固孔,各锚固孔的位置与预制部件上的锚栓预留孔(7)相对应;
10)通过钢板箍(8)处预留锚栓孔(7)用锚栓(2)将加固预制部件(1)安装到被加固柱体核心区混凝土(6)上,其锚栓直径和强度需要满足相关规范和构造要求;
11)固定后,将预制部件之间预留的钢板长度进行叠合搭接,采用双面角焊缝(5)焊接,其焊缝质量应满足相关规范和构造要求;
12)焊接完毕后,采用自密实混凝土浇筑两端焊接位置处的后浇带(3),其强度等级应比待加固柱混凝土高一个等级;
13)上述工作完毕后,在预制部件(1)和核心区混凝土(6)之间灌入无收缩高强灌缝料(4),其强度等级应比待加固柱混凝土高一个等级,使两者之间粘结牢靠,形成受力整体;
上述实施例和图示并非限定本发明专利的产品形态和式样,任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化和修饰,皆应视为不脱离本发明专利的专利范畴。
本发明中涉及的预制加固方法可以有效修复损伤柱的承载能力、侧向刚度,改善加固柱的延性和耗能能力,并具有施工便捷、加固质量容易控制、耐久性能良好的特点,是对传统加固方法的有效补充,可弥补传统加固方法在实际应用中的不足。

Claims (8)

1.一种采用预制部件快速加固损伤RC柱的方法及装置,其特征在于,包括预制部件(1)、锚栓(2)、后浇带(3)、无收缩高强灌缝料(4),所述预制部件由预埋槽型钢板箍、预埋钢丝网片、自密实混凝土组成;所述加固方法是将受损保护层混凝土移除后,通过锚栓将预制部件安装到被加固柱体上,右侧预制部件可与左侧预制部件相互叠合并经过焊接和后浇带彼此连接,加强拼缝,提高加固柱的整体性;再通过注入无收缩高强灌缝料对预制加固部件和柱核心混凝土区之间进行粘结,最后得到加固后性能改善的柱。
2.根据权利要求1所述的一种采用预制部件快速加固损伤RC柱的方法及装置,其特征在于,预埋的钢丝网片是焊接在钢板上,钢丝网片的作用是加强预制部件的整体性能,并提高加固柱的抗裂性能。
3.根据权利要求1所述的一种采用预制部件快速加固损伤RC柱的方法及装置,其特征在于,预埋钢板箍的作用是提高加固柱的承载能力和变形能力,并有效抑制裂缝发展;上下钢板箍的中心间距和净间距应满足相应构造要求,保证其有效的抑制裂缝发展。
4.根据权利要求1所述的一种采用预制部件快速加固损伤RC柱的方法及装置,其特征在于,通过在受损柱塑性铰区外包预制部件,然后用锚栓连接和灌入无收缩高强灌缝料,使预制加固部件与钢筋混凝土柱在加固后形成受力整体,共同受力,其锚栓直径和强度需要满足相关规范和构造要求。
5.根据权利要求1所述的一种采用预制部件快速加固损伤RC柱的方法及装置,其特征在于,所述加固装置由左右两个预制部件拼装组成,两部分构造一致,但两者预埋钢板箍位置沿厚度方向稍有错动,且预制部件之间要预留钢板长度,以便两部分进行叠合拼装后采用焊缝连接,其焊缝质量应满足相关规范和构造要求。
6.根据权利要求1所述的一种采用预制部件快速加固损伤RC柱的方法及装置,其特征在于,所述在工厂预制的加固部件,在槽型模具中浇入的自密实混凝土应比待加固柱混凝土高一个强度等级。
7.根据权利要求1所述的一种采用预制部件快速加固损伤RC柱的方法及装置,其特征在于,所述预制部件与核心区之间的间隙以及后浇带采用无收缩高强灌缝料灌注,高强灌浆料应比既有原柱混凝土高一个强度等级,以保证粘结可靠。
8.根据权利要求1所述的一种采用预制部件快速加固损伤RC柱的方法及装置,其特征在于,所述的所有预制部件均在工厂加工完成,运输至加固施工现场后,可在施工现场装配连接,减少了现场模板工程和湿作业,保证了加固施工质量,且能实现损伤柱的震后快速加固。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113005922A (zh) * 2021-03-04 2021-06-22 南京工业大学 一种外包钢套快速加固震损桥墩的成套方法

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