CN109914842A - 一种带次梁的混凝土楼板结构及其加固方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带次梁的混凝土楼板结构，包括楼板(10)，设置在楼板(10)下方的主梁(20)，还包括次梁，所述次梁包括混凝土(31)和钢筋，所述钢筋包括植筋(321)、主筋(322)、箍筋(323)，所述植筋(321)与主梁(20)连接，所述主筋(322)与植筋(321)焊接连接，所述箍筋(323)沿主筋(322)长度方向设置，并与主筋(322)绑扎连接，所述箍筋(323)设置在楼板(10)下方和/或伸入至楼板(10)内部。本发明通过设置次梁，大幅度降低楼板跨度，显著提高楼板承载力，加强楼板结构的整体性，消除了原有建筑的安全隐患，具有良好的社会效益和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及建筑结构加固领域，具体涉及一种带次梁的混凝土楼板结构及其加固方法。
背景技术
近年来我国建筑领域发展迅速，建筑工程标准、施工工艺、建筑材料获得较大水平的提升，建筑工程质量也随之稳步提升，直接改善人们的居住需求。
二十多年前的原有建筑物存量巨大，受原有建筑工程标准、施工工艺、建筑材料所限制，建筑工程质量较低，随着时间的推移，原有建筑物的质量问题开始逐步显现，例如建筑物渗漏水现象严重，建筑物开裂时有发生，楼板承载力不足，更有甚者建筑物出现垮塌事件。原有建筑物不能满足人们现在的居住需求，同时也存在较大的安全隐患。
当混凝土楼板承载能力不足时，常用的加固方法是在楼板底部粘贴碳纤维布、粘贴钢板等。粘贴碳纤维布和粘贴钢板两种方法存在的主要技术问题和缺陷如下：
1.粘贴碳纤维布，施工环境受限，环境温度不超过60度，湿度不超过70％，无化学腐蚀环境；在使用过程中耐高温和耐火性差；该方法提高楼板承载力非常有限；不能满足人们对居住的需求，且具有安全隐患。
2.粘贴钢板，施工时需要专用的夹具，耐疲劳性一般，耐火性差；端部锚固较难操作，加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平，这就对施工队伍素质要求比较高；该方法对提高楼板承载力非常有限，不能满足人们对居住的需求，且具有安全隐患。
随着时间的推移，越来越多的建筑需要加固，但既有的加固方法和施工工艺存在较大缺陷，急需发明新的建筑加固方法，特别是楼板加固方法，及时解决社会问题，改善人们居住环境。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种带次梁的混凝土楼板结构及其加固方法。
本发明为解决上述问题所采用的技术方案为：提供一种带次梁的混凝土楼板结构，包括楼板，设置在楼板下方的主梁，还包括次梁，所述次梁包括混凝土和钢筋，所述钢筋包括植筋、主筋、箍筋，所述植筋与主梁连接，所述主筋与植筋焊接连接，所述箍筋沿主筋长度方向排布，并与主筋绑扎连接，所述箍筋设置在楼板下方和/或伸入至楼板内部，所述箍筋伸入楼板内部，箍筋伸入楼板内部提高了楼板与次梁的整体性。
优选的，所述植筋采用化学植筋或机械植筋，采用植筋提高次梁与主梁的整体性，加固效果佳。
优选的，所述主筋包括梁面主筋和梁底主筋，梁面主筋设置在次梁顶部，梁底主筋设置在次梁底部，所述梁底主筋至少设置2根，所述梁面主筋至少设置2根。梁底主筋和梁面主筋一方面起到受力作用，另一方面提供箍筋绑扎点。
优选的，所述主筋还包括弯起钢筋和/或腰筋，具体由次梁高度决定是否设置；所述腰筋与梁面主筋、梁底主筋平行设置，用以增强梁内钢筋骨架的刚性，增强梁的抗扭能力，防止梁中部因混凝土收缩和温度变化而产生的次梁开裂；所述腰筋成对设置。所述弯起钢筋至少包括由竖向、横向和斜向设置的钢筋段焊接而成，其中竖向段钢筋设置在主梁处，斜向段钢筋横跨次梁主筋，通过设置弯起钢筋，可在次梁底部跨中承受正弯矩，在次梁竖向主梁处承受负弯矩，其斜向弯起段可以承受弯矩和剪力共同产生的主拉应力。
优选的，所述植筋与主梁连接面是凿毛面，凿毛面提高次梁与主梁的咬合力，提高混凝土楼板结构的整体性。
其中次梁宽度包括200mm、250mm、300mm、350mm、400mm系列中任一数值，当然根据需求，该数值根据跨度和荷载可任意确定。
其中次梁高度包括300mm、350mm、400mm、450mm、500mm、550mm、600mm、650mm、700mm、750mm、800mm系列中任一数值，当然根据需求，该数值根据跨度和荷载可任意确定。
进一步，提供一种带次梁的混凝土楼板结构加固方法，包括以下步骤：
S01：制作次梁钢筋：所述次梁钢筋包括主筋、植筋和箍筋；
S02：在待加固混凝土楼板结构中的楼板上开矩形洞，使洞宽与次梁箍筋宽度对应；
S03：将待加固混凝土楼板结构中的主梁侧面进行凿毛，并在凿毛后的主梁侧面进行植筋；
S04：将主筋与植筋焊接，使主筋与主梁连接；
S05：在主筋长度方向上绑扎箍筋，使箍筋与主筋绑扎连接，且所述箍筋绑扎位置与楼板上矩形洞位置对应；
S06：架设次梁模板，制备混凝土，并从楼板矩形洞部位处浇筑混凝土；
S07：待混凝土养护完成后拆除次梁模板。
优选的，步骤S03所述植筋采用化学植筋或机械植筋。
优选的，步骤S05所述箍筋，被绑扎在楼板的下方和/或伸入至楼板上的矩形洞内。实施该步骤可提高次梁与楼板的整体性；通过增加设置的次梁，可降低楼板的跨度，大大地提高楼板承载力。
优选的，步骤S06所述混凝土为高流动性细石混凝土，可提高混凝土强度和耐久性。
本发明带来的有益效果为：本发明通过在原有楼板结构中增加次梁结构，使得楼板结构所受荷载先传递给次梁，然后由次梁传递给主梁，改变了原有荷载的传递路径，使得楼板跨度大大降低，楼板的承载力显著提高；通过在主梁上植筋，主筋与植筋焊接连接，使次梁与主梁有效连接；箍筋伸入楼板开洞部位，使得次梁与楼板整体性大大提高；通过设置弯起钢筋，可在次梁底部跨中承受正弯矩，在竖向主梁处承受负弯矩，其斜向弯起段可以承受弯矩和剪力共同产生的主拉应力；进一步，本发明所述方法施工环境、使用环境不受限制，施工所用器具均为常用器具，不需要大型专用工具；该方法适用范围广，耐久性佳，使用该方法可以将原有建筑物进行有效加固，具有良好的社会效益和经济效益。
附图说明
图1是本发明一种带次梁的混凝土楼板结构结构示意图；
图2是沿图1中A-A线的剖面示意图；
图3是沿图1中B-B线的剖面示意图。
具体实施方式
以下结合具体附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，一种带次梁的混凝土楼板结构，包括楼板10，设置在楼板10下方的主梁20和次梁，次梁宽度为250mm(见图2)，次梁高度为650mm，次梁包括混凝土31和钢筋，混凝土强度等级为C30，钢筋包括植筋321、主筋322、箍筋323，植筋321为3×3φ25与主梁20化学植筋连接，主筋322与植筋321焊接连接，箍筋323为φ8@150沿主筋322长度方向排布，并与主筋322绑扎连接，箍筋323设置在楼板10下方(见图3)和伸入至楼板10内部(见图2)。
主筋322包括梁面主筋3221和梁底主筋3222、弯起钢筋3223和腰筋3224，梁面主筋3221为3φ16，梁面主筋3221设置在次梁顶部；梁底主筋3222为3φ25，梁底主筋3222设置在次梁底部；弯起钢筋3223为2φ25，弯起钢筋3223至少包括由竖向、横向和斜向设置的钢筋段焊接而成，其中竖向段钢筋设置在主梁20处，斜向段钢筋横跨次梁主筋322，整个弯起钢筋3223横跨主梁20和次梁；腰筋3224为2φ16，腰筋3224设置在次梁顶部和底部之间，与梁面主筋3221、梁底主筋3222平行设置。
上述：
3×3φ25表示3排直径为25mm的一级钢，每排3根。
φ8@150表示直径为8mm的一级钢，间距按照150mm排布。
3φ16表示3根直径为16mm的二级钢。
3φ25表示3根直径为25mm的二级钢。
2φ25表示2根直径为25mm的二级钢。
2φ16表示2根直径为16mm的二级钢。
本发明的工作原理为：
本发明通过在原有楼板结构中增加次梁，使得楼板10所受荷载先传递给次梁，然后由次梁传递给主梁20，改变了原有荷载的传递路径，使得楼板10跨度大大降低，楼板10的承载力显著提高。弯起钢筋3223在次梁跨中附近和纵向受拉钢筋一样可以承担正弯矩；其斜向弯起段可以承受弯矩和剪力共同产生的主拉应力；弯起后的水平段还可以承受负弯矩；腰筋3224，用以增强梁内钢筋骨架的刚性，增强梁的抗扭能力，防止梁中部因混凝土收缩和温度变化而产生的侧面开裂。
图1-3所述一种带次梁的混凝土楼板结构采用下述加固方法实现，具体包括以下步骤：
S01：制作次梁钢筋：所述次梁钢筋包括主筋、植筋和箍筋；
S02：在待加固混凝土楼板结构中的楼板上开矩形洞，使洞宽与次梁箍筋宽度对应；
S03：将待加固混凝土楼板结构中的主梁侧面进行凿毛，并在凿毛后的主梁侧面进行植筋；
S04：将主筋与植筋焊接，使主筋与主梁连接；
S05：在主筋长度方向上绑扎箍筋，使箍筋与主筋绑扎连接，且所述箍筋绑扎位置与楼板上矩形洞位置对应；
S06：架设次梁模板，制备混凝土，并从楼板矩形洞部位处浇筑混凝土；
S07：待混凝土养护完成后拆除次梁模板。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种带次梁的混凝土楼板结构，包括楼板(10)，设置在楼板(10)下方的主梁(20)，其特征在于：还包括次梁，所述次梁包括混凝土(31)和钢筋，所述钢筋包括植筋(321)、主筋(322)、箍筋(323)，所述植筋(321)与主梁(20)连接，所述主筋(322)与植筋(321)焊接连接，所述箍筋(323)沿主筋(322)长度方向设置，并与主筋(322)绑扎连接，所述箍筋(323)设置在楼板(10)下方和/或伸入至楼板(10)内部。
2.根据权利要求1所述的一种带次梁的混凝土楼板结构,其特征在于：所述植筋(321)与主梁(10)通过化学植筋或机械植筋连接。
3.根据权利要求1所述的一种带次梁的混凝土楼板结构,其特征在于：所述主筋(322)包括梁面主筋(3221)和梁底主筋(3222)，梁面主筋(3221)设置在次梁顶部，梁底主筋(3222)设置在次梁底部。
4.根据权利要求3所述的一种带次梁的混凝土楼板结构,其特征在于：所述主筋(322)还包括弯起钢筋(3223)和/或腰筋(3224)。
5.根据权利要求1所述的一种带次梁的混凝土楼板结构,其特征在于：所述植筋(321)与主梁(20)连接面是凿毛面。
6.一种带次梁的混凝土楼板结构加固方法，其特征在于：包括以下步骤：
S01：制作次梁钢筋，所述次梁钢筋包括主筋、植筋和箍筋；
S02：在待加固混凝土楼板结构中的楼板上开矩形洞，使洞宽与次梁箍筋宽度对应；
S03：将待加固混凝土楼板结构中的主梁侧面进行凿毛，并在凿毛后的主梁侧面进行植筋；
S04：将主筋与植筋焊接，使主筋与主梁连接；
S05：在主筋长度方向上绑扎箍筋，使箍筋与主筋绑扎连接，所述箍筋绑扎位置与楼板上矩形洞位置对应；
S06：架设次梁模板，制备混凝土，并从楼板矩形洞部位处浇筑混凝土；
S07：待混凝土养护完成后拆除次梁模板。
7.根据权利要求6所述的一种带次梁的混凝土楼板结构加固方法,其特征在于：
步骤S03所述植筋采用化学植筋或机械植筋。
8.根据权利要求6所述的一种带次梁的混凝土楼板结构加固方法,其特征在于：
步骤S05所述箍筋，被绑扎在楼板的下方和/或伸入至楼板上的矩形洞内。
9.根据权利要求6所述的一种带次梁的混凝土楼板结构加固方法,其特征在于：
步骤S06所述混凝土为高流动性细石混凝土。
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