CN115162765A - 一种剪力墙节点混凝土强度不足的加固结构及加固方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了建筑加固技术领域的一种剪力墙节点混凝土强度不足的加固结构及加固方法，包括加固板、角钢和平拉板；两个所述加固板对称的竖直夹持在剪力墙两侧，两个所述加固板通过约束拉杆锁紧，所述约束拉杆水平穿过剪力墙拉紧在两侧加固板上；两个所述角钢夹装在剪力墙和楼板底部的拐角处，两个所述角钢的竖直面之间通过水平设置的约束拉杆锁紧，所述约束拉杆两端通过高强螺母对拉锁紧，本加固补强结构，工期短且经济性好，既能较好提高剪力墙节点混凝土的抗压强度，且经济性及适用性较高，同时可有效提高剪力墙构件的变形能力和耐久性。

Description

一种剪力墙节点混凝土强度不足的加固结构及加固方法

技术领域

本发明涉及建筑加固技术领域，特别是涉及一种剪力墙节点混凝土强度不足的加固结构及加固方法。

背景技术

剪力墙结构是工程结构中应用非常广泛的一种结构形式，在实际工程应用中，因施工不当或材料问题等原因，时常出现剪力墙结构节点混凝土强度达不到设计要求的情况，从而削弱了构件的刚度和强度，降低了承载能力，增大了结构变形。此外，还会对结构构件的耐久性及抗裂性能产生不利影响，加剧裂缝的产生和发展。因此，对上述存在问题的剪力墙结构需要采取合理、可靠的加固措施，以达到对剪力墙可靠加固的目的。

对于剪力墙结构节点混凝土强度不足的加固方式，主要有增大截面加固法和置换混凝土加固法。

增大截面加固法，可间接提高剪力墙的轴压性能，其工艺简单、具有成熟的设计和施工经验、加固费用低廉，且能有效提高构件的承载力和刚度，但该方法工作量大、养护周期长、占用建筑空间较多，会增大结构自重，同时影响建筑物的使用面积，且需考虑钢筋锚固，加固量较大，工程造价相对较高；

置换混凝土加固法，不影响建筑使用面积，但对于已建的高层，应分段施工，且需采取有效支撑，风险较大，工期相对较长，节点处往往钢筋较密，凿除过程容易造成钢筋损伤，安全难保证。

基于此，本发明设计了一种剪力墙节点混凝土强度不足的加固结构及加固方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种剪力墙节点混凝土强度不足的加固结构及加固方法，本加固补强结构和加固方法，工期短且经济性好，既能较好提高剪力墙节点混凝土的抗压强度，且经济性及适用性较高，同时可有效提高剪力墙构件的变形能力和耐久性。

本发明是这样实现的：一种剪力墙节点混凝土强度不足的加固结构，包括：

加固板、角钢和平拉板；

所述加固板和平拉板都是平板；

两个所述加固板对称的竖直夹持在剪力墙两侧，两个所述加固板通过约束拉杆锁紧，所述约束拉杆水平穿过剪力墙拉紧在两侧加固板上；

两个所述角钢夹装在剪力墙和楼板底部的拐角处，两个所述角钢的竖直面之间通过水平设置的约束拉杆锁紧，

两个所述平拉板盖压在楼板顶部，一个所述平拉板与一个角钢通过竖直设置的约束拉杆锁紧，每个所述平拉板位置对应的设置在一个角钢正上方；

所述约束拉杆两端通过高强螺母对拉锁紧。

进一步地，所述角钢的竖直面夹装在剪力墙两侧的两个加固板外，且所述角钢的水平面贴合在楼板底部。

进一步地，所述角钢和平拉板的长度与加固板的水平方向长度相同；

所述加固板、角钢和平拉板的厚度不低于0.5cm。

进一步地，所述加固板和平拉板都是平整钢板。

一种剪力墙节点混凝土强度不足的加固方法，这种加固方法需要提供一种剪力墙节点混凝土强度不足的加固结构，这种加固方法包括以下步骤：

步骤1：对需要补强的剪力墙范围进行测量，对需要补强的剪力墙节点预设钻孔位置，在预设位置对剪力墙和楼板进行钻孔，确保钻孔穿透剪力墙和楼板，然后对所有的孔道进行清理，确保孔道内无浮尘和水渍；

步骤2、取用两块面积相同的平整钢板作为加固板，且所述加固板面积大于需要补强的剪力墙节点区域面积，取用两根角钢作为角钢，另外再取用两块平整钢板作为平拉板，角钢和平拉板的长度与加固板水平方向长度相同；

步骤3：对需要补强部位的混凝土构件表面铲除抹灰表层、清洁并将墙面填补平整；

也对所述加固板、角钢和平拉板与墙体的贴合粘结面进行除锈和粗糙化处理；

步骤4：在所述剪力墙、楼板、加固板、角钢和平拉板之间相互贴合的每面涂抹粘结剂，并将所述加固板、角钢和平拉板位置对应的粘贴在剪力墙和楼板需要补强的对应位置，并且确保钻孔位置对准；

步骤5：向剪力墙、楼板的每个孔道内填注植筋胶，填充深度为钻孔深度的1/2至2/3；

步骤6：孔道植筋胶干燥粘合之前，在每个孔道内旋转缓速插入一根约束拉杆，使植筋胶均匀附着在约束拉杆的表面及螺纹缝隙中，使约束拉杆两端伸出孔道并锁紧在加固板、角钢和平拉板上；

步骤7：在常温下对加固板、角钢和平拉板进行固化保护，期间避免受力和扰动。

进一步地，所述铲除抹灰表层操作是打磨墙体混凝土表面疏松层，直至完全露出新的混凝土界面；

清洁操作是用压缩空气将表面浮灰清除干净，再用丙酮擦拭，要求混凝土表面须清洁，无油脂，并且保持干燥；

铲除抹灰层时，若有凹凸不平，使用修补材料将缺陷部位填补平整，待修补材料干燥后方可进行后续施工。

进一步地，所述加固板、角钢和平拉板与剪力墙和楼板的腔体之间涂抹的粘结剂厚度在1～3mm，且涂抹时中间厚、边缘薄。

本发明的有益效果是：1、本发明通过在关键受力结点的剪力墙两侧夹装加固板，从而提高剪力墙节点混凝土的抗压强度，同时可有效提高剪力墙的变形能力和耐久性；

2、采用钢板与约束拉杆组合进行加固，不需要拆墙锚固或者重新浇筑等工序，施工速度快，基本不增加原有结构自重，且加固后对原结构外观和原有空间无显著影响，更合适剪力墙加固，不会破坏剪力墙原本的结构强度。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明在剪力墙安装后的侧面示意图；

图3为本发明剥离剪力墙的组装状态示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-加固板，2-角钢，3-平拉板，4-约束拉杆。

具体实施方式

请参阅图1至3所示，本发明提供一种技术方案：一种剪力墙节点混凝土强度不足的加固结构，包括：

加固板1、角钢2和平拉板3；

所述加固板1和平拉板3都是平板；

两个所述加固板1对称的竖直夹持在剪力墙两侧，两个所述加固板1通过约束拉杆4锁紧，所述约束拉杆4水平穿过剪力墙拉紧在两侧加固板1上；

两个所述角钢2夹装在剪力墙和楼板底部的拐角处，两个所述角钢2的竖直面之间通过水平设置的约束拉杆4锁紧，

两个所述平拉板3盖压在楼板顶部，一个所述平拉板3与一个角钢2通过竖直设置的约束拉杆4锁紧，每个所述平拉板3位置对应的设置在一个角钢2正上方；

所述约束拉杆4两端通过高强螺母对拉锁紧，工期短且经济性好，既能较好提高剪力墙节点混凝土的抗压强度，且经济性及适用性较高，同时可有效提高剪力墙构件的变形能力和耐久性。

其中，角钢2的竖直面夹装在剪力墙两侧的两个加固板1外，且所述角钢2的水平面贴合在楼板底部，如此将角钢2与剪力墙形成夹持，并且将加固板1与剪力墙一起夹紧，形成整体受力结构；

所述角钢2和平拉板3的长度与加固板1的水平方向长度相同；

所述加固板1、角钢2和平拉板3的厚度不低于0.5cm，在确保强度的同时，尽量减少自重，只需要大能够对剪力墙形成足够的强化即可，常规来说加固板1厚度为1cm，而角钢2和平拉板3的厚度为0.5cm就足够强度了；

加固板1和平拉板3都是平整钢板，通过较小的重量增加，使剪力墙整体性提高，使其能够具有更高的承载力；

约束拉杆4为高强螺纹杆，通过两端的高强螺母，能够将相互夹持的加固板1、角钢2和平拉板3锁紧在剪力墙上，发挥良好的约束作用，形成整体受力，从而产生更强的支撑效果。

一种剪力墙节点混凝土强度不足的加固方法，这种加固方法需要提供一种剪力墙节点混凝土强度不足的加固结构，这种加固方法包括以下步骤：

步骤1：对需要补强的剪力墙范围进行测量，对需要补强的剪力墙节点预设钻孔位置，在预设位置对剪力墙和楼板进行钻孔，确保钻孔穿透剪力墙和楼板，然后对所有的孔道进行清理，确保孔道内无浮尘和水渍；

步骤2、取用两块面积相同的平整钢板作为加固板1，且所述加固板1面积大于需要补强的剪力墙节点区域面积，取用两根角钢作为角钢2，另外再取用两块平整钢板作为平拉板3，角钢2和平拉板3的长度与加固板1水平方向长度相同；

步骤3：对需要补强部位的混凝土构件表面铲除抹灰表层、清洁并将墙面填补平整；

也对所述加固板1、角钢2和平拉板3与墙体的贴合粘结面进行除锈和粗糙化处理；

步骤4：在所述剪力墙、楼板、加固板1、角钢2和平拉板3之间相互贴合的每面涂抹粘结剂，并将所述加固板1、角钢2和平拉板3位置对应的粘贴在剪力墙和楼板需要补强的对应位置，并且确保钻孔位置对准；

步骤5：向剪力墙、楼板的每个孔道内填注植筋胶，填充深度为钻孔深度的1/2至2/3；

步骤6：孔道植筋胶干燥粘合之前，在每个孔道内旋转缓速插入一根约束拉杆4，使植筋胶均匀附着在约束拉杆4的表面及螺纹缝隙中，使约束拉杆4两端伸出孔道并锁紧在加固板1、角钢2和平拉板3上；

步骤7：在常温下对加固板1、角钢2和平拉板3进行固化保护，期间避免受力和扰动。

进一步地，所述铲除抹灰表层操作是打磨墙体混凝土表面疏松层，直至完全露出新的混凝土界面；

清洁操作是用压缩空气将表面浮灰清除干净，再用丙酮擦拭，要求混凝土表面须清洁，无油脂，并且保持干燥；

铲除抹灰层时，若有凹凸不平，使用修补材料将缺陷部位填补平整，待修补材料干燥后方可进行后续施工。

进一步地，所述加固板1、角钢2和平拉板3与剪力墙和楼板的腔体之间涂抹的粘结剂厚度在1～3mm，且涂抹时中间厚、边缘薄。

在本发明的一个具体实施例中：

本发明实施例通过提供一种剪力墙节点混凝土强度不足的加固结构及加固方法，本发明所遇到的技术问题是：1、现有技术使用锚固的方式，加固工作量大，工程造价高，养护周期长，还需要占用原本的较多的使用面积；2、而置换混凝土加固法，不对于已建的高层，需要多次分段施工，且施工过程时，需对现有结构采取有效支撑，风险较大，施工容易出现支撑不足导致建筑偏斜，工期相对较长，风险较大；3、节点处往往钢筋较密，凿除过程需要使用多种设备将混凝土从钢筋上剥离，很容易导致钢筋损伤，安全较难保证。

本发明所解决的技术问题是：通过一种结构简单，工期短，风险小，造价低的加固补强结构，对剪力墙进行有效加固，以提高其变形能力和耐久性，从而增加剪力墙的抗压强度。

实现了的技术效果为：：1、本发明通过在关键受力结点的剪力墙两侧夹装加固板1，从而提高剪力墙节点混凝土的抗压强度，同时可有效提高剪力墙的变形能力和耐久性，而且工期短；

2、采用两侧加固板1与约束拉杆4组合，还通过顶部平拉板3和拐角的角钢2进行加固，从而不仅将剪力墙进行了加固，也使剪力墙与楼板组合加固，更大幅度的提升了剪力墙的受力性能；

3、本装置不需要拆墙锚固或者重新浇筑等工序，施工速度快，基本不增加原有结构自重，且加固后对原结构外观和原有空间无显著影响，更合适剪力墙加固，而且可以通过钢筋探测仪，检测原本的钢筋位置，根据剪力墙内部原本的钢筋位置，进行避让，不会损伤原有钢筋。

本发明实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：

为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本发明在制作时，需要先制作量块平整的钢板作为加固板1，加固板1厚度为1cm，因为需要与剪力墙贴合，因此加固板1在水平方向的长度要覆盖整个剪力墙的长度，加固板1的面积要确保覆盖剪力墙需要加固的覆盖节点区域，加固板1需要制作两块形状大小均相同的钢板；

而平拉板3也是平整的钢板，长度也要延伸覆盖整个剪力墙长度，平拉板3也需要两个；

还要取用角钢作为角钢2，角钢2的长度也要与剪力墙长度相同，尺寸可以在现场根据剪力墙需要加固的节点尺寸进行预制，角钢2也需要两个相同尺寸；

然后在现场安装，将两个加固板1加装在剪力墙两侧，需要先找准位置，然后在剪力墙上钻孔，钻孔需要水穿透剪力墙，而加固板1上相应的位置也需要钻孔，再将两个相同的加固板1用多个约束拉杆4锁紧，约束拉杆4两端通过高强螺母对拉锁紧，使得两个加固板1夹持在剪力墙两侧；根据加固板1的大小，使用不同数量的约束拉杆，0.5米高，长度1米的加固板1，需要使用三排约束拉杆4，每一排约束拉杆4要用至少5个；

然后在楼板与剪力墙的拐角处安装角钢2，正好与墙体的拐角贴合，角钢2与剪力墙贴合的竖直一侧，正好与加固板1最顶部一排约束拉杆4对齐，且用同一个约束拉杆锁紧，使加筋2夹在加固板1的外部，如此，两个角钢2将剪力墙和加固板1一起夹装为整体，而在楼板顶部，水平安装平拉板3，平拉板3需要与角钢2的位置匹配，角钢2水平的一侧与楼板底部贴合，再用约束拉杆4将平拉板3和角钢2上下方向锁紧即可，楼板上也要钻孔，用于穿入约束拉杆4将平拉板和角钢2锁紧；

平拉板3的水平方向宽度10cm即可，而平拉板3长度需要加固板1和角钢2的长度相同，也就是要覆盖剪力墙加强长度即可，而平拉板3一侧与角钢2的水平侧齐平，平拉板3的另一侧与剪力墙与楼板的拐角边沿抵靠齐平，使平拉板3和角钢2将剪力墙与楼板夹紧。

平拉板3和角钢2的每一侧面都只需要锁紧一排约束拉杆4即可，约束拉杆4是建筑领域常用的高强螺纹杆，两端用高强螺母锁紧，锁紧后产生约束作用，从而将加固板1、平拉板3和角钢2拉紧形成整体受力。

平拉板3和角钢2的每一侧面都只需要锁紧一排约束拉杆4即可，通过约束拉杆4两端与外面粘的加固钢板再通过高强螺母连接，通过旋紧高强螺母进而利用约束拉杆4将位置匹配的加固板1、平拉板3和角钢2拉紧，利用约束拉杆4拉住外面的钢板，起到约束作用，达到加固效果。

本实施例中的楼板顶部是指，上一层建筑中的楼板在室内形成的地面；而楼板底部是指下一层建筑中楼板在室内形成的屋顶。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (7)

1.一种剪力墙节点混凝土强度不足的加固结构，其特征在于，包括：加固板(1)、角钢(2)和平拉板(3)；

所述加固板(1)和平拉板(3)都是平板；

两个所述加固板(1)对称的竖直夹持在剪力墙两侧，两个所述加固板(1)通过约束拉杆(4)锁紧，所述约束拉杆(4)水平穿过剪力墙拉紧在两侧加固板(1)上；

两个所述角钢(2)夹装在剪力墙和楼板底部的拐角处，两个所述角钢(2)的竖直面之间通过水平设置的约束拉杆(4)锁紧，

两个所述平拉板(3)盖压在楼板顶部，一个所述平拉板(3)与一个角钢(2)通过竖直设置的约束拉杆(4)锁紧，每个所述平拉板(3)位置对应的设置在一个角钢(2)正上方；

所述约束拉杆(4)两端通过高强螺母对拉锁紧。

2.根据权利要求1所述的一种剪力墙节点混凝土强度不足的加固结构，其特征在于：所述角钢(2)的竖直面夹装在剪力墙两侧的两个加固板(1)外，且所述角钢(2)的水平面贴合在楼板底部。

3.根据权利要求1所述的一种剪力墙节点混凝土强度不足的加固结构，其特征在于：所述角钢(2)和平拉板(3)的长度与加固板(1)的水平方向长度相同；

所述加固板(1)、角钢(2)和平拉板(3)的厚度不低于0.5cm。

4.根据权利要求1所述的一种剪力墙节点混凝土强度不足的加固结构，其特征在于：所述加固板(1)和平拉板(3)都是平整钢板。

5.一种剪力墙节点混凝土强度不足的加固方法，其特征在于，所述剪力墙节点混凝土强度不足的加固方法需要提供如权利要求1-4所述的一种剪力墙节点混凝土强度不足的加固结构，包括以下步骤：

步骤1：对需要补强的剪力墙范围进行测量，对需要补强的剪力墙节点预设钻孔位置，在预设位置对剪力墙和楼板进行钻孔，确保钻孔穿透剪力墙和楼板，然后对所有的孔道进行清理，确保孔道内无浮尘和水渍；

步骤2、取用两块面积相同的平整钢板作为加固板(1)，且所述加固板(1)面积大于需要补强的剪力墙节点区域面积，取用两根角钢作为角钢(2)，另外再取用两块平整钢板作为平拉板(3)，角钢(2)和平拉板(3)的长度与加固板(1)水平方向长度相同；

步骤3：对需要补强部位的混凝土构件表面铲除抹灰表层、清洁并将墙面填补平整；

也对所述加固板(1)、角钢(2)和平拉板(3)与墙体的贴合粘结面进行除锈和粗糙化处理；

步骤4：在所述剪力墙、楼板、加固板(1)、角钢(2)和平拉板(3)之间相互贴合的每面涂抹粘结剂，并将所述加固板(1)、角钢(2)和平拉板(3)位置对应的粘贴在剪力墙和楼板需要补强的对应位置，并且确保钻孔位置对准；

步骤5：向剪力墙、楼板的每个孔道内填注植筋胶，填充深度为钻孔深度的1/2至2/3；

步骤6：孔道植筋胶干燥粘合之前，在每个孔道内旋转缓速插入一根约束拉杆(4)，使植筋胶均匀附着在约束拉杆(4)的表面及螺纹缝隙中，使约束拉杆(4)两端伸出孔道并锁紧在加固板(1)、角钢(2)和平拉板(3)上；

步骤7：在常温下对加固板(1)、角钢(2)和平拉板(3)进行固化保护，期间避免受力和扰动。

6.根据权利要求5所述的一种剪力墙节点混凝土强度不足的加固方法，其特征在于：所述铲除抹灰表层操作是打磨墙体混凝土表面疏松层，直至完全露出新的混凝土界面；

清洁操作是用压缩空气将表面浮灰清除干净，再用丙酮擦拭，要求混凝土表面须清洁，无油脂，并且保持干燥；

铲除抹灰层时，若有凹凸不平，使用修补材料将缺陷部位填补平整，待修补材料干燥后方可进行后续施工。

7.根据权利要求5所述的一种剪力墙节点混凝土强度不足的加固方法，其特征在于：所述加固板(1)、角钢(2)和平拉板(3)与剪力墙和楼板的腔体之间涂抹的粘结剂厚度在1～3mm，且涂抹时中间厚、边缘薄。

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