CN204098522U - 一种裂缝钢筋混凝土柱维修加固结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种裂缝钢筋混凝土柱维修加固结构，主要包括分离式拉结环板、拉杆、预应力混凝土管、自密实混凝土及施力器；分离式拉结环板拼接处设有翼板，外壁沿环向均匀设有凸块，凸块内设有拉杆贯穿孔，孔内设有拉杆，上、下两拉杆通过施力器连接固定；钢筋混凝土柱体外侧设置有带凹凸企口的预制分离式预应力混凝土管，管的上部扩大，扩大侧壁上设有2-3个灌注孔，管壁内侧设置连接短钢筋，管的底部与楼板接触处粘贴止水条；预应力混凝土管沿高度方向均匀设置有钢套箍，钢套箍外表面与管周齐平；预应力混凝土管与钢筋混凝土柱体围合而成的空间内灌有自密实混凝土。本实用新型涉及结构具有施工速度快、协同受力效果好等优点。

Description

一种裂缝钢筋混凝土柱维修加固结构

技术领域

本实用新型涉及一种裂缝钢筋混凝土柱维修加固结构，特别涉及一种施工速度快、协同受力效果好的裂缝钢筋混凝土柱维修加固结构。属于房屋建筑工程领域的柱体维修加固工程，适用于各种钢筋混凝土柱维修加固。

背景技术

钢筋混凝土柱是钢筋混凝土结构中最基本的受力构件之一，是整个结构的安全重点。目前正在使用的建筑物中，由于施工等方面的原因，造成个别建筑的钢筋混凝土柱出现了裂缝现象，严重影响着结构安全。对出现缺陷、事故后的钢筋混凝土柱进行维修加固改造也是近年来经常遇到的问题。钢筋混凝土柱的加固方式有很多，而常用的传统加固方式有增大截面法、外包钢法、预应力法等。近年来随着碳纤维布材料在土木工程中的应用和发展，出现了粘碳纤维布加固法等新型加固方法。增大截面加固法又称为外包混凝土加固法，是采用增大构件或建筑物的截面和配筋，以提高其强度、刚度、稳定性和抗裂性来满足构件正常使用要求的一种加固形式。外包钢加固法是指在混凝土柱的四角或两面包型钢的一种加固方法，分为干式外包钢与湿式外包钢两种形式；使用纤维增强聚合物(FRP) 修复加固混凝土结构始于上世纪80 年代中期，在加固工程中使用最多的纤维增强聚合物为碳纤维增强聚合物。目前该项技术在国外发达国家应用相当普及，而我国近年来已有众多的科研院校对其进行了大量的研究，取得了一定的成果，并在许多工程中得到应用。

传统的加固方法都具有其独特的优点，但同时也存在不可避免的缺点。增大截面法施工工艺较为简单，提高承载力较多，但对构件自重增大较大；外包钢加固法可显著提高加固柱的承载力，但其对混凝土横向变形约束不够；横向包裹碳纤维布加固混凝土柱可较大地提高柱的延性，但对轴心受压柱的极限承载力提高程度不大。

目前，已有一种外包角钢与碳纤维布（CFRP）复合加固钢筋混凝土柱。复合加固混凝土柱充分发挥了碳纤维布和角钢加固混凝土柱的各自优点，并使它们能协调工作、共同作用，获得优良的力学性能，同时复合加固柱的承载力和延性均优于碳纤维布和角钢单一加固柱。但约束材料强度的发挥是有限的，在达到极限承载力时，两种加固材料都不能被充分利用，且施工造价高。

综上所述，尽管目前已有的钢筋混凝土柱维修加固能满足现行规范之要求，但在协调性能、承载性能、横向约束性能及造价等方面尚存可改善之处。鉴于此，为提高裂缝钢筋混凝土柱的使用性能，针对现有技术的不足，目前亟需发明一种施工速度快、协同受力效果好的新型裂缝钢筋混凝土柱维修加固结构。

发明内容

本实用新型的目的就是为了解决上述传统裂缝钢筋混凝土柱维修加固中存在的问题，提供一种施工速度快、协同受力效果好的的新型裂缝钢筋混凝土柱维修加固结构。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种裂缝钢筋混凝土柱维修加固结构，主要包括分离式拉结环板、拉杆、预应力混凝土管、自密实混凝土及施力器；分离式拉接环板分别设于钢筋混凝土柱体较大裂缝上下200mm-500mm处对称开设的凹槽内，分离式拉结环板拼接处设有翼板，外壁沿环向均匀设有凸块，凸块内设有拉杆贯穿孔，孔内设有拉杆，上、下两拉杆通过施力器连接固定；钢筋混凝土柱体外侧设置有带凹凸企口的预制分离式预应力混凝土管，管的上部扩大，扩大侧壁上设有2-3个灌注孔，管壁内侧设置连接短钢筋，管的底部与楼板接触处粘贴止水条；预应力混凝土管沿高度方向均匀设置有钢套箍，钢套箍外表面与管周齐平；预应力混凝土管与钢筋混凝土柱体围合而成的空间内灌有自密实混凝土。

凸块外表面为弧形，与预应力混凝土管的内壁紧密接触。

翼板沿钢筋混凝土柱径向方向设置，板上开设有用于固定分离式拉接环板的螺孔。

拉杆贯穿孔沿柱高方向贯通于环板外壁的凸块内，并使柱裂缝上、下的拉杆贯穿孔的孔道上下贯通，沿柱周均匀布设3-6对。

拉杆顶端设有扩大杆头，杆身下部设有螺纹，拉杆穿过拉杆贯穿孔后通过顶端的扩大杆头固定在孔口，杆身下部的螺纹与螺母配合使用使拉杆固定在施力器上；杆身上设有应变片。

施力器顶部与底部分别设有孔道，拉杆穿过孔道。

连接短钢筋伸出预应力混凝土管内壁的长度为凸块凸起高度的1∕2-2∕3。

本实用新型具有以下的特点和有益效果：

（1）首先在柱裂缝上下设定位置对称开槽植入分离式拉接环板，上、下两拉接环板通过拉杆及施力器进行连接，然后在柱体外侧设置预制分离式预应力混凝土管，通过植筋、设箍的双重加固，提高了原混凝土柱的强度。

（2）预应力混凝土管采用预制分离式构件，管件通过凹凸企口进行拼接，管件拼接后沿沿高度方向均匀设置钢套箍，提高了预应力混凝土管的施工速度与连接强度。 

（3）向原柱和预应力混凝土管围合而成的空间内灌注自密实混凝土，并在管壁内侧设置连接短钢筋，提高了预应力混凝土管与原柱柱身的连接强度，并且增强了管件的整体协同受力效果。

（4）采用自密实混凝土进行回灌，充分利用其良好流动性、填充性和保水性，使混凝土拌合物不需要振捣仅依靠自重即能充满原柱和预应力混凝土管围合而成的空间，确保了回灌填充体的均匀性，从而保证了预应力混凝土管与原柱柱身的连接强度。

附图说明

图1 是本实用新型裂缝钢筋混凝土柱维修加固结构示意图；

图2是图1沿A-A线的剖面图；

图3是分离式拉接环板结构示意图。

图中：1-较大柱裂缝，2-分离式拉接环板，3-拉杆，4-预应力混凝土管，5-连接短钢筋，6-钢套箍，7-扩大侧壁，8-灌注孔，9-自密实混凝土，10-凹凸企口，11-施力器，12-应变片，13-翼板，14-凸块，15-拉杆贯穿孔，16-扩大杆头，17-螺纹，18-止水条，19-钢筋混凝土柱。 

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型提出的裂缝钢筋混凝土柱维修加固结构做进一步说明。

本实施例中分离式拉接环板、预应力混凝土管及自密实混凝土的设计及施工技术要求，本实施方式中不再累述，重点阐述本实用新型涉及结构的实施方式。

图1 是本实用新型裂缝钢筋混凝土柱维修加固结构示意图，图2是图1沿A-A线的剖面图，图3是分离式拉接环板结构示意图，参照图1、图2及图3所示，裂缝钢筋混凝土柱维修加固结构，主要包括分离式拉接环板2、拉杆3、预应力混凝土管4、自密实混凝土9及施力器11；分离式拉接环板2为预制构件，环板拼接处设有翼板13，翼板13沿钢筋混凝土柱19径向方向设置，板上开设有螺孔，用于固定分离式拉接环板，环板外壁均匀设有凸块14，凸块14内设有拉杆贯穿孔15，孔内设置拉杆3；拉杆3顶端设有扩大杆头16，杆身下部设有螺纹17，杆身上设有应变12，使得每个拉杆3受力均匀；预应力混凝土管4为预制分离式构件，沿凹凸企口10进行拼接，管的上部适宜扩大，扩大侧壁7上设有2-3个灌注孔8，管壁内侧设置连接短钢筋5，连接短钢筋5伸出预应力混凝土管4内壁的长度为凸块14凸起高度的1∕2-2∕3，管的底部与楼板接触处做密封处理，粘贴止水条18，管件拼接后沿高度方向均匀设置刚套箍6；钢筋混凝土柱19与预应力混凝土管4围合而成的空间内灌有自密实混凝土9。

待维修加固的柱子为钢筋混凝土柱，在外力及地震荷载作用下出现了较大裂缝。裂缝沿柱子横向开裂，沿柱高每隔一段距离出现一条横向裂缝，缝宽1mm左右。

在较大柱裂缝1上下200mm-500mm处标记开槽位置及宽度，然后对称开设凹槽，凹槽宽度略大于分离式拉接环板2高度10-20mm，深度为8-12mm，将分离式拉接环板2嵌入凹槽内，然后将翼板13两两进行拼接并用螺栓固定。

待分离式拉接环板2固定后，将粘贴有应变片12的拉杆3穿过拉杆贯穿孔15通过施力器11连接固定，拉杆3穿过拉杆贯穿孔15后顶端的扩大杆头16卡在孔口，杆身下部的螺纹17与螺母配合使用将拉杆3固定在施力器11上，沿柱周均匀布设3-6对拉杆3。

待拉杆3调节固定后，将预制的带分离式应力混凝土管4吊装至指定位置，沿凹凸企口10进行拼接，并沿高度方向均匀设置刚套箍6，钢套箍6采用嵌入式，其外表面与管周齐平。

预应力混凝土管拼装后底部与楼板接触处做密封处理，将止水条18粘贴在接缝处，随后自顶部向原钢筋混凝土柱19和预应力混凝土管4围合而成的空间内灌注自密实混凝土9。

Claims (7)

1.一种裂缝钢筋混凝土柱维修加固结构，其特征在于，主要包括分离式拉结环板、拉杆、预应力混凝土管、自密实混凝土及施力器；分离式拉接环板分别设于钢筋混凝土柱体较大裂缝上下200mm-500mm处对称开设的凹槽内，分离式拉结环板拼接处设有翼板，外壁沿环向均匀设有凸块，凸块内设有拉杆贯穿孔，孔内设有拉杆，上、下两拉杆通过施力器连接固定；钢筋混凝土柱体外侧设置有带凹凸企口的预制分离式预应力混凝土管，管的上部扩大，扩大侧壁上设有2-3个灌注孔，管壁内侧设置连接短钢筋，管的底部与楼板接触处粘贴止水条；预应力混凝土管沿高度方向均匀设置有钢套箍，钢套箍外表面与管周齐平；预应力混凝土管与钢筋混凝土柱体围合而成的空间内灌有自密实混凝土。

2.根据权利要求1所述的裂缝钢筋混凝土柱维修加固结构，其特征在于凸块外表面为弧形，与预应力混凝土管的内壁紧密接触。

3.根据权利要求1所述的裂缝钢筋混凝土柱维修加固结构，其特征在于翼板沿钢筋混凝土柱径向方向设置，板上开设有用于固定分离式拉接环板的螺孔。

4.根据权利要求1所述的裂缝钢筋混凝土柱维修加固结构，其特征在于拉杆贯穿孔沿柱高方向贯通于环板外壁的凸块内，并使柱裂缝上、下的拉杆贯穿孔的孔道上下贯通，沿柱周均匀布设3-6对。

5.根据权利要求1所述的裂缝钢筋混凝土柱维修加固结构，其特征在于拉杆顶端设有扩大杆头，杆身下部设有螺纹，拉杆穿过拉杆贯穿孔后通过顶端的扩大杆头固定在孔口，杆身下部的螺纹与螺母配合使用使拉杆固定在施力器上；杆身上设有应变片。

6.根据权利要求1所述的裂缝钢筋混凝土柱维修加固结构，其特征在于施力器顶部与底部分别设有孔道，拉杆穿过孔道。

7.根据权利要求1所述的裂缝钢筋混凝土柱维修加固结构，其特征在于连接短钢筋伸出预应力混凝土管内壁的长度为凸块凸起高度的1∕2-2∕3。