CN206174293U - 预制构造柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种预制构造柱。该预制构造柱的截面为L形或矩形，所述L形预制构造柱设置在房屋外墙的转角处，所述矩形预制构造柱设置在纵横墙的交接处；所述预制构造柱内设置有钢筋，该钢筋均由所述预制构造柱的两端伸出所述钢筋的端头做成180°弯钩；所述预制构造柱沿高度间隔设置有多个预留孔，所述预制构造柱与墙体之间留有灌浆缝，用以灌注灌浆料使预制构造柱与墙体黏结为一体。该预制构造柱用于加固原有的砌体结构墙体，加固时无需改动原结构内部，仅在原结构外部增设地梁和圈梁，并在梁节点处设置立柱，形成梁、柱构架式外贴体系，将原有老旧住宅结构加固在该结构架体系上，提高砌体建筑物房屋的抗震性能，使用寿命长。

Description

预制构造柱

技术领域

本实用新型涉及建筑物加固领域，特别涉及一种预制构造柱。

背景技术

砌体结构房屋工程是我国农村量大面广的结构形式，在历次震害中，砌体结构震害通常比较严重，造成了大量的人员伤亡。在农村房屋建设多数为自主建设，其建设时很少考虑地震设防。目前，新建房屋可采用碳纤维布加固施工技术，其中碳纤维胶包括碳纤维底胶、找平胶、浸渍胶。

底胶：粘度低，渗透能力强，用于加固构件表面底层涂抹，其作用是对凿除后的破损砌体、混凝土进行渗透粘结加固；如构件表面完好无损则无需进行涂抹。

找平胶：触变性能好，用于加固构件表面缺陷的修补和找平，其作用是对砌体、混凝土表面缺陷、大的破损、凹凸面及拐角进行找平，以便于碳纤维布的粘贴，更好的发挥碳纤维布的拉伸强度。

浸渍胶：粘度低，浸润性好，有一定的触变性能，用于加固构件表面及纤维类产品的浸渍和粘贴，其作用是完全浸透于纤维类产品，并将纤维类产品有效的粘贴于构件表面，从而对构件进行补强加固。

底胶外观：

A组分：透明粘稠液体，可操作时间(min)>30；

B组分：棕色粘稠液体，指触干时间(20℃、h)1～2。

粘结强度：C60混凝土破环

配合比：A﹕B＝2﹕1

找平胶外观：

A组分：粘稠膏状体，可操作时间(min)>40；

B组分：粘稠膏状体，操作时温度℃5～40。

钢－钢粘结强度(MPa)剪切20。指触干时间(20℃、h)1～2；拉伸35。

配合比：A﹕B＝2﹕1

浸渍胶外观：

A组分：粘稠液体，可操作时间(min)>30；

B组分：粘稠液体，操作时温度℃5～40，指触干时间(20℃、h)1～2。

粘贴碳纤维固化后的基本性能：抗拉强度标准值(MPa)≥40；极限延伸率(％)≥1.5；弹性模量(MPa)≥2500。

配合比：A﹕B＝2﹕1

具体施工方法：

表面处理：

砌体面应凿除粉饰层，油污、污物等，然后用角磨机磨去1～2mm厚表层，砌体构件转角处应进行倒角处理，打磨完毕用压缩空气吹净浮尘，最后用棉布蘸丙酮拭净表面，保持干燥备用。若被加固的砌体存在裂缝，应先视裂缝大小选用灌注胶或灌缝胶灌注后裂缝后再进行碳纤维布加固。

底胶施工：

施工时，底胶A、B两组分按规定的配胶比例称量，倒入洁净容器中并搅拌均匀(搅拌时最好沿同一方向搅拌，尽量避免混入空气形成气泡。)用毛刷或滚筒刷在混凝土表面均匀涂刷，胶表层干以后，可视具体情况进行多次涂刷，但是涂层厚度不超过0.4mm，并不得漏刷或有流淌、气泡，等胶固化后(固化时间视现场气温而定，以手指触感干燥为宜，一般不少于2小时)，再进行下一道工序。每次配制的胶液应在胶的适用期内一次用完。

找平施工

砌体构件表面气孔及缺陷应使用找平胶补平。存在凹陷部位时，将配置好的找平胶用刮刀嵌刮进行修补填平，模板接头等出现高度差的部位应用找平胶填补，尽量减少高差。转角的处理，应用找平胶将其修补为光滑的圆弧，半径不小于20mm。找平胶须固化后(固化时间视现场气温而定，以手指触感干燥为宜，一般不少于2小时)，方可再进行下一道工序。

碳纤维布的粘贴：

将碳纤维浸渍胶均匀涂抹于被粘贴部位，拐角部位适当多涂抹一些。将碳纤维布拉紧对齐后粘贴，用塑料刮板或滚筒(用去掉外边绒毛的涂料滚筒即可)，沿同一方向反复滚压，直至胶料渗出。然后在碳纤维布外表面也均匀涂抹浸渍胶，并反复滚压，使浸渍胶双向充分浸润碳纤维布。若多层粘贴，待手指触感干燥，可进行下一层粘贴。碳纤维布若需搭接，搭接长度不宜小于100mm。

固化养护

施工完成后24小时内防止雨淋或受潮，并注意保护，防止硬物碰伤施工表面。平均气温为20～25℃时，固化时间不得少于3天；平均气温为10℃时，固化时间不得少于7天。

检验

碳纤维布的实际粘贴面积不应少于设计面积，位置偏差不应大于10mm。碳纤维布与砌体构件之间的粘结质量，可用小锤轻轻敲击或手压碳纤维布表面的方法检查，总有效粘结面积不应低于95％。当碳纤维布的空鼓面积不大于100cm2时，可采用针管注胶的方法进行修补.当空鼓面积大于100cm2时，宜将空鼓部位的碳纤维布切除，重新搭接粘贴等量的碳纤维片材，搭接长度不应小于100mm。必要时，可采用正拉试验对施工质量进行现场抽样检验。

现有传统碳纤维布加固施工工艺的缺点：

1、质量难以控制：传统碳纤维布加固施工中要求对各阶段的施工用胶比例要求极高，往往由于工人用胶调制比例不均匀，导致胶的强度降低。

2、施工时间难以控制：传统碳纤维布加固施工中胶的固化时间较短，在涂刷过程中施工速度难以控制，太快导致涂刷厚度不够，太慢导致胶体固化涂刷不均匀。只能每次配置少量的胶液，小面积集中涂刷。

3、环境影响：传统碳纤维布加固施工中胶液对操作时温度要求在5℃～40℃之间，且空气、工作面应手指触感干燥为宜。

4、温度难以控制：根据传统碳纤维布加固施工中胶液的固化温度要求，不易在昼夜温差较大时间施工，施工完成后胶液固化时间随环境温度进行确定，并不得雨淋或受潮，防止硬物碰伤液体表面。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单合理的预制构造柱，该预制构造柱用于加固原有的砌体结构墙体，加固时无需改动原结构内部，仅在原结构外部增设地梁和圈梁，并在梁节点处设置立柱，形成梁、柱构架式外贴体系，将原有老旧住宅结构加固在该结构架体系上，提高砌体建筑物房屋的抗震性能，使用寿命长，环境影响较小，而且节约成本。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种预制构造柱，其截面为L形或矩形，所述L形预制构造柱设置在房屋外墙的转角处，所述矩形预制构造柱设置在纵横墙的交接处；所述预制构造柱内设置有钢筋，该钢筋均由所述预制构造柱的两端伸出所述钢筋的端头做成180°弯钩；所述预制构造柱沿高度间隔设置有多个预留孔，所述预制构造柱与墙体之间留有灌浆缝，用以灌注灌浆料和钢筋植筋使预制构造柱与墙体黏结为一体。

优选地，上述技术方案中，预制构造柱混凝土强度等级不低于C20。

优选地，上述技术方案中，预制构造柱沿高度每隔500mm设置直径14mm的预留孔。

优选地，上述技术方案中，灌浆缝为10～20mm。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：该预制构造柱用于加固原有的砌体结构墙体，加固时无需改动原结构内部，仅在原结构外部增设地梁和圈梁，并在梁节点处设置立柱，形成梁、柱构架式外贴体系，将原有老旧住宅结构加固在该结构架体系上，提高砌体建筑物房屋的抗震性能，使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型的预制构造柱的L形预制构造柱结构示意图。

图2为本实用新型的预制构造柱的矩形预制构造柱结构示意图。

图3为本实用新型的预制构造柱的L形预制构造柱与墙体连接结构示意图。

图4为本实用新型的预制构造柱的矩形预制构造柱与墙体连接结构示意图。

图5为本实用新型的预制构造柱的预制圈梁与墙体连接结构示意图。

图6为本实用新型的预制构造柱的钢拉杆端头结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

该预制构造柱的工艺流程如下：地梁施工→墙体打磨→第一层圈梁构造柱吊装→第一层灌浆缝灌浆→第二层圈梁构造柱吊装→第二层灌浆缝灌浆→安装钢拉杆→加固完成。

具体来讲，首先，地梁施工；

地梁即地圈梁，是外加构造柱和圈梁的基础，在房屋的外围围绕房屋一周，形成闭合的地圈梁。地圈梁为现浇结构。截面尺寸形式为矩形，尺寸可为300mm*400mm，纵向钢筋可配置4根三级螺纹钢筋直径为12mm。箍筋采用直径为8mm的三级螺纹钢筋间距200mm设置。地梁基础顶面标高与室外地坪标高相同，在与构造柱连接处留有后浇节点。后浇节点处二次浇注接触面时应凿毛涂刷界面剂，以加强与后浇灌浆料的黏结。

其次，第一层圈梁构造柱吊装；

首先在墙体上打锚固孔，通过精准测量使墙上的锚固孔和预制构件上的预留孔相对应，采用机械吊装设备，将第一层的构造柱吊装至预定位置，在预制构造柱和墙面之间设置一些垫块使构造柱和墙体保持10～20mm的距离，作为灌浆缝。锚固孔的直径与预制构件上的预留孔相同，墙体上的锚固孔深度不小于150mm，清孔后向孔内注入锚固胶并植入钢筋。固化后在预制构造柱外部钢筋上套上垫片和螺母拧紧。完成预制构件的固定，固定好后需复查构造柱的位置和垂直度是否符合要求，若不满足要求，进行重新校正。确认构造柱位置无误时浇筑后浇节点。

优选的，预制构造柱的截面形式有2种：L形和矩形，如图1和图2所示。L形构造柱11设置在房屋外墙12的转角处，矩形构造柱13设置在纵横墙14的交接处。预制构造柱混凝土强度等级不低于C20，截面和配筋可参考《建筑抗震加固技术规程》JGJ116-2009。构造柱两端钢筋均应伸出与相邻柱的钢筋连接，当不与其他柱钢筋连接时，钢筋端头做成180°弯钩进行锚固。构造柱沿高度每隔500mm设置直径14mm的预留孔15，后可用直径12mm钢筋16穿过该预留孔植入墙体，固定预制构造柱吊装后的位置，并且可以加强构造柱与墙体的连接，保证构造柱与墙体共同工作。构造柱与墙体之间留有10～20mm的灌浆缝17，用以灌注灌浆料使构造柱与墙体黏结为一体。构造柱与墙体的连接构造如图3和图4所示。

第一层构造柱施工完毕后，进行吊装第一层圈梁。圈梁的吊装和构造柱类似，圈梁和墙体间保持10～20mm的距离，作为灌浆缝。在墙上与圈梁预留孔对应位置设置锚固孔，墙体上的锚固孔深度不小于150mm，清孔后向孔内注入锚固胶并植入钢筋。固化后在预制圈梁外部钢筋上套上垫片和螺母拧紧。圈梁的两端审出的钢筋和相邻的圈梁的钢筋搭接焊接，钢筋的焊接应符合《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012的要求。预制圈梁和预制构造柱端部距节点核心边缘保持约100mm的距离，从而增大现浇节点的范围，以加强节点的可靠性。在需要安装拉杆的节点处预先布置好穿墙拉杆PVC管，吊装完成节点后，节点区需加箍筋@200mm设置一个。

优选的，预制圈梁21截面为矩形，混凝土强度等级不低于C20，截面和配筋可参考《建筑抗震加固技术规程》JGJ116-2009。预制圈梁两端钢筋应伸出锚固或与相邻构件钢筋连接。圈梁钢筋的锚固长度一般足够，无需做出弯钩锚固，当遇到长度不足时应做成弯钩锚固。圈梁与构造柱一样，预制圈梁每间隔500mm设置直径14mm的预留孔22，后可用直径12mm钢筋23穿过该预留孔植入墙体24，固定预制圈梁吊装后的位置，并且可以加强圈梁与墙体的连接，保证圈梁和墙体共同工作。预制圈梁一般设置在楼层标高处，与墙体间留有10～20mm的灌浆缝25，用以灌注灌浆料使圈梁与墙体黏结为一体。预制圈梁与墙体的连接构造如图5所示。

再次，第一层灌浆缝与节点浇筑；

第一层圈梁构造柱均吊装安装完成后进行灌浆缝灌浆，首先将所有的灌浆缝用水冲洗干净，也一并湿润了灌浆缝，将圈梁与构造柱的底边和两边进行砂浆封缝，砂浆应填塞密实，防止灌浆料漏浆。对于构造柱和圈梁的节点处应安装模板，灌浆缝采用的灌浆料无需加粗骨料，而梁柱节点处应掺入粗骨料。

优选的，灌浆料作为黏结材料使用，灌浆料即水泥基灌浆材料，是一种有水泥、骨料(或不含骨料)、外加剂和矿物掺合料等原料组成，具有流动性、微膨胀、高的早期和后期强度、不泌水等性能。施工时，圈梁和构造柱与墙的之间的10～20mm的缝，用成品砂浆封住下边和两边的缝隙，通过顶部的缝隙灌入灌浆料，将圈梁和构造柱与墙体牢牢的黏在一起。为了保证圈梁、构造柱的现浇节点可靠性，节点也采用灌浆料加入适当的粗骨料而成。

再次，第二层圈梁构造柱吊装；

由于灌浆料具有早强特点，第一层灌浆完毕后，第二天即可进行第二层的吊装。第二层吊装和第一层吊装基本相同，需在第二层注意的是，第二层预制构造柱下端与第二层现浇节点上端保持200mm的距离，第二层构造柱下部伸出钢筋与第一层节点上部伸出钢筋搭接焊接连接，此区域内需加箍筋@200mm一道。此钢筋搭接区域内采用灌浆料现浇，模板采用簸箕口节点模板。从而与第一层节点形成一完整的节点。第二层构造柱上部节点即顶部节点内，构造柱伸出钢筋需做成弯钩锚固。

再次，第二层灌浆缝与节点浇筑；

与第一层灌浆方法一致，在节点模板安装施工时，模板应设置簸箕口，方便浇筑灌浆料。

最后，安装钢拉杆。

对于整体性特点差的房屋，必要时可在房屋内部增设钢拉杆，以进一步提高房屋的整体性。采用直径16mm的钢拉杆31代替内圈梁，钢拉杆两端需套丝，把表面做出螺纹状。钢拉杆紧贴内横墙32穿过预留孔道33，钢拉杆就位后可用螺母34和钢垫板35在两端拧紧锚固，钢拉杆端头做法如图6所示。钢拉杆需接长时可采用花篮螺栓进行接长。

砌体结构外加固技术施工关键点为：

1、根据原有的房屋，测量好预制构造柱圈梁的尺寸，进行厂内集中加工预制成型。

2、采用预制构造柱，只需进行简单吊装和节点填充浇筑，无需大量支设模板，有效的解决了单侧支模的难度。

3、采用预制构造柱加固技术，操作简单，对温度、湿度影响较小。

4、采用预制构造柱加固技术与传统加固工艺相比，对胶液的控制更为简单，传统加固施工工艺造价成本高，甚至超过原加固的房屋自身价值。

研究和实践证明增设圈梁构造柱是加固砌体结构最有效的方法，采用该技术工厂预制和现场拼装的模式，大大加快了施工速度，且节能环保，也符合建筑业的发展趋势。砌体结构外加固技术优点：

1、使用寿命长：相比传统工艺寿命增加很长，传统的碳纤维布加固受环境影响，使用年限和抗震效果随着时间的增加而降低。而该创新施工工艺，材料为钢筋混凝土，使用寿命长，且不因环境影响改变抗震效果。

2、抗震性能：相比传统工艺抗震性能的持久性成久，传统施工工艺随着时间的推移，使用的碳纤维布加固的材料老化，失去抗震效果，而采用创新砌体结构外加固技术抗震效果不会随着时间变化而变化。采用构造柱和圈梁结合的方式增加原房屋抗震效果稳定。

3、环境影响：在传统工艺施工中，受温度、湿度、胶液使用时间影响较大，控制不好，对加固的房屋结构抗震性效果受到影响，然而，采用创新砌体结构外加固技术不受温度、湿度、时间的影响，抗震性能不会因自然环境变化降低抗震性能。

4、节约成本：在传统施工工艺中，用碳纤维布和胶液的用量大，材料自身成本高，采用预制构造柱组装形式，材料具有普遍性，材料自身价格低，又是工厂产业化加工，成本更是降低。

综上，该预制构造柱用于加固原有的砌体结构墙体，加固时无需改动原结构内部，仅在原结构外部增设地梁和圈梁，并在梁节点处设置立柱，形成梁、柱构架式外贴体系，将原有老旧住宅结构加固在该结构架体系上，提高砌体建筑物房屋的抗震性能，使用寿命长。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (4)

1.一种预制构造柱，其特征在于，其截面为L形或矩形，所述L形预制构造柱设置在房屋外墙的转角处，所述矩形预制构造柱设置在纵横墙的交接处；所述预制构造柱内设置有钢筋，该钢筋均由所述预制构造柱的两端伸出所述钢筋的端头做成180°弯钩；所述预制构造柱沿高度间隔设置有多个预留孔，所述预制构造柱与墙体之间留有灌浆缝，用以灌注灌浆料和钢筋植筋使预制构造柱与墙体黏结为一体。

2.根据权利要求1所述的预制构造柱，其特征在于，所述预制构造柱混凝土强度等级不低于C20。

3.根据权利要求1所述的预制构造柱，其特征在于，所述预制构造柱沿高度每隔500mm设置直径14mm的预留孔。

4.根据权利要求1所述的预制构造柱，其特征在于，所述灌浆缝为10～20mm。