CN208981316U - 一种钢管混凝土柱上接变截面钢管混凝土柱结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种钢管混凝土柱上接变截面钢管混凝土柱结构，其特征在于：在原混凝土柱芯顶部凿毛并钻孔安装扩底锚杆，凿毛面表面覆盖凿毛填平层，凿毛填平层依次设置锚固夹紧板和十字支撑件，锚固夹紧板顶部设置锚固钢筋，延长段钢筋笼的竖向钢筋为Z形筋，Z形筋的底部与锚固钢筋连接，变截面钢管模板呈圆台形阶梯状，变截面钢管模板的底部套设在外包钢管的外侧，延长段混凝土柱芯浇筑在变截面钢管模板围成的空间内。本实用新型涉及的钢管混凝土柱上接变截面钢管混凝土柱结构新老结合部分连接牢固，增高的柱体和原柱体协同受力的能力强，施工过程无需支模拆模，施工方便，周期短。

Description

一种钢管混凝土柱上接变截面钢管混凝土柱结构

技术领域

本实用新型属于建筑工程技术领域，尤其涉及钢管混凝土柱上接变截面钢管混凝土柱的结构，适用于柱子加固、楼层加高及改建工程。

背景技术

随着国民经济的飞速发展,许多建筑物受当时的经济条件和建筑技术所制约,在建筑功能的完善程度和建筑结构的形式、装饰方面已不能满足时代要求。很多房屋是2～4层,其承重结构却有一定潜力,如果将这批住宅全部拆掉新建,国家财力难以承受,如果采用房屋加层的方法改造原有住宅中结构质量较好的,就能达到经济、适用、快捷的建房目标。

现有技术中，房屋增层方法有以下几种：直接增层法,对既有房屋进行适当的处理后，不改变结构承重体系和平面布置，在上部直接增层的方法，适用于原承重结构与地基基础的承载力和变形能满足要求，增加的层数一般为1～3层；改变荷载传递增层法，改变平面布置、结构布置和其荷载传递途径的增层方法，适用于原墙体结构由承载潜力的房屋，增层数不宜超过三层；外套框架结构增层法，增层荷载通过在原建筑物外新增设的外套结构传至新设置的基础和地基上，当既有房屋的基础或墙体的承载力不大，或要求增加的层数在3层或3层以上时，采用外套框架结构增层法。

无论是直接增层法还是外套框架结构增层法，均存在以下问题：首先，增高的柱体和原柱体协同受力的能力较差，后期加建过程中，新老柱体直接容易出现安全隐患；其次，增高的柱体施工时需要支模和拆模，而在已建建筑上改建或加建时，施工空间小，支模和拆模困难，且影响施工周期。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的问题，涉及一种施工方便，新老柱体协同受力性能好，新老柱体连接强度高的钢管混凝土柱上接变截面钢管混凝土柱结构。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

本实用新型涉及的一种钢管混凝土柱上接变截面钢管混凝土柱结构，其包括由原混凝土柱芯（1）和外包钢管（2）组成的原钢管混凝土柱，其还包括顶部处理部分和延长部分，所述的顶部处理部分包括凿毛填平层（3）和扩底锚杆（4），凿毛填平层（3）覆盖在原混凝土柱芯（1）的顶部，扩底锚杆（4）插入原混凝土柱芯（1）内，扩底锚杆（4）的顶部伸出凿毛填平层（3）；所述的延长部分包括锚固夹紧板（5）、十字支撑件（6）、延长段钢筋笼（7）、变截面钢管模板（8）和延长段混凝土柱芯（9），锚固夹紧板（5）通过扩底锚杆（4）固定在凿毛填平层（3）上表面，锚固夹紧板（5）的上表面设有若干按照圆周设置的锚固钢筋（51），十字支撑件（6）通过扩底锚杆（4）固定在锚固夹紧板（5）上表面，延长段钢筋笼（7）包括Z形筋（71）和箍筋（72），Z形筋（71）与锚固钢筋（51）对应，且Z形筋（71）的底部与对应的锚固钢筋（51）的顶部连接，变截面钢管模板（8）呈圆台形阶梯状，变截面钢管模板（8）的底部套设在外包钢管（2）的外侧，延长段混凝土柱芯（9）浇筑在变截面钢管模板（8）围成的空间内。

优选地，所述的变截面钢管模板（8）由两个半月形变截面钢管模板单体（81）拼接组成，两个半月形变截面钢管模板单体（81）的接触位置均设有钢管连接固定件（82），钢管连接固定件（82）上设有螺孔（83），两个半月形变截面钢管模板单体（81）通过穿过螺孔（81）的螺栓相互连接。

优选地，所述的两个半月形变截面钢管模板单体（81）分别设有相对的对拉螺孔（84），两个半月形变截面钢管模板单体（81）还通过对拉螺栓（10）相互固定，对拉螺栓（10）的方向与两侧钢管连接固定件（82）连线方向呈90度。

优选地，变截面钢管模板（8）外侧位于圆台形阶梯位置设有加强筋。

优选地，所述的Z形筋（71）的底端设有钢筋套筒（73），Z形筋（71）和锚固钢筋（51）通过钢筋套筒（73）相互连接。

优选地，所述的十字支撑件（6）的底部设有固定板（61），十字支撑件（6）与固定板（61）焊接连接，固定板（61）上设有第二贯穿孔（62），扩底锚杆（4）的顶部穿过第二贯穿孔（62）并用螺帽锁紧。

优选地，所述的十字支撑件（6）的相互垂直的钢板之间还设有三角钢固定件（63），三角钢固定件（63）内设有钢筋圆环（64）。

本实用新型具有以下的特点和有益效果：

1、本实用新型的变截面钢管模板套设在原钢管混凝土外侧的外包钢管外，形成新的加长段的外包钢管，并在变截面钢管模板浇筑混凝土形成新的柱芯，该柱芯的底部延伸至原外包钢管内，且新老柱芯的连接位置设有相互连接的扩底锚杆和十字形支撑，使新老混凝土柱芯结合更加牢固，增高的柱体和原柱体协同受力的能力强，便于后期加建和改建施工顺利完成。

2、本实用新型所用的变截面钢管模板作为上部延长段混凝土柱芯的浇筑模板，也作为外包钢管，变截面钢管模板与延长段混凝土柱芯形成新的钢管混凝土柱，延长段混凝土养护后，变截面钢管模板无需拆除，方便施工，缩短周期。

附图说明

图1是钢管混凝土柱上接变截面钢管混凝土柱结构径向剖面图；

图2是附图1中钢管混凝土柱上接变截面钢管混凝土柱结构A-A剖面图；

图3是附图1中钢管混凝土柱上接变截面钢管混凝土柱结构B-B剖面图；

图4是锚固夹紧板的结构示意图；

图5是十字支撑件的结构示意图；

图6是Z形筋的结构示意图；

图7是变截面钢管模板的组装示意图；

图8是半月变截面钢管模板单体的侧视图；

图9是延长段钢筋笼和十字支撑件组装后的结构示意图。

图中：1-原混凝土柱芯，2-外包钢管，3-凿毛填平层，4-扩底锚杆，5-锚固夹紧板，6-十字支撑件，7-延长段钢筋笼，8-变截面钢管模板，9-延长段混凝土柱芯，10-对拉螺栓，11-加强筋，51-锚固钢筋，52-第一贯穿孔，61-固定板，62-第二贯穿孔，63-三角钢固定件，64-钢筋圆环，71-Z形筋，72-箍筋，73-钢筋套筒，81-半月形变截面钢管模板单体，82-钢管连接固定件，83-螺孔，84-对拉螺孔，85-固定螺母。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合实施例对本实用新型作详细描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

结合附图1所示，本实用新型涉及的一种钢管混凝土柱上接变截面钢管混凝土柱结构，其包括由原混凝土柱芯1和外包钢管2组成的原钢管混凝土柱，所述的原混凝土柱芯1的顶部凿去部分混凝土，使原混凝土柱芯1顶面高度低于外包钢管2的顶面高度，外包钢管2顶部形成空腔，原混凝土柱芯1顶面形成凿毛面。

钢管混凝土柱上接变截面钢管混凝土柱结构还包括顶部处理部分和延长部分。结合附图1所示，所述的顶部处理部分包括凿毛填平层3和扩底锚杆4，凿毛填平层3覆盖在原混凝土柱芯1顶部的凿毛面上，凿毛填平层3的顶面保持平整，扩底锚杆4插入原混凝土柱芯1内，扩底锚杆4与原混凝土柱芯1之间的空隙内填充水泥砂浆，扩底锚杆4的顶部伸出凿毛填平层3。

结合附图1~3所示，所述的延长部分包括锚固夹紧板5、十字支撑件6、延长段钢筋笼7、变截面钢管模板8和延长段混凝土柱芯9。

结合附图4所示，锚固夹紧板5的顶面设有锚固钢筋51，锚固钢筋51以锚固夹紧板5的中心为圆心按照圆周等间距布置，锚固夹紧板5上设有与扩底锚杆4对应的第一贯穿孔52，锚固夹紧板5放在凿毛填平层3上表面，并且扩底锚杆4穿过锚固夹紧板5上的第一贯穿孔52。

结合附图5所示，十字支撑件6的底部设有固定板61，十字支撑件6的底部与固定板61焊接连接，固定板61上设有第二贯穿孔62，扩底锚杆4的顶部穿过固定板61上的第二贯穿孔62后用螺帽锁紧。所述的十字支撑件6相互垂直的钢板之间还设有三角钢固定件63，三角钢固定件63的两个直角边分别与十字支撑件6两个垂直的钢板的表面焊接，三角钢固定件63内设有钢筋圆环64，三角钢固定件63和钢筋圆环64能够加强组成十字支撑件6的垂直钢板的抗扭能力，十字支撑件6受力后不容易弯曲变形。

结合附图1所示，延长段钢筋笼7包括Z形筋71和箍筋72，其中Z形钢筋71的底部呈直角弯折的形状，如附图6所示，Z形钢筋71与锚固钢筋51是一一对应，Z形筋71的底部设有钢筋套筒73，钢筋套筒73的内径略大于锚固钢筋51的直径，钢筋套筒73套在锚固钢筋51的顶部，Z形筋71的水平钢筋部分与原混凝土柱芯1的直径方向重合。

结合附图7和8所示，变截面钢管模板8呈圆台形阶梯状，变截面钢管模板8由两个半月形变截面钢管模板单体81拼接组成，两个半月形变截面钢管模板单体81的接触位置均设有钢管连接固定件82，钢管连接固定件82上设有螺孔83，两个半月形变截面钢管模板单体81通过穿过螺孔81的螺栓相互连接，进而使变截面钢管模板8套设在外包钢管2的外侧，为进一步加强两个半月形变截面钢管模板单体81之间的连接的稳定性，两个半月形变截面钢管模板单体81上还分别设有相对的对拉螺孔84，两个对拉螺孔84连成的直线与两侧钢管连接固定件82连成的直线是相互垂直的，两个半月形变截面钢管模板单体81通过对拉螺栓10配合两端的固定螺母85相互固定。变截面钢管模板8外侧位于圆台形阶梯位置设有加强筋11。

变截面钢管模板8围成一个截面为圆形的空间，延长段混凝土柱芯9浇筑在内，延长段混凝土柱芯9和变截面钢管模板8组成上接的变截面钢管混凝土柱。

钢管混凝土柱上接变截面钢管混凝土柱结构的施工方法包括以下步骤：

步骤一：在原混凝土柱芯1的顶部开凿，凿去部分混凝土，并保持外包钢管2不变，形成下凹的部分，下凹部分的原混凝土柱芯1顶面挖成凿毛面；

步骤二：凿毛面上钻竖向孔，向孔内插入扩底锚杆4，扩底锚杆4与竖向孔之间的缝隙内灌入水泥砂浆，等水泥砂浆硬化后，扩底锚杆4固定在原混凝土柱芯1的顶部，且扩底锚杆4的顶端伸出凿毛面，在凿毛面表面浇筑凿毛填平层3；

步骤三：凿毛填平层3施工完成后，安装锚固夹紧板5和十字支撑件6并用螺母锁紧，然后将Z形筋71的底部套在锚固钢筋51的顶端，Z形筋71的外侧焊接箍筋72，箍筋72每80cm设置一道，形成图9的结构；

步骤四：通过螺栓将两块半月形变截面钢管模板单体81相互连接，进而形成变截面钢管模板8，对拉螺栓10穿过对拉螺孔，并且对拉螺栓10的两端用固定螺母85锁紧，进一步加固连接两块半月形变截面钢管模板单体81，需要注意的是，对拉螺栓10的设置位置位于十字支撑件6顶部的上方，在变截面钢管模板8外侧的焊接加强筋51；

步骤五：在变截面钢管模板8围成的空间内浇筑混凝土并养护，完成钢管混凝土柱上接变截面钢管混凝土柱结构的全部施工，变截面钢管模板8不拆除。

以上结合实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种钢管混凝土柱上接变截面钢管混凝土柱结构，其包括由原混凝土柱芯（1）和外包钢管（2）组成的原钢管混凝土柱，其特征在于：其包括顶部处理部分和延长部分，所述的顶部处理部分包括凿毛填平层（3）和扩底锚杆（4），凿毛填平层（3）覆盖在原混凝土柱芯（1）的顶部，扩底锚杆（4）插入原混凝土柱芯（1）内，扩底锚杆（4）的顶部伸出凿毛填平层（3）；所述的延长部分包括锚固夹紧板（5）、十字支撑件（6）、延长段钢筋笼（7）、变截面钢管模板（8）和延长段混凝土柱芯（9），锚固夹紧板（5）通过扩底锚杆（4）固定在凿毛填平层（3）上表面，锚固夹紧板（5）的上表面设有若干按照圆周设置的锚固钢筋（51），十字支撑件（6）通过扩底锚杆（4）固定在锚固夹紧板（5）上表面，延长段钢筋笼（7）包括Z形筋（71）和箍筋（72），Z形筋（71）与锚固钢筋（51）对应，且Z形筋（71）的底部与对应的锚固钢筋（51）的顶部连接，变截面钢管模板（8）呈圆台形阶梯状，变截面钢管模板（8）的底部套设在外包钢管（2）的外侧，延长段混凝土柱芯（9）浇筑在变截面钢管模板（8）围成的空间内。

2.根据权利要求1所述的钢管混凝土柱上接变截面钢管混凝土柱结构，其特征在于：所述的变截面钢管模板（8）由两个半月形变截面钢管模板单体（81）拼接组成，两个半月形变截面钢管模板单体（81）的接触位置均设有钢管连接固定件（82），钢管连接固定件（82）上设有螺孔（83），两个半月形变截面钢管模板单体（81）通过穿过螺孔（83）的螺栓相互连接。

3.根据权利要求2所述的钢管混凝土柱上接变截面钢管混凝土柱结构，其特征在于：所述的两个半月形变截面钢管模板单体（81）分别设有相对的对拉螺孔（84），两个半月形变截面钢管模板单体（81）还通过对拉螺栓（10）相互固定，对拉螺栓（10）的方向与两侧钢管连接固定件（82）连线方向呈90度。

4.根据权利要求1所述的钢管混凝土柱上接变截面钢管混凝土柱结构，其特征在于：变截面钢管模板（8）外侧位于圆台形阶梯位置设有加强筋（11）。

5.根据权利要求1所述的钢管混凝土柱上接变截面钢管混凝土柱结构，其特征在于：所述的Z形筋（71）的底端设有钢筋套筒（73），Z形筋（71）和锚固钢筋（51）通过钢筋套筒（73）相互连接。

6.根据权利要求1所述的钢管混凝土柱上接变截面钢管混凝土柱结构，其特征在于：所述的十字支撑件（6）的底部设有固定板（61），十字支撑件（6）与固定板（61）焊接连接，固定板（61）上设有第二贯穿孔（62），扩底锚杆（4）的顶部穿过第二贯穿孔（62）并用螺帽锁紧。

7.根据权利要求1或6所述的钢管混凝土柱上接变截面钢管混凝土柱结构，其特征在于：所述的十字支撑件（6）的相互垂直的钢板之间还设有三角钢固定件（63），三角钢固定件（63）内设有钢筋圆环（64）。