一種快速加固鋼筋混凝土角柱的方法技術

本發明專利技術公開了一種快速加固鋼筋混凝土角柱的方法，制作與角柱截面尺寸相匹配的錨固角鋼和加固角鋼，并在錨固角鋼兩肢上預留螺栓孔；對角柱的粘結錨固區打磨清理平整；安裝錨固角鋼至設計位置，并根據錨固角鋼預留孔位置在粘結錨固區鉆螺栓孔，并清孔和擴孔；在角柱的粘結錨固區涂抹建筑結構膠，錨固角鋼的兩肢緊貼粘結錨固區放置，將加固角鋼安裝至設計位置，將錨固角鋼和加固角鋼的兩肢焊接在一起組成鋼箱；向錨固角鋼和角柱上的螺栓孔內注膠并植入自鎖錨桿；擰緊自鎖錨桿的螺帽，從而將錨固角鋼和加固角鋼與角柱固定；本發明專利技術加固組件少，施工步驟簡單，施工周期短；能大幅度提高柱的承載力、抗側剛度和抗震延性；角柱整體性能好，可靠性能高。

【技術實現步驟摘要】
一種快速加固鋼筋混凝土角柱的方法
本專利技術涉及一種加固方法，具體的說是涉及一種快速加固鋼筋混凝土角柱的方法。
技術介紹
大量工業與民用建筑的鋼筋混凝土柱由于設計、施工的缺陷或長期使用過程中的老化、損傷和災害等因素，造成相當部分的柱承載力不足等影響安全和使用功能的問題，迫切需要進行加固。比如民用建筑中由于房屋結構加層改造，工業廠房中的機器增設及橋梁結構中的超載現象，使得原有結構的承載力不足，迫切需要通過加固的方法來大幅提高鋼筋混凝土柱的承載力。目前在對鋼筋混凝土角柱的實際加固中，應用較為廣泛的是增大截面、外包角鋼、粘貼纖維增強復合材料以及體外預應力等加固方法，雖然這幾種方法都可提高鋼筋混凝土角柱的承載力，但其缺點也較為明顯：增大截面加固對原結構截面增大一般較大，對結構自重影響較大，且現場需要支模，濕作業工作量大，養護期長，占用建筑空間較多，同時對在用結構的使用環境也有較大的影響，利用這種傳統方法加固有時得不償失。外包角鋼可以顯著提高構件的承載力,角鋼骨架對混凝土也有一定的約束,但制作角鋼骨架時需要焊接綴板綴條，施工復雜，組件相對較多且對混凝土柱的延性提高有限。而粘貼纖維增強復合材料加固雖能顯著提高混凝土柱的延性,但由于纖維增強復合材料本身的原因,粘貼層數達到一定的數量后,對柱的承載力提高有限。體外預應力加固法在加固施工時需要張拉設備和錨具，施工技術要求高以及錨固處理有一定的難度。
技術實現思路
本專利技術的目的就是針對現有加固方法存在的缺陷，提供一種能顯著提高加固角柱承載力和延性的快速加固方法，解決了現有技術所存在的增大截面加固對原結構截面增大一般較大，對結構自重影響較大且現場需要支模、養護周期長，不能迅速投入使用的問題；還解決了外包角鋼加固對柱的延性提高有限，施工組件較多的問題；同時解決了外粘纖維增強復合材料加固后承載力提高有限的問題；并避免了體外預應力加固法施工技術要求高且錨固處理有一定難度的問題。為了解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是：一種快速加固鋼筋混凝土角柱的方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一，制作與角柱截面尺寸相匹配的錨固角鋼和加固角鋼，并在錨固角鋼兩肢上預留螺栓孔；步驟二，對角柱的粘結錨固區打磨清理平整，并對該區域柱角處進行倒圓角處理；步驟三，安裝錨固角鋼至設計位置，并根據錨固角鋼預留孔位置在角柱的粘結錨固區相應位置鉆螺栓孔，并清孔和擴孔；步驟四，在角柱的粘結錨固區涂抹建筑結構膠，所述錨固角鋼的兩肢緊貼粘結錨固區放置，將加固角鋼安裝至設計位置，將所述錨固角鋼和加固角鋼的兩肢相接觸側邊焊接在一起組成鋼箱，加固角鋼的兩肢與未經處理的混凝土面間留有一定的距離呈箱型；步驟五，向錨固角鋼和角柱上的螺栓孔內注入建筑結構膠并植入自鎖錨桿；步驟六，擰緊自鎖錨桿的螺帽，從而將錨固角鋼和加固角鋼與角柱固定。作為改進，所述步驟一中，錨固角鋼和加固角鋼采用冷彎或焊接的方法制作，所述錨固角鋼和加固角鋼的兩肢寬厚比均滿足的要求，其中fy為角鋼屈服強度，且滿足：和其中b為角柱橫截面寬度，h為角柱橫截面高度，bf1和bf2分別為錨固角鋼和加固角鋼兩肢的寬度，tf為錨固角鋼和加固角鋼的肢厚。作為改進，所述步驟二中，角柱的粘結錨固區為受壓側的兩相鄰面。作為改進，所述步驟三中，角柱的螺栓孔的孔深度為10倍的自鎖錨桿直徑，螺栓孔在角柱混凝土內的分布間距及直徑與錨固角鋼上的相同。作為改進，所述步驟五中，所述自鎖錨桿均帶有螺紋。本專利技術有益效果是：本專利技術采用鋼圍套擴大截面加固角柱，無需澆筑混凝土，在大幅度提高角柱承載力的同時減少了濕作業，縮短工期，可用于快速處理突發災害對角柱造成破壞以及需在短期內大幅提高承載力的角柱加固；同時錨固角鋼與原混凝土的角柱表面除了涂刷建筑結構膠連接以外，還通過植入自鎖錨桿來固定，大大增加了后加角鋼和原混凝土角柱之間的整體性能和粘結的可靠性能；又由于在加固角鋼的兩肢與原混凝土角柱之間預留空間，增大角柱截面寬度和高度，通過限制后加的錨固角鋼和加固角鋼兩肢的寬厚比和高厚比來滿足角柱截面局部穩定的要求，在大幅提高原角柱承載力的同時增加了抗側剛度；同時對于抗震設計的框架柱，采用鋼圍套擴大截面加固時角鋼的作用，除了提高縱筋配筋率外，還相當于增加了原角柱的箍筋配筋率，同時加強了對原角柱核心混凝土的約束，此時加固角柱的抗壓承載力和抗剪承載力均得到提高，同時耗能能力和抗震延性也隨之增加?？梢姳痉椒ㄔ诖蠓忍岣呓侵某休d力、抗側剛度和抗震延性的同時，能保證加固角柱整體性能好，可靠性能高，操作簡單，施工方便，工程成本較低，應用前景廣闊。本專利技術加固組件少，施工步驟簡單，施工周期短，可迅速投入使用；大幅度提高柱的承載力、抗側剛度和抗震延性；柱整體性能好，可靠性能高。附圖說明圖1為本專利技術鋼筋混凝土角柱俯視圖加固示意圖；圖2為本專利技術鋼筋混凝土角柱加固主視圖示意圖。圖中，1-角柱，2-角鋼，3-焊縫，4-自鎖錨桿，5-螺帽，11-粘結錨固區，21-錨固角鋼，22-加固角鋼。具體實施方式下面結合附圖，對本專利技術進行進一步說明。如圖1和圖2所示，一種快速加固鋼筋混凝土角柱的方法，圖中，1為原鋼筋混凝的角柱，11為角柱的粘結錨固區，2為角鋼，其包括預留螺栓孔的錨固角鋼21和未預留螺栓孔的加固角鋼22，3為兩個角鋼焊接的焊縫，4為自鎖錨桿，5為自鎖錨桿的螺帽。實施例：一種快速加固鋼筋混凝土角柱的方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一，制作與角柱1截面尺寸相匹配的錨固角鋼21和加固角鋼22，并在錨固角鋼21兩肢上預留螺栓孔；步驟二，對角柱1的粘結錨固區11打磨清理平整，并對該區域柱角處進行倒圓角處理；步驟三，安裝錨固角鋼21至設計位置，并根據錨固角鋼21預留孔位置在角柱1的粘結錨固區11相應位置鉆螺栓孔，并清孔和擴孔；步驟四，在角柱1的粘結錨固區11涂抹建筑結構膠，所述錨固角鋼21的兩肢緊貼粘結錨固區11放置，將加固角鋼22安裝至設計位置，將所述錨固角鋼21和加固角鋼22的兩肢相接觸側邊焊接在一起組成鋼箱；步驟五，向錨固角鋼21和角柱1上的螺栓孔內注入建筑結構膠并植入自鎖錨桿4；步驟六，擰緊自鎖錨桿4的螺帽5，從而將錨固角鋼21和加固角鋼22與角柱1固定。錨固角鋼21和加固角鋼22采用冷彎或焊接的方法制作，所述錨固角鋼21和加固角鋼22的兩肢寬厚比均滿足的要求，其中fy為角鋼屈服強度，且滿足：和其中b為角柱1橫截面寬度，h為角柱1橫截面高度，bf1和bf2分別為錨固角鋼21和加固角鋼22兩肢的寬度，tf為錨固角鋼21和加固角鋼22的肢厚。所述角柱1的粘結錨固區11為受壓側的兩相鄰面。角柱1的螺栓孔的孔深度為10倍的自鎖錨桿4直徑，螺栓孔在角柱1混凝土內的分布間距及直徑與錨固角鋼21上的相同。所述自鎖錨桿4均帶有螺紋。加固角鋼22的兩肢與未經處理的混凝土面間留有一定的距離呈箱型。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種快速加固鋼筋混凝土角柱的方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一，制作與角柱(1)截面尺寸相匹配的錨固角鋼(21)和加固角鋼(22)，并在錨固角鋼(21)兩肢上預留螺栓孔；步驟二，對角柱(1)的粘結錨固區(11)打磨清理平整，并對該區域柱角處進行倒圓角處理；步驟三，安裝錨固角鋼(21)至設計位置，并根據錨固角鋼(21)預留孔位置在角柱(1)的粘結錨固區(11)相應位置鉆螺栓孔，并清孔和擴孔；步驟四，在角柱(1)的粘結錨固區(11)涂抹建筑結構膠，所述錨固角鋼(21)的兩肢緊貼粘結錨固區(11)放置，將加固角鋼(22)安裝至設計位置，將所述錨固角鋼(21)和加固角鋼(22)的兩肢相接觸側邊焊接在一起組成鋼箱；步驟五，向錨固角鋼(21)和角柱(1)上的螺栓孔內注膠并植入自鎖錨桿(4)；步驟六，擰緊自鎖錨桿(4)的螺帽(5)，從而將錨固角鋼(21)和加固角鋼(22)與角柱(1)固定。

【技術特征摘要】
1.一種快速加固鋼筋混凝土角柱的方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一，制作與角柱(1)截面尺寸相匹配的錨固角鋼(21)和加固角鋼(22)，并在錨固角鋼(21)兩肢上預留螺栓孔；步驟二，對角柱(1)的粘結錨固區(11)打磨清理平整，并對該區域柱角處進行倒圓角處理；步驟三，安裝錨固角鋼(21)至設計位置，并根據錨固角鋼(21)預留孔位置在角柱(1)的粘結錨固區(11)相應位置鉆螺栓孔，并清孔和擴孔；步驟四，在角柱(1)的粘結錨固區(11)涂抹建筑結構膠，所述錨固角鋼(21)的兩肢緊貼粘結錨固區(11)放置，將加固角鋼(22)安裝至設計位置，將所述錨固角鋼(21)和加固角鋼(22)的兩肢相接觸側邊焊接在一起組成鋼箱，加固角鋼(22)的兩肢與未經處理的混凝土面間留有一定的距離呈箱型；步驟五，向錨固角鋼(21)和角柱(1)上的螺栓孔內注入建筑結構膠并植入自鎖錨桿(4)；步驟六，擰緊自鎖錨桿(4)的螺帽(5)，從而將錨固角鋼(21)和加固角鋼(22)與角柱(1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：盧亦焱，胡玲，李杉，沈炫，
申請(專利權)人：武漢大學，
類型：發明
國別省市：湖北;42