一種利用碳纖維加固鋼筋混凝土柱的結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鋼筋混凝土柱子加固結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種利用碳纖維加固鋼筋混凝土柱子的結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑物加固近年來發(fā)展迅速，建筑物需要加固的主要由于建筑接近設(shè)計(jì)使用年限，建筑在使用過程中由于自然因素影響，或是建筑因設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤、施工過程中未能達(dá)到要求等因素，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、耐久性大大降低，從而影響建筑物的正常使用，因此對(duì)已有建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行維護(hù)和加固是亟需解決的問題。
[0003]目前主要的加固技術(shù)有增大截面加固法、鋼筋網(wǎng)復(fù)合砂漿加固法、粘貼碳纖維加固法、粘鋼加固法等，這些加固方法已在實(shí)際工程中進(jìn)行應(yīng)用，但仍存在各自的不足。例如:增大截面加固法由于其適應(yīng)性強(qiáng)，并具有成熟的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)，適用于梁、板、柱、墻和一般構(gòu)造物的混凝土的加固；但由于其施工工藝略顯復(fù)雜，加固后會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的外觀和凈空產(chǎn)生一定影響，使其應(yīng)用受到限制。鋼筋網(wǎng)復(fù)合砂漿加固法雖然施工方便，但對(duì)構(gòu)件的承載力提高幅度有限，即加固效果有限。粘貼碳纖維加固法，由于加固后的構(gòu)件耐火性較差，需進(jìn)行專門的防火處理。粘鋼加固法只適用于承受靜力作用，且當(dāng)加固結(jié)構(gòu)處于濕度較高的環(huán)境中，鋼板易產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，影響加固效果。
[0004]鋼筋混凝土柱是建筑建構(gòu)中常見的構(gòu)件之一，當(dāng)因設(shè)計(jì)、施工出現(xiàn)錯(cuò)誤，或因自然災(zāi)害導(dǎo)致鋼筋混凝土柱出現(xiàn)破損、承載力不足時(shí)，對(duì)于鋼筋混凝土柱的加固就顯得尤為重要，雖然現(xiàn)有的鋼筋混凝土柱加固方法在適宜的工程條件下取得了較好的施工效果，但仍存在需要改進(jìn)之處。鑒于此，根據(jù)目前工程實(shí)際需要和技術(shù)條件，亟需發(fā)明一種施工方便，加固效果好，環(huán)境影響小的鋼筋混凝土柱子加固結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于完善現(xiàn)有的鋼筋混凝土柱子加固結(jié)構(gòu)存在的不足之處，提供一種施工方便，加固效果好，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益高的鋼筋混凝土柱子加固結(jié)構(gòu)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種利用碳纖維加固鋼筋混凝土柱的結(jié)構(gòu)，其特征在于，主要包括原鋼筋混凝土柱，碳纖維棒，U形鋼筋，角鋼，鋼板，碳纖維布，混凝土增大截面柱身；碳纖維棒沿原鋼筋混凝土柱柱體表面均勻布設(shè)，并通過U形鋼筋固定于柱體表面；柱體外圍設(shè)置有鋼構(gòu)套，鋼構(gòu)套外側(cè)包裹碳纖維布；鋼構(gòu)套和碳纖維布底端伸入柱體底部四周樓板埋設(shè)的環(huán)形埋入槽內(nèi)；柱體與鋼構(gòu)套之間設(shè)有混凝土增大截面柱身，混凝土增大截面柱身與環(huán)形埋入槽之間設(shè)密封圈。
[0008]進(jìn)一步地，原鋼筋混凝土柱鑿除表層混凝土，碳纖維棒沿開鑿后的柱體表面均勻、通長布設(shè)。
[0009]所述的U形鋼筋通過引孔、化學(xué)植筋方式植入開鑿后的柱體內(nèi)部。
[0010]所述鋼構(gòu)套由角鋼和鋼板通過粘鋼膠合圍而成，角鋼呈圓角，鋼板內(nèi)側(cè)設(shè)置有橫肋、豎肋以及限位桿。
[0011]所述的橫肋為等邊角鋼，豎肋為槽鋼，限位桿呈T形，采用塑料預(yù)制而成。
[0012]所述的環(huán)形埋入槽截面呈L形，沿開鑿槽口外沿設(shè)置，采用塑料預(yù)制而成。
[0013]所述的密封圈采用橡膠預(yù)制而成，截面呈圓角矩形，密封圈介于鋼構(gòu)套和原柱表面之間，與鋼構(gòu)套內(nèi)側(cè)及原柱表面外側(cè)相切。
[0014]由于上述方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015](I)本實(shí)用新型采用碳纖維棒與U形鋼筋，替代傳統(tǒng)的鋼筋植筋，充分利用碳纖維材料自重輕、強(qiáng)度遠(yuǎn)高于鋼筋、耐久性好的優(yōu)點(diǎn)，減小柱截面加固尺寸，減少對(duì)原有空間的占用，同時(shí)大幅提高原柱承載能力及抗震性能。
[0016](2)本實(shí)用新型采用碳纖維布外包于鋼構(gòu)套，將鋼構(gòu)套與外界環(huán)境隔離，提高鋼構(gòu)套的抗腐蝕能力；同時(shí)結(jié)合碳纖維布和鋼構(gòu)套對(duì)新增截面后的柱施加環(huán)向約束力，提高鋼筋混凝土柱的承載能力。
[0017](3)本實(shí)用新型采用鋼構(gòu)套替代傳統(tǒng)模板，減少了支模施工工序；對(duì)原柱頂部樓板開鑿，貫穿樓板形成混凝土灌注孔，混凝土從灌注孔灌入鋼構(gòu)套與原柱之間的空隙，形成混凝土增大截面柱身，有效提高了鋼筋混凝土柱的承載能力，同時(shí)實(shí)現(xiàn)柱頂截面無需增大。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的縱向剖視圖；
[0019]圖2是圖1所示結(jié)構(gòu)的橫向剖視圖。
[0020]圖中:1_原鋼筋混凝土柱，2-碳纖維棒，3-U形鋼筋，4-角鋼，5-鋼板，6-橫肋，7-豎肋，8-限位桿，9-碳纖維布，10-混凝土增大截面柱身，11-環(huán)形埋入槽，12-密封圈，13-樓板，14-混凝土灌入孔。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋并不局限于以下實(shí)施例。
[0022]參照?qǐng)D1所示，假設(shè)原鋼筋混凝土柱I截面尺寸為500mmX 500mm，柱高2300mm，對(duì)原鋼筋混凝土柱I表面進(jìn)行處理，清除柱表面抹灰層，使原鋼筋混凝土柱I的混凝土結(jié)構(gòu)層外露，并做鑿毛處理；在柱表面進(jìn)行測(cè)量、放樣，確定碳纖維棒2的安放位置。
[0023]采用直徑為5mm，長度為2300mm的碳纖維棒2，在碳纖維棒2外側(cè)引孔，采用化學(xué)植筋方式植入直徑為5mm，Q235螺紋鋼制成的U形鋼筋3，柱頂及柱底各設(shè)一個(gè)U形鋼筋3，用于固定碳纖維棒2。
[0024]對(duì)原鋼筋混凝土柱I柱底四周進(jìn)行開鑿，開鑿槽口寬度為100mm，深度為50mm，在開鑿槽口的內(nèi)側(cè)變形處沿柱身四周安放密封圈12，密封圈12截面呈圓角矩形，截面長度為50mm，寬度為25mm，采用橡膠材料預(yù)制而成；同時(shí)在開鑿?fù)鈧?cè)邊線處安放環(huán)形埋入槽11，環(huán)形埋入槽11截面呈L形，截面長度為100mm，寬度為50mm，厚度為15mm，有PVC材料預(yù)制而成。
[0025]參照?qǐng)D2所示，四塊角鋼4和四塊鋼板5合圍形成鋼構(gòu)套；角鋼4和鋼板5均采用厚度為5mm，強(qiáng)度等級(jí)為Q235的冷軋鋼板制作而成；鋼板5內(nèi)側(cè)焊接有橫肋6和豎肋7，橫肋采用型號(hào)為5#的等邊角鋼，豎肋采用型號(hào)為8#的槽鋼。
[0026]將角鋼4和鋼板5沿環(huán)形埋入槽11邊線安放，鋼板5安放過程中調(diào)節(jié)內(nèi)側(cè)的限位桿7，確保四塊鋼板5與原柱表面等距，然后將角鋼4與鋼板5之間槽口對(duì)應(yīng)連接后，通過粘鋼膠固定，形成鋼構(gòu)套。
[0027]鋼構(gòu)套組裝完成后，采用厚度為5_的碳纖維布9沿鋼構(gòu)套外側(cè)放置于環(huán)形埋入槽11中，包裹于鋼構(gòu)套外側(cè)，碳纖維布9纏繞時(shí)，連接處進(jìn)行搭接處理，搭接長度不小于120mm，保證粘結(jié)的可靠性。
[0028]參照?qǐng)D1所示，開鑿原鋼筋混凝土柱I上部樓板13，直至貫穿樓板13形成混凝土灌注孔14，通過混凝土灌注孔14向鋼構(gòu)套與原鋼筋混凝土柱I之間的空隙進(jìn)行混凝土澆筑，通過振搗棒振搗及養(yǎng)護(hù)，形成混凝土增大截面柱身10。
[0029]上述【具體實(shí)施方式】不以任何形式限制本實(shí)用新型的技術(shù)方案，凡是采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用碳纖維加固鋼筋混凝土柱的結(jié)構(gòu)，其特征在于，主要包括原鋼筋混凝土柱，碳纖維棒，U形鋼筋，角鋼，鋼板，碳纖維布，混凝土增大截面柱身；碳纖維棒沿原鋼筋混凝土柱柱體表面均勻布設(shè)，并通過U形鋼筋固定于柱體表面；柱體外圍設(shè)置有鋼構(gòu)套，鋼構(gòu)套外側(cè)包裹碳纖維布；鋼構(gòu)套和碳纖維布底端伸入柱體底部四周樓板埋設(shè)的環(huán)形埋入槽內(nèi)；柱體與鋼構(gòu)套之間設(shè)有混凝土增大截面柱身，混凝土增大截面柱身與環(huán)形埋入槽之間設(shè)密封圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用碳纖維加固鋼筋混凝土柱的結(jié)構(gòu)，其特征在于，原鋼筋混凝土柱鑿除表層混凝土，碳纖維棒沿開鑿后的柱體表面均勻、通長布設(shè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用碳纖維加固鋼筋混凝土柱的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的U形鋼筋通過引孔、化學(xué)植筋方式植入開鑿后的柱體內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用碳纖維加固鋼筋混凝土柱的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鋼構(gòu)套由角鋼和鋼板通過粘鋼膠合圍而成，角鋼呈圓角，鋼板內(nèi)側(cè)設(shè)置有橫肋、豎肋以及限位桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用碳纖維加固鋼筋混凝土柱的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的橫肋為等邊角鋼，豎肋為槽鋼，限位桿呈T形，采用塑料預(yù)制而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用碳纖維加固鋼筋混凝土柱的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的環(huán)形埋入槽截面呈L形，沿開鑿槽口外沿設(shè)置，采用塑料預(yù)制而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用碳纖維加固鋼筋混凝土柱的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的密封圈采用橡膠預(yù)制而成，截面呈圓角矩形，密封圈介于鋼構(gòu)套和原柱表面之間，與鋼構(gòu)套內(nèi)側(cè)及原柱表面外側(cè)相切。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種利用碳纖維加固鋼筋混凝土柱的結(jié)構(gòu)，主要包括原鋼筋混凝土柱，碳纖維棒，U形鋼筋，角鋼，鋼板，碳纖維布，混凝土增大截面柱身；碳纖維棒沿原鋼筋混凝土柱柱體表面均勻布設(shè)，并通過U形鋼筋固定于柱體表面；柱體外圍設(shè)置有鋼構(gòu)套，鋼構(gòu)套外側(cè)包裹碳纖維布；鋼構(gòu)套和碳纖維布底端伸入柱體底部四周樓板埋設(shè)的環(huán)形埋入槽內(nèi)；柱體與鋼構(gòu)套之間設(shè)有混凝土增大截面柱身，混凝土增大截面柱身與環(huán)形埋入槽之間設(shè)密封圈。本實(shí)用新型可減小柱截面加固尺寸，提高結(jié)構(gòu)抗腐蝕能力，便于混凝土澆筑，提高了鋼筋混凝土柱子承載能力及抗震性能。
【IPC分類】E04C3-36, E04G23-02
【公開號(hào)】CN204326566
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420678040
【發(fā)明人】彭國祿, 洪寧, 汪大進(jìn)
【申請(qǐng)人】中大建設(shè)有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年11月13日