一种快速加固钢筋混凝土偏压柱的方法

摘要

本发明公开了一种快速加固钢筋混凝土偏压柱的方法，制作与偏压柱截面尺寸相匹配加固用的槽钢，并在槽钢两侧的翼缘上预留螺栓孔；偏压柱横截面高度方向的两对边混凝土表面为粘结锚固区，对粘结锚固区打磨清理平整；将槽钢安装至设计位置，并根据槽钢两侧的翼缘上预留的螺栓孔位置，在偏压柱的粘结锚固区表面开钻螺栓孔，并清孔和扩孔；在偏压柱的粘结锚固区涂抹建筑结构胶，并套上槽钢；向偏压柱的粘结锚固区上的螺栓孔内注胶，并植入对穿螺栓；拧紧对穿螺栓两头的螺帽，将槽钢和偏压柱一起固定好；本发明加固组件少，施工步骤简单，施工周期短，可迅速投入使用；大幅度提高柱的承载力、抗侧刚度和抗震延性；柱整体性能好，可靠性能高。

说明书

技术领域

本发明涉及一种加固方法，具体的说是涉及一种快速加固钢筋混凝土偏压柱的方法。

背景技术

大量工业与民用建筑的钢筋混凝土柱由于设计、施工的缺陷或长期使用过程中的老化、 损伤和灾害等因素，造成相当部分的柱承载力不足等影响安全和使用功能的问题，迫切需要 进行加固。比如民用建筑中由于房屋结构加层改造，工业厂房中的机器增设及桥梁结构中的 超载现象，使得原有结构的承载力不足，迫切需要通过加固的方法来大幅提高钢筋混凝土柱 的承载力。

目前在对钢筋混凝土偏压柱的实际加固中，应用较为广泛的是增大截面、外包角钢、粘 贴纤维增强复合材料以及体外预应力等加固方法，虽然这几种方法都可提高钢筋混凝土偏压 柱的承载力，但其缺点也较为明显：

增大截面加固对原结构截面增大一般较大，对结构自重影响较大，且现场需要支模，湿 作业工作量大，养护期长，占用建筑空间较多，同时对在用结构的使用环境也有较大的影响， 利用这种传统方法加固有时得不偿失。外包角钢可以显著提高构件的承载力,角钢骨架对混 凝土也有一定的约束,但制作角钢骨架时需要焊接缀板缀条，施工复杂，组件相对较多且对 混凝土柱的延性提高有限。而粘贴纤维增强复合材料加固虽能显著提高混凝土柱的延性,但由 于纤维增强复合材料本身的原因,粘贴层数达到一定的数量后,对柱的承载力提高有限。体外 预应力加固法在加固施工时需要张拉设备和锚具，施工技术要求高以及锚固处理有一定的难 度。

发明内容

本发明的目的就是针对现有加固方法存在的缺陷，提供一种能显著提高加固偏压柱承载 力和延性的快速加固方法，解决了现有技术所存在的增大截面加固对原结构截面增大一般较 大，对结构自重影响较大且现场需要支模、养护周期长，不能迅速投入使用的问题；还解决 了外包角钢加固对柱的延性提高有限，施工组件较多的问题；同时解决了外粘纤维增强复合 材料加固后承载力提高有限的问题；并避免了体外预应力加固法施工技术要求高且锚固处理 有一定难度的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种快速加固钢筋混凝土偏压柱的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，制作与偏压柱截面尺寸相匹配加固用的槽钢，并在槽钢两侧的翼缘上预留螺栓 孔；

步骤二，所述偏压柱横截面高度方向的两对边混凝土表面为粘结锚固区，对偏压柱的粘 结锚固区打磨清理平整；

步骤三，将所述槽钢安装至设计位置，并根据槽钢两侧的翼缘上预留的螺栓孔位置，在 所述偏压柱的粘结锚固区表面开钻螺栓孔，并清孔和扩孔；

步骤四，在所述偏压柱的粘结锚固区涂抹建筑结构胶，并套上槽钢；

步骤五，向所述偏压柱的粘结锚固区上的螺栓孔内注胶，并植入对穿螺栓；

步骤六，拧紧对穿螺栓两头的螺帽，将槽钢和偏压柱一起固定好。

作为改进，所述步骤一中，所述槽钢采用冷弯或焊接的方法制作，槽钢两侧的翼缘宽厚 比和腹板高厚比均满足的要求，其中f_y为槽钢屈服强度，

且满足：

和b+2mm≤h_w-2t_f≤b+4mm

其中b为偏压柱横截面宽度，h为偏压柱横截面高度，b_f和t_f分别为翼缘的宽度和厚度， h_w和t_w分别为腹板的高度和厚度。

作为改进，所述步骤二中，偏压柱的粘结锚固区为沿着偏压柱横截面的高度方向的两对 边混凝土表面。

作为改进，所述步骤三中，偏压柱的螺栓孔的孔深度为偏压柱横截面的宽度，螺栓孔在 偏压柱混凝土内的分布间距及直径与槽钢上相同。

作为改进，所述步骤四中，未钻孔的腹板与未经处理偏压柱的混凝土面间留有一定的距 离呈箱型，且箱型的高度h₁不大于

作为改进，所述步骤五中，对穿螺栓的螺杆均带有螺纹。

本发明有益效果是：本发明采用外套槽钢箱型扩大截面加固偏压柱，无需浇筑混凝土， 在大幅度提高偏压柱承载力的同时减少了湿作业，缩短工期，可用于快速处理突发灾害对偏 压柱造成破坏以及需在短期内大幅提高承载力的偏压柱加固；同时槽钢与偏压柱的原混凝土 表面除了涂刷建筑结构胶连接以外，还通过植入对穿的螺栓来锚固，大大增加了后加槽钢和 偏压柱的原混凝土之间的整体性能和粘结的可靠性能；又由于在槽钢腹板与偏压柱之间预留 空间增大偏压柱截面高度，通过限制后加槽钢翼缘宽厚比和腹板高厚比来满足偏压柱截面局 部稳定的要求，在大幅提高偏压柱承载力的同时增加了抗侧刚度；同时对于抗震设计的框架 柱，采用外套槽钢箱型扩大截面加固时槽钢翼缘的作用，除了提高纵筋配筋率外，还相当于 增加了偏压柱的箍筋配筋率，对原偏压柱的混凝土约束增强，此时加固柱的抗压承载力和抗 剪承载力均得到提高，同时耗能能力和抗震延性也随之增加。可见本方法在大幅度提高偏压 柱的承载力、抗侧刚度和抗震延性的同时，能保证加固偏压柱整体性能好，可靠性能高，操 作简单，施工方便，工程成本较低，应用前景广阔。

本发明加固组件少，施工步骤简单，施工周期短，可迅速投入使用；大幅度提高柱的承 载力、抗侧刚度和抗震延性；柱整体性能好，可靠性能高。

附图说明

图1为本发明偏压柱加固平面示意图；

图2为本发明偏压柱加固后立面图。

图中，1-偏压柱，2-槽钢，3-对穿螺栓，4-螺帽，11-粘结锚固区，21-翼缘，22-腹板。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明进行进一步说明。如图1和图2所示，一种快速加固钢筋混凝 土偏压柱的方法，图中，1为原钢筋混凝土的偏压柱，11为偏压柱的粘结锚固区，2为槽钢， 21为槽钢的翼缘，22为槽钢的腹板，3为对穿螺栓，4为对穿螺栓的螺帽。

实施例：

一种快速加固钢筋混凝土偏压柱的方法，包括以下步骤：

步骤一，制作与偏压柱1截面尺寸相匹配加固用的槽钢2，并在槽钢2两侧的翼缘21上 预留螺栓孔；

步骤二，所述偏压柱1横截面高度方向的两对边混凝土表面为粘结锚固区11，对偏压柱 1的粘结锚固区11打磨清理平整；

步骤三，将所述槽钢2安装至设计位置，并根据槽钢2两侧的翼缘21上预留的螺栓孔位 置，在所述偏压柱1的粘结锚固区11表面开钻螺栓孔，并清孔和扩孔；

步骤四，在所述偏压柱1的粘结锚固区11涂抹建筑结构胶，并套上槽钢2；

步骤五，向所述偏压柱1的粘结锚固区11上的螺栓孔内注胶，并植入对穿螺栓3；

步骤六，拧紧对穿螺栓3两头的螺帽4，将槽钢2和偏压柱1一起固定好。

所述槽钢2采用冷弯或焊接的方法制作，槽钢2两侧的翼缘21宽厚比和腹板22高厚比 均满足的要求，其中f_y为槽钢屈服强度，

且满足：

和b+2mm≤h_w-2t_f≤b+4mm

其中b为偏压柱1横截面宽度，h为偏压柱1横截面高度，b_f和t_f分别为翼缘21的宽度 和厚度，h_w和t_w分别为腹板22的高度和厚度。

偏压柱1的粘结锚固区11为沿着偏压柱1横截面的高度方向的两对边混凝土表面。

偏压柱1的螺栓孔的孔深度为偏压柱1横截面的宽度，螺栓孔在偏压柱1混凝土内的分 布间距及直径与槽钢2上相同。对穿螺栓3的螺杆均带有螺纹。

未钻孔的腹板22与未经处理偏压柱1的混凝土面间留有一定的距离呈箱型，且箱型的高 度h₁不大于