[實(shí)用新型]一種外套鋼管混凝土加固混凝土柱結(jié)構(gòu)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020526389.0
• 申請(qǐng)日: 2010-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201883701U
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧亦焱;張學(xué)朋;李杉;殷曉三;李文峰;邵亞南
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): E04G23/02
• 分類號(hào): E04G23/02;E04C3/34
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春;肖明洲

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種新型加固柱結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種利用外套鋼管的加固混凝土柱。

背景技術(shù)

由于許多既有建筑的使用功能發(fā)生改變，實(shí)際使用荷載增加，原有的結(jié)構(gòu)已不能滿足承載力要求；隨著有些地區(qū)抗震設(shè)防等級(jí)的提高，原有建筑物不能滿足“強(qiáng)柱弱梁”的抗震設(shè)防要求；另外還有一些已建和在建的建筑物由于設(shè)計(jì)或施工的原因，存在一些缺陷；另外由于各種災(zāi)害原因，使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷，承載力下降。這些原因造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固和修復(fù)問(wèn)題變得越來(lái)越突出。

目前，為提高混凝土柱的承載力，常采用增大截面、外包剛等常規(guī)手段進(jìn)行加固。但增大截面加固新老混凝土常共同工作性不好，協(xié)同變形性能差，對(duì)結(jié)構(gòu)塑性改善較小；此外設(shè)置模板施工難度較大。干式外包鋼則是外包鋼與原構(gòu)件不能整體工作，彼此只能單獨(dú)受力，外包鋼性能利用率低，整體性差；濕式外包鋼法則是不能有效地提高柱的抗彎剛度，降低柱子的長(zhǎng)細(xì)比，特別不適合應(yīng)用于經(jīng)撞擊破壞、火災(zāi)等局部表面破壞較大，迫切需要大幅提高剛度的混凝土柱的加固。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是解決上述問(wèn)題而提供一種采用外套鋼管、間隙內(nèi)填高性能微膨脹混凝土來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)原結(jié)構(gòu)的加固，工藝簡(jiǎn)單可行、結(jié)構(gòu)整體性能好、充分發(fā)揮不同材料性能、加固效果可靠。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

它包括舊混凝土柱，舊混凝土柱側(cè)面設(shè)有孔洞，孔洞內(nèi)部設(shè)置有鋼筋，舊混凝土柱外圍設(shè)有鋼管，鋼筋外端部焊接在鋼管內(nèi)壁，舊混凝土柱外壁和鋼管內(nèi)壁之間充填有新混凝土。

上述的鋼管由兩塊半圓柱形鋼板通過(guò)將端頭焊接而成，或者兩塊凹形鋼板通過(guò)將兩端頭?焊接而成，焊接面形成縱向焊縫。

上述的鋼管由多節(jié)鋼管焊接而成，相鄰節(jié)鋼管之間焊接形成水平焊縫。

上述相鄰節(jié)鋼管中的縱向焊縫錯(cuò)位布置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型取得了以下的技術(shù)效果：

1、該結(jié)構(gòu)應(yīng)用范圍廣，由于混凝土柱的物理老化等造成結(jié)構(gòu)的損傷，或遭受撞擊、火災(zāi)及地震等災(zāi)害使得結(jié)構(gòu)受到破壞，或由于加層改造等其它原因造成混凝土柱承載力與剛度不足等，需要對(duì)混凝土柱進(jìn)行加固的工程都可以采用結(jié)構(gòu)形式；

2、有效的解決了新、舊結(jié)構(gòu)存在整體工作共同受力問(wèn)題，通過(guò)在原結(jié)構(gòu)中的設(shè)置鋼筋生根技術(shù)增強(qiáng)了新老混凝土的粘結(jié)力，通過(guò)設(shè)置鋼筋與外套鋼管內(nèi)壁的焊接，間隙澆筑高性能微膨脹混凝土，形成原結(jié)構(gòu)-加固混凝土-外套鋼管的新型組合柱，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的整體性；

3、創(chuàng)造性的將鋼管混凝土原理應(yīng)用于混凝土柱的擴(kuò)大截面加固中，利用鋼管混凝土的原理擴(kuò)大截面加固混凝土柱，充分發(fā)揮了混凝土與鋼材的性能，既有效提高了混凝土柱的承載力與剛度，同時(shí)也改善了結(jié)構(gòu)的塑性與韌性，由于外套鋼管的作用，如后填混凝土采用高強(qiáng)高性能混凝土，其強(qiáng)度也可得到有效發(fā)揮，改變了擴(kuò)大截面后澆混凝土一般強(qiáng)度不高和強(qiáng)度利用率較低的局面；

4、通過(guò)外套鋼管約束內(nèi)填膨脹混凝土產(chǎn)生的膨脹力，使核心混凝土處于三軸受壓狀態(tài)，有效提高新老混凝土的抗壓強(qiáng)度，一定程度上消除后澆混凝土的收縮對(duì)原結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的附加荷載效應(yīng)；

5、此外，外套鋼管又可作為后澆混凝土的模板，可節(jié)約模板成本，縮短工期，該結(jié)構(gòu)形式不僅加固效果好、加固可靠性高，而且加固時(shí)操作簡(jiǎn)單、施工方便、工程成本較低，具有廣泛的應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的截面示意圖；

圖2為本實(shí)用新型外套鋼管焊接縫布置圖；

圖3為本實(shí)用新型加工制作的工藝流程圖。

其中：1-混凝土柱外壁、2-鋼管、3-鋼筋、4-混凝土柱、5-混凝土、6-縱向焊縫、7-水平焊縫。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施例。

實(shí)施例1

參見(jiàn)圖1-2，一種外套鋼管混凝土加固混凝土柱結(jié)構(gòu)，它包括舊混凝土柱4，舊混凝土柱側(cè)面設(shè)有孔洞，孔洞內(nèi)部設(shè)置有鋼筋3，舊混凝土柱外圍設(shè)有鋼管2，鋼筋外端部焊接在鋼管內(nèi)壁，舊混凝土柱外壁1和鋼管內(nèi)壁之間充填有新混凝土5所述的鋼管由兩塊半圓柱形鋼板通過(guò)將端頭焊接而成，或者兩塊凹形鋼板通過(guò)將兩端頭焊接而成，焊接面形成縱向焊縫6。所述的鋼管由多節(jié)鋼管焊接而成，相鄰節(jié)鋼管之間焊接形成水平焊縫7。所述相鄰節(jié)鋼管中的縱向焊縫錯(cuò)位布置。新混凝土5為高性能混凝土，可以選用自密實(shí)混凝土、高強(qiáng)混凝土和纖維混凝土等。