[发明专利]一种快速加固混凝土柱的方法

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混凝土柱的方法。

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混凝土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：

一种快速加固混凝土柱的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，制作与混凝土柱截面尺寸相匹配的加固用的小槽钢和大槽钢，并在小槽钢和大槽钢两侧的翼缘上均预留螺栓孔；

步骤二，对混凝土柱的粘结锚固区打磨清理平整；

步骤三，安装小槽钢至设计位置，并根据小槽钢两侧的翼缘上预留的螺栓孔位置，在混凝土柱的粘结锚固区表面开钻相应的贯穿螺栓孔，并清孔；

步骤四，首先在混凝土柱的粘结锚固区涂抹建筑结构胶，套上小槽钢，所述小槽钢两侧的翼缘与粘结锚固区贴紧；然后在小槽钢两侧的翼缘外表面的粘结锚固区二涂抹建筑结构胶，在小槽钢外面套上开口方向相反的大槽钢，所述大槽钢两侧的翼缘与粘结锚固区二贴紧；

步骤五，向混凝土柱上的贯穿螺栓孔内注胶并植入对穿螺栓；

步骤六，拧紧对穿螺栓的螺帽将小槽钢、大槽钢以及混凝土柱固定在一起。

作为改进，所述步骤一中，小槽钢和大槽钢均采用冷弯或焊接的方法制作，的要求，其中f_y为槽钢屈服强度，，且满足：

其中b为混凝土柱横截面宽度，h为混凝土柱横截面高度，h_w和h_w′分别为小槽钢和大槽钢的腹板高度，t_w和t_w′分别为小槽钢和大槽钢的腹板厚度，b_f和b_f′分别为小槽钢和大槽钢的翼缘宽度，t_f和t_f′分别为小槽钢和大槽钢的翼缘厚度。

作为改进，所述步骤二中，所述混凝土柱的粘结锚固区为沿着混凝土柱横横截面高度方向两对边的混凝土表面。

作为改进，所述步骤三中，所述混凝土柱贯穿螺栓孔深度为混凝土柱横截面宽度，贯穿螺栓孔在混凝土内的分布间距及直径与小槽钢和大槽钢上预留的螺栓孔分布相同。

作为改进，所述步骤四中，小槽钢和大槽钢的未钻孔腹板均与混凝土柱未经处理的混凝土面间留有一定的距离呈箱型，且箱型高度h₁与h₂均满足不大于其中h₁为混凝土柱表面与小槽钢腹板之间形成箱体的净高度，其中h₂为混凝土柱表面与大槽钢腹板之间形成箱体的净高度。