本實用新型屬于建筑結構抗震與加固技術領域,具體涉及一種鋼筋混凝土剪力墻加固裝置。
背景技術:
剪力墻是一種廣泛用于高層結構的抗側力構件,由于剪力墻具有較大的抗側力剛度,在結構體系中往往承受大部分的水平力??拐鸾Y構中,剪力墻作為主要的抗側力構件,通常為第一道抗震防線,其抗震性能的好壞對整個建筑物的抗震性能有極大的影響,所以剪力墻也被稱為抗震墻。建筑結構中由于施工缺陷往往引起混凝土強度不足,從而導致軸壓比超限。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷或不足,本實用新型的目的在于,提供一種加固效果好、施工簡單且成本低的鋼筋混凝土剪力墻加固裝置。
為實現(xiàn)上述任務,本實用新型采用如下解決技術方案:
一種鋼筋混凝土剪力墻加固裝置,包括高延性混凝土抗剪鍵,高延性混凝土面層和鋼筋網;
在剪力墻表面設有若干凹槽,所述相鄰凹槽的間距為300~600mm,沿墻面均勻分布,凹槽的截面為直徑不小于30mm的圓形,深度為15~30mm,高延性混凝土灌注于所述凹槽內,構成高延性混凝土抗剪鍵;
所述鋼筋網由橫向鋼筋和豎向鋼筋構成,鋼筋網通過對穿拉筋固定于剪力墻表面;
所述高延性混凝土面層涂覆于剪力墻表面,將鋼筋網包裹;
所述高延性混凝土面層的厚度為10~45mm。
具體的,所述對穿拉筋為L形對穿拉筋,L形對穿拉筋設置于橫向鋼筋和豎向鋼筋的交叉點處,L形對穿拉筋穿過剪力墻與端頭鋼筋連接。
可選的,所述L形對穿拉筋直徑為6mm~10mm,端頭鋼筋的直徑為6mm~10mm。
可選的,橫向鋼筋和豎向鋼筋的直徑為6~10mm,間距為150~300mm。
與現(xiàn)有技術相比,本實用新型具有如下的特點:
(1)當加固面層厚度小于等于30mm時,本裝置在鋼筋混凝土剪力墻表面僅布置高延性混凝土抗剪鍵和高延性混凝土面層,施工簡單便利;抗剪鍵制作方便、快速,可提高面層與剪力墻的粘結作用以及協(xié)調工作能力。
(2)當加固面層厚度大于30mm時,本裝置在鋼筋混凝土剪力墻體表面增加鋼筋網和對穿拉筋,既增加了對剪力墻體的約束,提高其抗剪性能和變形能力,又增強了鋼筋混凝土剪力墻和高延性混凝土面層之間的粘結性能,保證鋼筋混凝土剪力墻與面層共同工作。
(3)本裝置采用的高延性混凝土是一種具有高強度、高延性、高耐久性和高耐損傷能力的生態(tài)建筑材料,可顯著提高鋼筋混凝土剪力墻的抗震性能。
(4)本裝置加固的鋼筋混凝土剪力墻具有良好的耐久性,可延長結構的使用壽命,大幅度提高既有鋼筋混凝土剪力墻的承載力和變形能力,減少甚至免去強震后修復的工作。
附圖說明
以下結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細說明。
圖1是本實用新型實施例1的結構示意圖;
圖2是圖1的A向視圖;
圖3是本實用新型實施例2的結構示意圖;
圖4是圖3的A向視圖。
圖中各代碼表示:1-剪力墻、2-高延性混凝土抗剪鍵、3-高延性混凝土面層、4-橫向鋼筋、5-豎向鋼筋、6-L形對穿拉筋、7-端頭鋼筋、8-凹槽。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
具體實施方式
本實用新型的高延性混凝土的組分為水泥、粉煤灰、砂、PVA纖維、減水劑和水,其中,按質量百分比計,水泥:粉煤灰:砂:水=1:1:0.76:0.58;以水泥、粉煤灰、砂和水混合均勻后的總體積為基數(shù),PVA纖維的體積摻量為1.5%;減水劑的添加量為水泥、粉煤灰和硅灰總質量的0.8%。
上述高延性混凝土的攪拌方法為:首先將水泥、粉煤灰和砂倒入強制式攪拌機中干拌2~3分鐘;再加入減水劑和80%的水;然后加入PVA纖維再攪拌2分鐘后加入剩余20%的水,攪拌1~2分鐘。
實施例1:
參考圖1和圖2,本實施例待加固的鋼筋混凝土剪力墻1長度為3m,高度為3m,厚度為200mm;本實施例給出的鋼筋混凝土剪力墻的加固裝置包括:固定在鋼筋混凝土剪力墻1表面的由橫向鋼筋4和豎向鋼筋5組成的鋼筋網;均勻分布在剪力墻1面上的凹槽8,凹槽8截面為圓形,直徑為30mm,凹槽8深度為20mm。凹槽8內灌注高延性混凝土抗剪鍵2;L形對穿拉筋6設置于橫向鋼筋4和豎向鋼筋5的交叉點處,L形對穿拉筋6穿過剪力墻1與端頭鋼筋7點焊;涂覆在剪力墻1外表面的高延性混凝土面層3;高延性混凝土面層3將鋼筋混凝土剪力墻1,橫向鋼筋4和豎向鋼筋5包覆。
其中,本實施例中鋼筋采用HRB400級鋼筋,直徑為6mm,水平和豎向間距均為150mm。
高延性混凝土面層的厚度為45mm。
該實施例的加固裝置按如下施工步驟進行:
首先,在剪力墻上鉆用于穿對拉鋼筋的孔洞,將L形對拉鋼筋穿入孔中;
然后,在鋼筋混凝土剪力墻表面布置鋼筋網,相鄰鋼筋間的水平間距和縱向間距為150mm;將端頭鋼筋與L形對拉鋼筋電焊在一起,以固定鋼筋網;
最后,在鋼筋混凝土剪力墻表面鉆出高延性混凝土抗剪鍵凹槽,直接涂抹或噴射高延性混凝土至設計厚度,該高延性混凝土面層將鋼筋混凝土剪力墻和鋼筋網包覆。
上述實施例:高延性混凝土中所用砂的最大粒徑為1.26mm;PVA纖維為上海羅洋科技有限公司生產的PA600型纖維,長度為8mm,直徑為26μm,抗拉強度為1200MPa,彈性模量為30GPa;水泥為P.O.42.5R硅酸鹽水泥;粉煤灰為Ⅰ級粉煤灰;減水劑為減水率在30%以上的聚羧酸高效減水劑,聚羧酸減水劑為江蘇博特新材料有限公司生產的型聚羧酸高性能減水劑。
本實用新型利用高延性混凝土的力學性能優(yōu)勢及與鋼筋混凝土剪力墻之間良好的粘性性能,既對鋼筋混凝土剪力墻產生較大的橫向主動約束力,提高鋼筋混凝土剪力墻的抗剪強度,有效抑制鋼筋混凝土剪力墻的開裂,極大地改善鋼筋混凝土剪力墻自身的變形能力,從而顯著提高鋼筋混凝土剪力墻的整體性和抗震性能,有效地減輕地震作用下剪力墻的破壞程度。同時,涂抹高延性混凝土面層加固鋼筋混凝土剪力墻施工簡單易行、操作方便。
實施例2:
參考圖3和圖4,本實施例待加固的鋼筋混凝土剪力墻1長度為4m,高度為3m,厚度為400mm;本實施例給出的鋼筋混凝土剪力墻的加固裝置包括:均勻分布在剪力墻1面上的凹槽8,凹槽8截面為圓形,直徑為40mm,凹槽8深度為30mm;凹槽8內灌注高延性混凝土抗剪鍵2;涂覆在鋼筋混凝土剪力墻外表面的高延性混凝土面層3;所述高延性混凝土面層3將鋼筋混凝土剪力墻1和高延性混凝土抗剪鍵2包覆。
高延性混凝土面層3的厚度為30mm。
該實施例的加固裝置按如下施工步驟進行:
首先,在鋼筋混凝土剪力墻表面鉆出高延性混凝土抗剪鍵凹槽;
然后,直接涂抹或噴射高延性混凝土至設計厚度,該高延性混凝土面層將鋼筋混凝土剪力墻包覆。
本加固裝置在西安建筑科技大學結構實驗室進行了擬靜力試驗,試驗結果表明,本實用新型利用高延性混凝土的力學性能優(yōu)勢及與鋼筋混凝土剪力墻之間良好的粘性性能,對鋼筋混凝土剪力墻產生較大的橫向主動約束力,因此,鋼筋混凝土剪力墻的抗剪強度提高了20%~30%,延性提升了20%~30%,改善了鋼筋混凝土剪力墻自身的變形能力,顯著提高鋼筋混凝土剪力墻的抗震性能,有效地減輕地震作用下剪力墻的破壞程度。