一種鋼筋混凝土柱圓鋼片加固結(jié)構(gòu)及其施工方法與流程

本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋼筋混凝土柱圓鋼片加固結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)：

建筑物經(jīng)常由于建筑功能改變、建筑老化、自然災(zāi)害或人為因素的影響等原因需要對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。在現(xiàn)階段，結(jié)構(gòu)加固除了要滿足承載力的要求，還必須考慮抗震需要，使加固后的結(jié)構(gòu)能滿足相應(yīng)的抗震要求。我國抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)可概括為“小震不壞，中震可修，大震不倒”，當(dāng)建筑不滿足現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范要求，達(dá)不到現(xiàn)階段抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，就需要針對性地對結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震加固。

作為結(jié)構(gòu)重要的豎向承重和水平抗力的構(gòu)件，鋼筋混凝土柱在地震中的破壞形態(tài)有剪切破壞、彎剪破壞和彎曲破壞三種。其中，剪切破壞可以在設(shè)計(jì)計(jì)算鋼筋混凝土柱的過程中滿足相應(yīng)規(guī)范要求和配置相應(yīng)的構(gòu)造措施予以避免，彎剪破壞和彎曲破壞則是鋼筋混凝土柱在地震后常見的破壞形態(tài)。這兩種破壞形態(tài)主要是由于在地震作用下鋼筋混凝土柱的柱端出現(xiàn)塑性鉸，造成柱端保護(hù)層混凝土脫落，主筋外露，嚴(yán)重情況下柱端甚至出現(xiàn)主筋屈曲外露，箍筋拉斷等現(xiàn)象。

對于地震中損壞程度不高，處于可修復(fù)范圍內(nèi)的鋼筋混凝土柱，對其可以進(jìn)行震后加固；或者，必要時(shí)對于已建好的鋼筋混凝土柱進(jìn)行抗震加固，減少其在地震中受到的損壞。目前工程上對鋼筋混凝土柱的加固，通常采用加大結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面或粘貼補(bǔ)強(qiáng)材料等方法增大構(gòu)件承載力。而采用這些加固方法加固鋼筋混凝土柱時(shí)，存在著施工工序復(fù)雜，施工速度緩慢以及如何確保加固材料具有足夠耐久性等問題。例如，采用增大截面加固鋼筋混凝土柱，會(huì)使施工現(xiàn)場濕作業(yè)工作量大，施工工期長，另外柱構(gòu)件尺寸的增大可能影響其使用功能和其他構(gòu)件的受力性能；采用粘貼補(bǔ)強(qiáng)材料加固鋼筋混凝土柱，則需要考慮加固材料的耐久性以及加固材料和柱表面的粘合度等問題，需對補(bǔ)強(qiáng)材料和有機(jī)膠進(jìn)行防火防腐處理以增加材料的使用壽命。

對此，針對地震中鋼筋混凝土柱經(jīng)常發(fā)生柱端破壞的現(xiàn)象，迫切需要一種施工簡易的鋼筋混凝土柱加固結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種鋼筋混凝土柱圓鋼片加固結(jié)構(gòu)，用以實(shí)現(xiàn)施工工作量小，施工工序簡單，針對鋼筋混凝土柱在地震中發(fā)生柱端破壞的現(xiàn)象，對較為薄弱處的柱底進(jìn)行加固，對鋼筋混凝土柱局部加固實(shí)現(xiàn)對全柱抗震加固。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種鋼筋混凝土柱圓鋼片加固結(jié)構(gòu)，包括包圍待加固的鋼筋混凝土柱底部側(cè)面的圓鋼片，所述圓鋼片的高度等于待加固的鋼筋混凝土柱的柱底塑性鉸區(qū)域的高度，所述圓鋼片與鋼筋混凝土柱之間填充混凝土形成混凝土層。已建好的鋼筋混凝土柱的柱底塑性鉸區(qū)域的長度是確定的。

在可選的實(shí)施例中，所述圓鋼片由兩個(gè)形狀相同的半圓鋼片焊接而成。采用上述結(jié)構(gòu)后，在施工過程中，可以將兩個(gè)半圓鋼片分別環(huán)繞在鋼筋混凝土柱底部外側(cè)面，焊接安裝組成一個(gè)外包圓鋼片，施工簡單方便。

在可選的實(shí)施例中，所述圓鋼片的縱向中心線與待加固的鋼筋混凝土柱的縱向中心線重合。采用上述結(jié)構(gòu)后，達(dá)到最佳的加固效果。

在可選的實(shí)施例中，所述圓鋼片的底部與待加固的鋼筋混凝土柱所處的地面接觸。地面對圓鋼片進(jìn)行支持，圓鋼片的放置平穩(wěn)。

在可選的實(shí)施例中，所述圓鋼片在地面上正立放置或倒立放置。施工過程簡單。

在可選的實(shí)施例中，待加固的鋼筋混凝土柱為圓柱體狀，所述圓鋼片的高度為鋼筋混凝土柱橫截面直徑的1.5倍。采用上述結(jié)構(gòu)后，只需局部對鋼筋混凝土柱進(jìn)行加固即能達(dá)到最佳的實(shí)施效果，在施工量小的同時(shí)又對全柱能起到很好的加固作用。

在可選的實(shí)施例中，待加固的鋼筋混凝土柱為長方體狀，所述圓鋼片的高度為鋼筋混凝土柱橫截面最大邊長尺寸的1.5倍。采用上述結(jié)構(gòu)后，只需局部對鋼筋混凝土柱進(jìn)行加固即能達(dá)到最佳的實(shí)施效果，在施工量小的同時(shí)又對全柱能起到很好的加固作用。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種鋼筋混凝土柱圓鋼片加固結(jié)構(gòu)的施工方法。

一種基于前面所述的鋼筋混凝土柱圓鋼片加固結(jié)構(gòu)的施工方法，利用圓鋼片對鋼筋混凝土柱進(jìn)行加固。

在可選的實(shí)施例中，利用圓鋼片對鋼筋混凝土柱的柱底塑性鉸區(qū)域范圍進(jìn)行加固。

在可選的實(shí)施例中，包括以下步驟：

1)將兩個(gè)半圓鋼片包圍鋼筋混凝土柱底部側(cè)面，兩個(gè)半圓鋼片之間通過焊接形成圓鋼片，圓鋼片的高度等于待加固的鋼筋混凝土柱的柱底塑性鉸區(qū)域的高度；

2)向圓鋼片和鋼筋混凝土柱之間的空間中澆筑填充混凝土，形成混凝土層。

本發(fā)明的原理是：針對鋼筋混凝土柱在地震中發(fā)生柱端破壞的現(xiàn)象，用圓鋼片對鋼筋混凝土柱的柱底塑性鉸區(qū)域長度范圍內(nèi)的混凝土進(jìn)行加固。經(jīng)過支模澆筑形成混凝土層后，在柱底外包圓鋼片的“套箍”作用下，增強(qiáng)了柱底塑性鉸區(qū)域的抗剪承載能力，這樣在地震作用下避免鋼筋混凝土柱發(fā)生剪切破壞，從而在彎矩作用下使鋼筋混凝土柱的柱底塑性鉸發(fā)揮更好的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，讓鋼筋混凝土柱具有更大的延性，進(jìn)而達(dá)到加固鋼筋混凝土柱的目的。

基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例至少可以產(chǎn)生如下優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明的加固構(gòu)造方法采用圓鋼片包圍鋼筋混凝土柱的柱腳并填充混凝土的方式對鋼筋混凝土柱加固，只是用圓鋼片外包加固在鋼筋混凝土柱底塑性鉸區(qū)域范圍內(nèi)的混凝土，而非對整個(gè)鋼筋混凝土柱側(cè)面設(shè)置圓鋼片，是一種局部而非全柱長加固的加固方法，因此施工工作量小，節(jié)約施工材料。

2.加固結(jié)構(gòu)經(jīng)一次澆筑混凝土而成，施工工藝簡易，因此相比于其他加固方法其施工速度快，施工工期短，加固效果得到了保證，是一種簡易快速加固鋼筋混凝土柱的加固方法。

3.本發(fā)明的加固構(gòu)造方法不僅僅對地震后可修復(fù)范圍內(nèi)的鋼筋混凝土柱進(jìn)行震后加固，由其原理知也可以對現(xiàn)有已建好的鋼筋混凝土柱進(jìn)行抗震加固，提高鋼筋混凝土柱的安全性能。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的鋼筋混凝土柱圓鋼片加固結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的鋼筋混凝土柱圓鋼片加固結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的鋼筋混凝土柱圓鋼片加固結(jié)構(gòu)的施工過程示意圖。

附圖標(biāo)記：

1、地面；2、鋼筋混凝土柱；3、半圓鋼片；4、圓鋼片；5、混凝土層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合圖1-3對本發(fā)明提供的技術(shù)方案進(jìn)行更為詳細(xì)的闡述。

實(shí)施例1

參見圖1和圖2所示，一種鋼筋混凝土柱圓鋼片加固結(jié)構(gòu)，包括圓鋼片4。

其中，圓鋼片4由兩個(gè)形狀相同的半圓鋼片3焊接而成，圓鋼片4的高度等于待加固的鋼筋混凝土柱2的柱底塑性鉸區(qū)域的高度。待加固的鋼筋混凝土柱2為圓柱體狀，圓鋼片4的高度為鋼筋混凝土柱2橫截面直徑的1.5倍。

圓鋼片4包圍在待加固的鋼筋混凝土柱2底部側(cè)面，圓鋼片4與鋼筋混凝土柱2之間填充混凝土形成混凝土層5。圓鋼片4的縱向中心線與待加固的鋼筋混凝土柱2的縱向中心線重合。圓鋼片4的底部與待加固的鋼筋混凝土柱2所處的地面1接觸。圓鋼片4在地面1上正立放置。

參見圖3所示，一種鋼筋混凝土柱圓鋼片加固結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟：

1)將兩個(gè)半圓鋼片3包圍鋼筋混凝土柱2底部側(cè)面，兩個(gè)半圓鋼片3之間通過焊接形成圓鋼片4，圓鋼片4的高度等于待加固的鋼筋混凝土柱2的柱底塑性鉸區(qū)域的高度；

2)向圓鋼片4和鋼筋混凝土柱2之間的空間中澆筑填充混凝土，形成混凝土層5。

實(shí)施例2

參見圖1和圖2所示，一種鋼筋混凝土柱圓鋼片加固結(jié)構(gòu)，包括圓鋼片4。

其中，圓鋼片4由兩個(gè)形狀相同的半圓鋼片3焊接而成，圓鋼片4的高度等于待加固的鋼筋混凝土柱2的柱底塑性鉸區(qū)域的高度。待加固的鋼筋混凝土柱2為長方體狀，圓鋼片4的高度為鋼筋混凝土柱2橫截面最大邊長尺寸的1.5倍。

圓鋼片4包圍在待加固的鋼筋混凝土柱2底部側(cè)面，圓鋼片4與鋼筋混凝土柱2之間填充混凝土形成混凝土層5。圓鋼片4的縱向中心線與待加固的鋼筋混凝土柱2的縱向中心線重合。圓鋼片4的底部與待加固的鋼筋混凝土柱2所處的地面1接觸。圓鋼片4在地面1上正立放置。

參見圖3所示，一種鋼筋混凝土柱圓鋼片加固結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟：

1)將兩個(gè)半圓鋼片3包圍鋼筋混凝土柱2底部側(cè)面，兩個(gè)半圓鋼片3之間通過焊接形成圓鋼片4，圓鋼片4的高度等于待加固的鋼筋混凝土柱2的柱底塑性鉸區(qū)域的高度；

2)向圓鋼片4和鋼筋混凝土柱2之間的空間中澆筑填充混凝土，形成混凝土層5。

本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗指所指的裝置或元件必須具有特定的方位、為特定的方位構(gòu)造和操作，因而不能理解為對本發(fā)明保護(hù)內(nèi)容的限定。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，但這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。