CN105569368A - 一种用于钢筋混凝土圆形截面柱的环形钢板加固装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于钢筋混凝土圆形截面柱的环形钢板加固装置。该装置包括两个半圆形钢板，在半圆形钢板的两个侧边外侧焊接连接件，连接件是一个钢质长方体构件，在连接件上开有螺栓孔，将两个半圆形钢板对称扣在待加固钢筋混凝土柱外侧，用螺栓穿过螺栓孔，将两个半圆形钢板的连接件连接，通过螺帽紧固螺栓，形成一种用于钢筋混凝土圆形截面柱的环形钢板加固装置。本发明装置能通过锚栓紧固对环形钢板施加一个环向拉应力，由此使得环向钢板对圆形钢筋混凝土柱施加一个径向压应力，使混凝土处于三向受力状态，能有效提高混凝土的极限抗压强度和被加固构件的抗压承载能力；本发明装置的构件均在工厂加工，施工现场工作量少且施工方便。
Description
技术领域
本发明属于结构工程加固技术领域，特别涉及一种用于钢筋混凝土圆形截面柱的环形钢板加固装置，该环形钢板加固装置尤其适用于桥梁工程中钢筋混凝土圆形墩柱的加固。
背景技术
工程中常用的钢筋混凝土圆形柱的加固方法有增大截面法、粘贴碳纤维布法和外粘钢板法。其中，增大截面法，可有效提高构件的承载能力，但须现场进行混凝土的浇筑、振捣和养护工作，施工不方便，增大钢筋混凝土的尺寸，减小有效使用面积或桥下过水面积；粘贴碳纤维布法，可提高钢筋混凝土的承载能力，但提高幅度较小，最大在10%左右，且耐久性不足，当粘结碳纤维丝的胶水老化后，碳纤维布容易破碎、脱落；外包钢加固法，需要在现场灌浆或粘胶水，施工工艺复杂。在建筑工程和桥梁工程中，构件本身自重占设计荷载的比重一般都在60%以上，个别甚至达到90%以上，增大截面法、粘贴碳纤维布法和外粘钢板法等加固方法所施加的材料只对加固后结构所承担的活载、地震作用等起作用，而对已经施加在构件上的、占设计荷载比重最高的自重并不起作用。
本发明针对于此，提出一种用于钢筋混凝土圆形截面柱的环形钢板加固装置，施工过程中，对圆形钢筋混凝土柱施加一个径向压应力，确保加固装置与被加固构件形成整体共同受力，能使被加固构件的混凝土处于三向受压状态，在有效提高被加固构件的承载能力同时，能有效提高被加固构件混凝土的抗压强度和构件的承载能力，加固装置不但在后续荷载作用下起作用，对构件已经承受结构的自重也起作用，构造简单，施工方便。
中国发明专利公开号为CN104060848A的《钢筋混凝土圆柱加固装置及加固方法》，公开的方法是钢筋混凝土圆柱外面从下到上设有第一段外包钢板、第二段外包钢板和第三段外包钢板，所述第一段外包钢板两端设有四个灌浆孔，所述第二段外包钢板上端设有两个灌浆孔，所述第一段外包钢板、第二段外包钢板和第三段外包钢板焊接形成一个套箍于钢筋混凝土圆柱外的钢管，所述钢管和钢筋混凝土圆柱之间设有灌浆料。该方法公开的加固装置只在后续荷载作用下起作用，对构件已经承受结构的自重不起作用，现场需要焊接和灌浆，工艺复杂。
中国发明专利公开号为CN103669635A的《预应力角钢板加固装置》，公开的装置是一种预应力角钢板加固装置，属于建筑结构抗震加固领域。它主要包括四块角钢板、连接件和高强预应力螺栓，每块角钢板的两端固定着连接件，高强预应力螺栓通过连接件将相邻的两块角钢板连接在一起形成一个与被加固构件截面相适配的闭环加固装置。该装置适于用矩形截面柱。
发明内容
本发明的目的是针对现有钢筋混凝土柱加固方法存在的问题，提供一种用于钢筋混凝土圆形截面柱的环形钢板加固装置。
本发明的技术方案：
一种用于钢筋混凝土圆形截面柱的环形钢板加固装置，包括两个半圆形钢板，在半圆形钢板的两个侧边外侧焊接连接件，连接件是一个钢质长方体构件，在连接件上开有螺栓孔，将两个半圆形钢板对称扣在待加固钢筋混凝土柱外侧，用螺栓穿过螺栓孔，将两个半圆形钢板的连接件连接，通过螺帽紧固螺栓，形成用于钢筋混凝土圆形截面柱的环形钢板加固装置。
所述半圆形钢板内侧半径等于待加固钢筋混凝土柱的半径，每个半圆形钢板的圆弧角采用178~179°。
一个所述连接件对应的所述螺栓的数量≥2个。
本发明的优点：
(1)本发明装置能通过锚栓紧固对环形钢板施加一个环向拉应力，由此使得环向钢板对圆形钢筋混凝土柱施加一个径向压应力，使混凝土处于三向受力状态，能有效提高混凝土的极限抗压强度和被加固构件的抗压承载能力。
(2)本发明装置的构件均在工厂加工，施工现场工作量少且施工方便。
附图说明
图1为本发明的用于钢筋混凝土圆形截面柱的环形钢板加固装置的平面图。
图2为本发明的用于钢筋混凝土圆形截面柱的环形钢板加固装置的立面图。
图3为本发明的用于钢筋混凝土圆形截面柱的环形钢板加固装置的连接件的轴测图。
图4为本发明实施例中用于钢筋混凝土圆形截面柱的环形钢板加固装置的其中一块半圆形钢板的平面图。
图中标记：1-半圆形钢板；2-连接件；3-螺栓；4-螺帽；5-待加固钢筋混凝土柱；6-螺栓孔。
具体实施方式
实施例：
本实施例以半径为0.6m的待加固钢筋混凝土柱为加固对象，下面结合附图作进一步详细描述：
如图1-4所示，一种用于钢筋混凝土圆形截面柱的环形钢板加固装置，包括：两个半圆形钢板1，在半圆形钢板1的两个侧边外侧焊接连接件2，连接件2是一个钢质长方体构件，在连接件2上开有螺栓孔6，将两个半圆形钢板1对称扣在待加固钢筋混凝土柱5外侧，用螺栓3穿过螺栓孔6，将两个半圆形钢板1的连接件2连接，通过螺帽4紧固螺栓3，形成一种用于钢筋混凝土圆形截面柱的环形钢板加固装置。
所述半圆形钢板1内侧半径等于待加固钢筋混凝土柱5的半径，即为0.6m，半圆形钢板1的高度取0.3m，每个半圆形钢板1的圆弧角采用178°。
一个所述连接件2对应的所述螺栓3的数量为2个。
利用上述环形钢板加固装置对半径为0.6m的待加固钢筋混凝土柱5进行加固，具体步骤为：
(1)在工厂加工半圆形钢板1和连接件2，将半圆形钢板1和连接件2焊接成整体，在连接件2上安装螺栓3的位置钻螺栓孔6。
(2)在工地现场，用砂轮打磨待加固钢筋混凝土柱5表面的杂物，并用压缩空气吹掉待加固钢筋混凝土柱5表面浮尘，用水泥砂浆修补待加固钢筋混凝土柱5表面的蜂窝、空洞和缺损。
(3)自待加固钢筋混凝土柱5的下部开始，将两块半圆形钢板1扣在待加固钢筋混凝土柱5的外侧，就位后，插上螺栓3，拧上螺帽4，初步紧固螺栓3，将环形钢板加固装置固定在待加固钢筋混凝土柱5上。
(4)确定相邻两个环形钢板加固装置的净距取0.2cm，依次向上再安装其他环形钢板加固装置，上下相邻的环形钢板加固装置的连接件2、螺栓3在竖直方向上不能处于同一条直线，错开90°。
(5)当待加固钢筋混凝土柱5上的全部环形钢板加固装置固定就位后，从上往下依次紧固环形钢板加固装置的螺栓3至设计拉力，半圆形钢板1同时对待加固钢筋混凝土柱5施加径向压应力。
(6)环形钢板加固装置全部紧固完毕后，做好装置表面的防腐处理，即完成加固施工。
本申请中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (3)
1.一种用于钢筋混凝土圆形截面柱的环形钢板加固装置，其特征在于该装置包括两个半圆形钢板(1)，在每个所述半圆形钢板(1)的两个侧边外侧焊接连接件(2)，所述连接件(2)是一个钢质长方体构件，在所述连接件(2)上开有螺栓孔(6)，将两个所述半圆形钢板(1)对称扣在待加固钢筋混凝土柱(5)外侧，用螺栓(3)穿过所述螺栓孔(6)，将两个所述半圆形钢板(1)的连接件(2)连接，通过螺帽(4)紧固所述螺栓(3)，即得到所述用于钢筋混凝土圆形截面柱的环形钢板加固装置。
2.根据权利要求1所述的一种用于钢筋混凝土圆形截面柱的环形钢板加固装置，其特征在于所述半圆形钢板(1)内侧半径等于待加固钢筋混凝土柱(5)的半径，每个所述半圆形钢板(1)的圆弧角采用178~179°。
3.根据权利要求1所述的一种用于钢筋混凝土圆形截面柱的环形钢板加固装置，其特征在于每个所述连接件(2)对应所述螺栓(3)的数量≥2个。
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