[发明专利]外包预应力紧固式钢管混凝土柱及加固的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土柱结构及加固的方法，尤其是一种外包预应力紧固式钢管混凝土 柱及加固的方法，属于建筑结构的技术领域。

背景技术

目前，对于高层建筑的钢管混凝土柱子在制作时，通常先制作钢管，然后往钢管里浇灌 混凝土，这种柱子存在的问题是混凝土在高温定形时会发生收缩，使混凝土与钢管存在间隙 ，难以融为一体。对于现成建筑的加层，为增加柱子的强度、刚度，往往需要对柱子进行加 固，目前通常采用在现有的柱子外面包角钢加缀板方式进行加固，这种方法很难保证钢板与 原混凝土传递剪力共同工作，而只能考虑钢构架与原混凝土分开承担结构的强度和刚度，其 主要原因在于钢板面与混凝土面之间无正压力，即不能传递剪力，无共同工作的基本前提。 还有一种就是直接在现有的混凝土柱四周浇注钢筋混凝土，使柱截面增大，若不采用植筋等 方法，仍然不能保证两者共同工作，此加固方法俗称“穿棉袄”，不但费工费时，施工难度 大，造价也偏高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种外包预应力紧固式钢管混凝土柱的加固方 法，同时提供一种外包预应力紧固式钢管混凝土柱的结构形式。该加固方法及结构可将被加 固的混凝土柱与外包钢板通过预应力紧贴为一体，从而共同工作提高混凝土柱的刚度和强度 ，满足使用需求。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：外包预应力紧固式钢管混凝土柱加固 的方法，包括以下步骤：

(1)对原有的钢筋混凝土柱进行检查和修整，将表面打磨、清理平整；

(2)在钢筋混凝土柱上钻孔，植入钢筋；植入钢筋的直径为16～25mm，植入深度为160 ～250mm；

(3)在钢筋混凝土柱的表面刷耐高温结构胶，然后在钢筋混凝土柱的表面分段外包已 开孔的钢板，钢板孔径大于植筋直径，植筋露出钢板表面20～40mm。

(4)在钢板的螺栓支托架上穿入扭剪型高强螺栓，拧紧高强螺栓，使钢板横向建立预 拉力，并利用作用力与反作用力相等原理使高强螺栓与钢板之间产生正压力，从而具有抗剪 性能的摩擦力，使钢板紧贴于钢筋混凝土柱表面；

(5)将钢板的所有接缝采用坡口对焊，使所有钢板连为封闭整体；

(6)分别将植筋头钢筋与钢板围焊焊牢；然后外包高标号并掺防火粉的钢丝网水泥砂 浆。

外包预应力紧固式钢管混凝土矩形柱。包括矩形的钢筋混凝土柱，在矩形的钢筋混凝土 柱每一段的四角外表面包有4块角钢状钢板，在角钢状钢板之间装有与角钢状钢板等高的矩 形钢板；在钢筋混凝土柱每一段的每个表面有两条竖直缝，竖直缝之间设有扭剪型高强螺栓 支托架，在扭剪型高强螺栓支托架上穿有扭剪型高强螺栓，每一段的角钢状钢板和矩形钢板 按钢筋混凝土柱的植筋位置开有孔，并通过该孔挂在矩形钢筋混凝土柱表面，矩形钢板与角 钢状钢板之间用扭剪型高强螺栓固定连接为一体。

所述的角钢状钢板是L形的等肢角钢型截面，矩形钢板为一字型截面。

在矩形钢板的外表层点焊有钢丝网片，并刷有加防火粉的高标号水泥防火砂浆，其厚度 按防火等级确定。

外包预应力紧固式钢管混凝土圆柱。包括圆形的钢筋混凝土柱，在圆形的钢筋混凝土柱 表面根据柱直径的大小紧贴有4～8块圆弧状截面钢板，圆弧状截面钢板根据柱高分为若干段 ，在接缝处端部设置有扭剪型高强螺栓支托架，在扭剪型高强螺栓支托架上穿有扭剪型高强 螺栓，每一段的圆弧状截面钢板按钢筋混凝土柱的植筋位置开有孔，并通过该孔挂在钢筋混 凝土柱表面，圆弧状截面钢板之间通过扭剪型高强螺栓固定连接为一体。

所述的圆弧状截面钢板是1/4圆弧形或1/8圆弧形截面。

在圆弧状截面钢板的外表层点焊有钢丝网片，并刷有加防火粉的高标号水泥防火砂浆， 其厚度按防火等级确定。