[实用新型]一种碳纤维布加固钢筋混凝土方柱结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种加固钢筋混凝土方柱结构，特别涉及一种碳纤维布加固钢筋混凝土方柱结构，属于建筑工程领域。 

背景技术

现有建筑中有相当一部分柱子因为当时设计荷载标准低或者未考虑后续使用功能的改变等原因，难以满足当前的使用或改扩建要求，亟需进行维修加固。 

目前已有较多柱子的加固方法，如：增大截面加固法、外包钢加固法、粘钢加固法、碳纤维加固法等等。其中碳纤维加固法的机理是通过有效约束混凝土的侧向膨胀变形来改善其受压性能，与传统的增大截面法或粘钢混凝土补强法相比，具有节省空间、施工简便、不需要现场固定设施、施工质量易保证、基本不增加结构尺寸及自重、耐腐蚀性好、耐久性好等特点。另外，采用该加固法，可大大提高建筑物的使用寿命，降低加固成本。 

常用加固材料包括碳纤维布和碳纤维板，具有有以下优点：(1)抗拉强度高，是同等截面钢材的7-10倍。(2)重量轻，密度只有普通钢材的1/4。(3)耐久性好，可阻抗化学腐蚀和恶劣环境、气候变化的破坏。(4)施工方便快捷、省力节时、施工质量易于保证。(5)适用范围广，混凝土构件、钢结构、木结构均可进行加固，可大幅度提高构件的承载能力、抗震性能和耐久性能。 

由于以上原因，碳纤维作为新型补强材料在土木工程的结构加固尤其是加固柱、桥墩方面已经逐渐得到广泛应用。 

然而，目前使用的碳纤维加固方法还存在如下一些缺点：（1）不能有效抵抗结构的延性破坏，在地震作用下碳纤维加固构件一但损坏而导致结构发生的脆性破坏，必将严重影响建筑的抗震性能；（2）碳纤维只能承受拉力，不能承受压力，如果单纯采用碳纤维加固法，无法有效提高结构的竖向承载能力；（3）碳纤维所用粘接胶的耐火性能不佳，在温度尚未达到100℃时即大量丧失粘接强度，从而使碳纤维布在实际工程中的应用因防火功能不足而受到限制。 

综上所述，为可克服现有单纯碳纤维加固结构易发生脆性破坏、加固结构抗压能力不足、粘接胶耐火性能不佳等问题，目前急需发明一种具有良好延性、优良的抗弯、抗剪及抗压等力学性能、兼具一定防火性能的新型碳纤维布加固结构。 

发明内容

本实用新型的目的在于组合利用角钢加固法、增大截面法及碳纤维加固法等的优点，发明一种能有效增大柱的承载能力及抗震性能，同时具有耐久性好、施工便捷，具有较好经济技术效益的新型碳纤维布加固钢筋混凝土方柱结构。 

为了实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案： 

一种碳纤维布加固钢筋混凝土方柱结构，其特征在于先在原钢筋混凝土方柱四个边角设置加固角钢，角钢两个侧边均设置贯穿角钢的连接钢筋，连接钢筋通过引孔一半潜入原钢筋混凝土方柱，一半置于后浇混凝土柱；沿原钢筋混凝土方柱柱体方向每侧边通长布置一根或一根以上纵向钢筋，且用箍筋横向固定；安装模板后在原钢筋混凝土方柱外围浇筑后浇混凝土柱，后浇混凝土柱四个边角均浇筑成弧形倒角，在后浇混凝土柱外周包裹碳纤维布，且在碳纤维布外设置表面防护层。

前述的碳纤维布加固钢筋混凝土方柱结构，其特征在于加固角钢可采用沿柱体边角通长设置的整体体或均匀间隔设置的分离式，贯穿角钢的连接钢筋与角钢焊接牢固。 

前述的碳纤维布加固钢筋混凝土方柱结构，其特征在于在原钢筋混凝土方柱与后浇混凝土柱之间、后浇混凝土柱与碳纤维布之间均涂刷粘结剂。 

本实用新型具有以下的特点和有益效果： 

（1）原钢筋混凝土方柱四个角部采用角刚加固后，可极大提高原钢筋混凝土方柱的承载性能，同时连接钢筋的设置增加了原钢筋混凝土柱、角刚及后浇混凝土柱的协同受力性能。

（2）后浇混凝土柱四个角部浇筑成弧形倒角，可有效避免由于角部的应力集中而导致碳纤维布的损伤和破坏；外覆表面防护层可有效提高碳纤维布耐久性的同时，有利于柱子的美观和装饰。 

（3）组合应用角钢加固法、增大截面法及碳纤维加固法，使其优势互补，提高了原钢筋混凝土柱承载性能的同时，使其抗震性能、耐久性、耐火性也得到极大提高。 

附图说明  

图1是本实用新型碳纤维布加固钢筋混凝土方柱结构断面图；

图中：图中：1-原钢筋混凝土方柱、2-角钢、3-连接钢筋、4-纵向钢筋、5-箍筋、6-后浇混凝土柱、7-碳纤维布、8-表面防护层。

具体实施方式