CN112211428A - 一种钢筋混凝土结构柱的补强结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种钢筋混凝土结构柱的补强结构及其施工方法，涉及建筑施工技术领域。针对现有钢筋混凝土结构柱的各种补强措施需在结构加固后再浇筑混凝土保护层，导致施工空间要求高，施工工期长，且施工成本高的问题。在建筑原有钢筋混凝土结构柱的基础上由内向外依次构建加固层和保护层，加固层包括竖向且间隔设置于钢筋混凝土结构柱的角部边缘，且与钢筋混凝土结构柱内受力钢筋固接的多个连接筋，及通长设置于钢筋混凝土结构柱的角部并与连接筋固接的加强筋，使得连接筋、加强筋与钢筋混凝土结构柱共同构成一受力体系，保护层由包覆于加固层外侧的金属网和涂覆于金属网的环氧树脂砂浆面层构成。

Description

一种钢筋混凝土结构柱的补强结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种钢筋混凝土结构柱的补强结构及其施工方法。

背景技术

目前，钢筋混凝土结构柱的补强方法主要有加大截面法、外包钢板法和粘贴碳纤维法等，待补强结构和施工环境的不同，所采用的补强方法也不一样。

其中，加大截面法是将截面加宽、加厚、加高，容纳新增钢筋再进行支模，最后浇筑混凝土并养护，虽然补强效果显著，但其增加了结构的体积和自重，造成钢筋混凝土结构柱造型粗大、工序繁多、工期延长，而且需要大型机械配合施工，对施工空间要求较高。外包钢板法是为了应对钢筋混凝土结构柱内纵向配筋不足的问题，它是一种能够大幅度提高截面承载能力和抗震能力的加固方法，该方法受力可靠、施工简便、现场工作量较小，能够在不增大柱体截面尺寸的情况下，大幅度提高钢筋混凝土结构柱的承载力，虽然实现了免支模加固施工，但用钢量较大，且不宜在无防护的情况下用于600℃以上高温场所，不耐腐蚀，必须定期防锈。粘贴碳纤维法通常是采用横向包裹的碳纤维布对钢筋混凝土结构柱实施加固，由于碳纤维布对混凝土的约束作用与箍筋的约束作用相似，碳纤维布包裹的钢筋混凝土结构柱在三向相互受压作用下提高了其承载力，从而达到较好的加固效果，但是该方法容易发生粘贴剥离破坏，使加固后的钢筋混凝土结构柱呈现明显的脆性破坏形态，影响结构的可靠度。

发明内容

针对现有钢筋混凝土结构柱的各种补强措施需在结构加固后再浇筑混凝土保护层，导致施工空间要求高，施工工期长，且施工成本高的问题。本发明的目的是提供一种钢筋混凝土结构柱的补强结构及其施工方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钢筋混凝土结构柱的补强结构，它包括：

加固层，包括多根连接筋及多根加强筋，多根连接筋竖向且间隔设置于钢筋混凝土结构柱的角部边缘，且所述连接筋与所述钢筋混凝土结构柱内的受力主筋固接，多根加强筋通长设置于所述钢筋混凝土结构柱的角部，所述加强筋的主体固接于所述连接筋，所述加强筋的底部植入基础；

保护层，覆盖于由所述钢筋混凝土结构柱、多根加强筋及多根连接筋共同构成的加固结构外部，所述保护层由包覆于所述加固结构外部的金属网，及涂覆于所述金属网的环氧树脂砂浆面层构成。

本发明的钢筋混凝土结构柱的补强结构，在建筑原有钢筋混凝土结构柱的基础上由内向外依次构建加固层和保护层，加固层包括竖向且间隔设置于钢筋混凝土结构柱的角部边缘，且与钢筋混凝土结构柱内受力钢筋固接的多个连接筋，及通长设置于钢筋混凝土结构柱的角部并与连接筋固接的加强筋，使得连接筋、加强筋与钢筋混凝土结构柱共同构成一受力体系，保护层由包覆于加固层外侧的金属网和涂覆于金属网的环氧树脂砂浆面层构成，建筑原有钢筋混凝土结构柱采用本发明的补强结构，传统混凝土保护层由金属网和环氧树脂砂浆面层构成的层状结构替代，减少了施工过程中支模体系的使用，从而达到缩短施工工期，降低成本的目的；而且，由于可在施工空间较狭小的情况下，在钢筋混凝土结构外部施工该补强结构，减少了施工空间限制的影响；另外，采用该补强结构加固后的钢筋混凝土结构柱不会过多占用建筑物的内部空间，不影响建筑的使用面积，提高了其适应性。

优选的，所述钢筋混凝土结构柱的每个角部边缘均设置多个连接筋，且多个所述连接筋纵向间隔设置，每根所述连接筋分别与所述加强筋、受力主筋焊接固定。

优选的，所述金属网与所述加强筋的相交位置焊接连接。

优选的，所述连接筋的长度100mm≤L≤200mm，竖向相邻两根所述连接筋的间距H大于等于400mm。

优选的，所述金属网优选铅丝网制成，且所述金属网网格尺寸为10mm×10mm。

优选的，所述加强筋底部植入基础的深度大于等于21d，d为所述加强筋与所述基础内植筋的搭接长度。

另外，本发明还提供了一种钢筋混凝土结构柱的补强结构的施工方法，步骤如下：

在原有钢筋混凝土结构柱的基础上施工加固层，在所述钢筋混凝土结构柱角部拟安装连接筋的部位局部凿除原有混凝土保护层，将多根连接筋与凿除混凝土保护层后暴露的受力主筋固接，在所述钢筋混凝土结构柱的每个角部分别安装一根加强筋，所述加强筋的底部植入基础，所述加强筋的主体固接于所述连接筋，使得所述钢筋混凝土结构柱、多根加强筋及多根连接筋共同构成加固层；

在所述加固层外部包覆金属网，所述金属网与所述加强筋的相交位置焊接连接，并在所述金属网外部涂覆环氧树脂砂浆，环氧树脂砂浆养护完毕后，形成包覆于所述钢筋混凝土结构柱外部的保护层，进而完成所述钢筋混凝土结构柱的补强施工。

本发明的钢筋混凝土结构柱的补强结构的施工方法，首先，利用原有钢筋混凝土结构柱内的受力主筋连接加固层，设置于钢筋混凝土结构柱每个角部边缘的加强筋通过连接筋固接于受力主筋，然后，将金属网包覆于钢筋混凝土结构柱外部，且金属网与加强筋连接，环氧树脂砂浆涂覆于金属网并养护完成后形成保护层，采用该施工方法，省去了施工过程中支模体系的使用，并将混凝土浇筑工序改为环氧树脂抹面，从而减少了施工工序，缩短了施工工期，降低了施工成本；而且，由于可在施工空间较狭小时实施钢筋混凝土结构的补强施工，不受施工空间限制，提高了其适应性。

附图说明

图1为本发明的钢筋混凝土结构柱的补强结构一实施例中加固层的立体图；

图2为本发明的钢筋混凝土结构柱的补强结构一实施例中加固层的侧视图；

图3为本发明的钢筋混凝土结构柱的补强结构一实施例的横向剖面图。

图中标号如下：

钢筋混凝土结构柱10；加固层20；连接筋24；加强筋25；

保护层30；金属网31。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本实施例以某建筑物的改建工程为例，由于建筑物的结构及功能发生改变，建筑原有钢筋混凝土结构柱的强度不足，而且，施工场地空间受限无法支设模板，为此采用本实施例所述的补强结构，下面结合图1至图3说明本发明的钢筋混凝土结构柱的补强结构，它包括：

加固层20，包括多根连接筋24及多根加强筋25，多根连接筋24竖向且间隔设置于钢筋混凝土结构柱10的角部边缘，且连接筋24与钢筋混凝土结构柱10内的受力主筋固接，多根加强筋25通长设置于钢筋混凝土结构柱10的角部，加强筋25的主体固接于连接筋24，加强筋25的底部植入基础；

保护层30，覆盖于由钢筋混凝土结构柱10、多根加强筋25及多根连接筋24共同构成的加固结构外部，保护层30由包覆于加固结构外部的金属网31，及涂覆于金属网31的环氧树脂砂浆面层构成。

本发明的钢筋混凝土结构柱的补强结构，在建筑原有钢筋混凝土结构柱10的基础上由内向外依次构建加固层20和保护层30，加固层20包括竖向且间隔设置于钢筋混凝土结构柱10的角部边缘，且与钢筋混凝土结构柱10内受力钢筋固接的多个连接筋24，及通长设置于钢筋混凝土结构柱10的角部并与连接筋24固接的加强筋25，使得连接筋24、加强筋25与钢筋混凝土结构柱10共同构成一受力体系，保护层30由包覆于加固层20外侧的金属网31和涂覆于金属网31的环氧树脂砂浆面层构成，建筑原有钢筋混凝土结构柱采用本发明的补强结构，传统混凝土保护层30由金属网31和环氧树脂砂浆面层构成的层状结构替代，减少了施工过程中支模体系的使用，从而达到缩短施工工期，降低成本的目的；而且，由于可在施工空间较狭小的情况下，在钢筋混凝土结构外部施工该补强结构，减少了施工空间限制的影响；另外，采用该补强结构加固后的钢筋混凝土结构柱10不会过多占用建筑物的内部空间，不影响建筑的使用面积，提高了其适应性。

如图1和图2所示，钢筋混凝土结构柱10的每个角部边缘均设置多个连接筋24，且多个连接筋24纵向间隔设置，每根连接筋24分别与加强筋25、受力主筋焊接固定，通过连接筋24将加强筋25固接于钢筋混凝土结构柱10，从而将加固层20紧贴固定于钢筋混凝土结构柱10外部，作为保护层30的支撑结构，而且，由于连接筋24间隔设置，在其与受力主筋的连接点数量满足连接强度要求的同时，尽量减少对柱体原混凝土保护层30的破坏。

更佳的，金属网31与加强筋25的相交位置焊接连接，使得保护层30稳定连接于钢筋混凝土结构柱10。

请继续参考图2，所述连接筋24的长度100mm≤L≤200mm，竖向相邻两根连接筋24的间距H大于等于400mm，使得与受力主筋的连接点数量及长度满足连接强度的要求，本实施例中，连接筋24采用规格为#25的钢筋，长度L为125mm，竖向相邻两根连接筋24的间距H为500mm。

上述金属网31优选铅丝网制成，铅丝网的抗震性及整体性更好，而且施工方便，使用寿命长，本实施例中，金属网31采用外径2mm的铅丝编织而成，且金属网31网格尺寸为10mm×10mm，便于环氧树脂砂浆附着而形成复合结构的保护层30，从而在未增加保护层30厚度的前提下，提高了保护层30的结构强度。

上述加强筋25底部植入基础的深度大于等于21d，d为加强筋25与基础内植筋的搭接长度，以保证加强筋25底部与基础之间的稳定连接。

结合图1至图3说明本发明的钢筋混凝土结构柱的补强结构的施工方法，具体步骤如下：

在原有钢筋混凝土结构柱10的基础上施工加固层20，在钢筋混凝土结构柱10角部拟安装连接筋24的部位局部凿除原有混凝土保护层30，将多根连接筋24与凿除混凝土保护层30后暴露的受力主筋固接，在钢筋混凝土结构柱10的每个角部分别安装一根加强筋25，加强筋25的底部植入基础，加强筋25的主体固接于连接筋24，使得钢筋混凝土结构柱10、多根加强筋25及多根连接筋24共同构成加固层20；

在加固层20外部包覆金属网31，金属网31与加强筋25的相交位置焊接连接，并在金属网31外部涂覆环氧树脂砂浆，环氧树脂砂浆养护完毕后，形成包覆于钢筋混凝土结构柱10外部的保护层30，进而完成钢筋混凝土结构柱10的补强施工。

本发明的钢筋混凝土结构柱的补强结构的施工方法，首先，利用原有钢筋混凝土结构柱10内的受力主筋连接加固层20，设置于钢筋混凝土结构柱10每个角部边缘的加强筋25通过连接筋24固接于受力主筋，然后，将金属网31包覆于钢筋混凝土结构柱10外部，且金属网31与加强筋25连接，环氧树脂砂浆涂覆于金属网31并养护完成后形成保护层30，采用该施工方法，省去了施工过程中支模体系的使用，并将混凝土浇筑工序改为环氧树脂抹面，从而减少了施工工序，缩短了施工工期，降低了施工成本；而且，由于可在施工空间较狭小时实施钢筋混凝土结构的补强施工，不受施工空间限制，提高了其适应性。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求范围。

Claims (7)

1.一种钢筋混凝土结构柱的补强结构，其特征在于，它包括：

加固层，包括多根连接筋及多根加强筋，多根连接筋竖向且间隔设置于钢筋混凝土结构柱的角部边缘，且所述连接筋与所述钢筋混凝土结构柱内的受力主筋固接，多根加强筋通长设置于所述钢筋混凝土结构柱的角部，所述加强筋的主体固接于所述连接筋，所述加强筋的底部植入基础；

保护层，覆盖于由所述钢筋混凝土结构柱、多根加强筋及多根连接筋共同构成的加固结构外部，所述保护层由包覆于所述加固结构外部的金属网，及涂覆于所述金属网的环氧树脂砂浆面层构成。

2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土结构柱的补强结构，其特征在于：所述钢筋混凝土结构柱的每个角部边缘均设置多个连接筋，且多个所述连接筋纵向间隔设置，每根所述连接筋分别与所述加强筋、受力主筋焊接固定。

3.根据权利要求1所述的钢筋混凝土结构柱的补强结构，其特征在于：所述金属网与所述加强筋的相交位置焊接连接。

4.根据权利要求1所述的钢筋混凝土结构柱的补强结构，其特征在于：所述连接筋的长度100mm≤L≤200mm，竖向相邻两根所述连接筋的间距H大于等于400mm。

5.根据权利要求1所述的钢筋混凝土结构柱的补强结构，其特征在于：所述金属网优选铅丝网制成，且所述金属网网格尺寸为10mm×10mm。

6.根据权利要求1所述的钢筋混凝土结构柱的补强结构，其特征在于：所述加强筋底部植入基础的深度大于等于21d，d为所述加强筋与所述基础内植筋的搭接长度。

7.一种钢筋混凝土结构柱的补强结构的施工方法，其特征在于，步骤如下：

在原有钢筋混凝土结构柱的基础上施工加固层，在所述钢筋混凝土结构柱角部拟安装连接筋的部位局部凿除原有混凝土保护层，将多根连接筋与凿除混凝土保护层后暴露的受力主筋固接，在所述钢筋混凝土结构柱的每个角部分别安装一根加强筋，所述加强筋的底部植入基础，所述加强筋的主体固接于所述连接筋，使得所述钢筋混凝土结构柱、多根加强筋及多根连接筋共同构成加固层；

在所述加固层外部包覆金属网，所述金属网与所述加强筋的相交位置焊接连接，并在所述金属网外部涂覆环氧树脂砂浆，环氧树脂砂浆养护完毕后，形成包覆于所述钢筋混凝土结构柱外部的保护层，进而完成所述钢筋混凝土结构柱的补强施工。

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