专利名称：一种加固混凝土杆件的方法
技术领域：
本发明是土木工程所涉及的混凝土杆件加固工程的技术领域，具体涉及一种利用外包 钢管加固既有混凝土杆件的方法。
背景技术：
利用钢板加固既有混凝土杆件的传统方法有外粘型钢加固法和粘贴钢板加固法。外 粘型钢加固法系在待加固混凝土构件的四隅沿纵向粘贴型钢，横向在型钢外侧焊接缀板或 箍板，并于焊好后在缀板或箍板与混凝土构件间灌注胶粘剂。粘贴钢板加固法系在待加固 混凝土表面粘贴钢板后，在钢板外侧另设置横向钢箍板或钢板压条锚固。其特点是，纵向 型钢或钢板需要通过外层横向钢板约束锚固后共同受力，加固钢板占据了两层的厚度，加 固层厚度较大，使被加固构件截面显著增大；施工工序多，工艺较复杂。
钢管混凝土是在矩形或圆形钢管内灌注混凝土而形成的一种组合构件，具有截面强 度高、刚度大、延性好、施工方便等特点，在抗震高层建筑和桥梁工程中广泛应用。在结 构加固领域，传统的加固方法形成的外粘型钢或钢板的构件，其强度和抗震性能均远不如 钢管混凝土构件。
鉴于此，有必要设计一种新的方法，通过构造钢管混凝土组合截面加固混凝土杆件 以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用外包钢管加固既有混凝土杆件的的方法，以取得加 固层所占厚度小，加固强度高，构件延性好，施工方便的效果。
为实现上述目的，本发明的技术方案是 一种加固混凝土杆件的方法，该方法具体包 括以下步骤
第一步，制备外包钢管，即在混凝土杆件外表面用第一钢板和第二钢板拼焊形成外包 钢管；
第二步，将所述外包钢管与被加固混凝土杆件间形成密封腔，在所述所述密封腔顶部 或第一钢板或第二钢板上开设灌浆口 ；
第三步，灌浆，即在所述灌浆口上灌注灌桨料； 第四步，密封，将灌浆口焊接或胶粘封闭。作为本发明的优选方案之一，第一步中的第一钢板由平面钢板冷弯而成或拼焊而成。作为本发明的优选方案之一，第一步中的第二钢板由平面钢板冷弯而成或拼焊而成。所述外包钢管与被加固混凝土杆件及两者间的灌浆料组成共同受力的钢管混凝土组合截面。
本发明提供一种利用外包钢管加固既有混凝土杆件的方法，主要包括制备外包钢管步骤以及灌浆步骤，制备外包钢管步骤包括由第一钢板和第二钢板拼焊而成的外包钢管，该加固混凝土杆件的方法可以达到加固层所占厚度小，加固强度高，构件延性好，施工方便的效果。
图1是本发明的加固混凝土杆件的方法流程图2是本发明实施例中加固混凝土柱的横截面示意图3是本发明实施例中加固混凝土柱的结构示意图4是本发明实施例中加固混凝土柱的另一角度的结构示意图5是本发明实施例中加固混凝土柱的的又一角度的示意图。
主要元件符号说明被加固的混凝土杆件 1 第一钢板 2
第二钢板 3 灌浆料 4
灌浆口 具体实施例方式
本发明的内容、优点和目的将在下面实施例的说明中予以阐述。
一种加固混凝土杆件的方法，该方法具体包括以下步骤
第一步，制备外包钢管，即在混凝土杆件1外表面用第一钢板2和第二钢板3拼焊形
成外包钢管；
第二步，将所述外包钢管与被加固混凝土杆件1间形成密封腔，在所述密封腔顶部或
第一钢板2或第二钢板3上开设灌浆口 4;
第三步，灌浆，即在所述灌浆口4上灌注灌浆料5;
第四步，密封，将灌浆口4焊接或胶粘封闭。
实施例一
首先，将被加固混凝土柱1的外表面层凿去，棱角打磨成圆角，表面凿毛，清水冲净;
4在被加固混凝土柱1外表面用第一钢板和第二钢板拼焊形成外包钢管，所述外包钢管横截面为矩形，该第一钢板2与第二钢板3由平面钢板冷弯而成或拼焊而成。外包钢管外无须再设箍板或压条。
该外包钢管内壁与处理后的被加固混凝土柱1外表面间的距离根据加固后的截面尺寸及计算需要确定，其原则是完成后的钢管混凝土组合截面轴压比满足抗震限值要求，强度与刚度满足受力及变形要求，同时满足使用功能要求。外包钢管围合后，将外包钢管端部与被加固混凝土柱1间孔隙封闭，只留出灌浆口 5。
从灌浆口 5灌注灌浆料4，完成后可用钢板将灌浆口 5焊接或胶粘封闭。灌浆料4
可以采用灌注型结构胶或其他强度高、适合于灌注的灌浆料，例如，采用水泥浆、铁屑砂浆、自密实混凝土，或当外包钢管与被加固混凝土柱l外表面间的距离较大时，采用细石混凝土。实施例二
所述外包钢管为通过第一钢板和第二钢板拼焊形成横截面为圆形的外包钢管，外包钢管外无须再设箍板或压条。
所包围的被加固构件是既有钢筋混凝土柱，凿去面层后，内部无明显缺陷，其强度、
配筋可不受限制；
两者间的灌浆料可以采用灌注型结构胶或其他强度高、适合于灌注的灌浆料。实施例三
所述外包钢管为通过第一钢板和第二钢板拼焊形成横截面为矩形的外包钢管，外包钢管外无须再设箍板或压条。
所包围的被加固构件是既有钢筋混凝土框架节点区梁和柱，凿去面层后，内部无明显缺陷，其强度、配筋可不受限制；
两者间的灌浆料可以采用灌注型结构胶或其他强度高、适合于灌注的灌浆料。本发明的有益效果如下将通过构造钢管混凝土组合截面加固混凝土杆件的方法应用于结构加固领域，形成的组合结构具有钢管混凝土构件的相同特点，其强度、刚度和延性显著优于原混凝土杆件，也优于外粘型钢加固法或粘贴钢板加固法形成的加固结构；
外包钢管形成的钢管混凝土组合截面抗剪能力强、延性好，特别适合于抗震要求高的结构；
禾U用外包钢管代替了纵向粘贴型钢以及纵向钢板外的横向箍板，钢板由两层变成了一层，加固层所占厚度较传统方法减小；
5外包钢管强度、刚度和延性显著优于型钢或钢板格构构件，钢管壁厚可小于型钢板厚，有利充分发挥钢材强度，从而提高性能价格比；
高强度的灌浆料可充填既有钢筋混凝土局部缺陷并弥补其强度的不足，外包钢管可完全替代原有受力钢筋，因此被加固的混凝土杆件强度较低、配筋较小时也可应用。例如，当被加固的混凝土柱混凝土强度等级低于抗震要求的最低材料等级C20时，通过选择适当的灌浆料和外包钢管形成的组合柱，其性能可完全满足抗震要求；
采用该方法形成的钢管混凝土柱便于与钢梁或型钢混凝土梁的连接，构造强度高、延性好的框架节点，因此特别适合于组合结构框架节点区柱的加固；
外包钢管和灌注灌浆料工艺成熟，与外粘型钢加固法或粘贴钢板加固法相比施工工序减少，施工方便。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种加固混凝土杆件的方法，其特征在于该方法具体包括以下步骤第一步，制备外包钢管，即在混凝土杆件(1)外表面用第一钢板(2)和第二钢板(3)拼焊形成外包钢管；第二步，将所述外包钢管与被加固混凝土杆件(1)间形成密封腔，在所述密封腔顶部或第一钢板(2)或第二钢板(3)上开设灌浆口(5)；第三步，灌浆，即在所述灌浆口(5)上灌注灌浆料(4)；第四步，密封，将灌浆口(5)焊接或胶粘封闭。
2、 如权利要求1所述的一种加固混凝土杆件的方法，其特征在于第一步中的第一钢板(2) 由平面钢板冷弯而成或拼焊而成。
3、 如权利要求l所述的一种加固混凝土杆件的方法，其特征在于第一步中的第二钢板(3) 由平面钢板冷弯而成或拼焊而成。
4、 如权利要求1所述的一种加固混凝土杆件的方法，其特征在于所述外包钢管与被加固混凝土杆件(1)及两者间的灌浆料(4)组成共同受力的钢管混凝土组合截面。
全文摘要
本发明提供一种加固混凝土杆件的方法，主要包括制备外包钢管步骤以及灌浆步骤，制备外包钢管步骤包括由第一钢板和第二钢板拼焊而成的外包钢管，该加固混凝土杆件的方法可以达到加固层所占厚度小，加固强度高，结构延性好，施工方便的效果。
文档编号E04G23/02GK101463653SQ20081020500
公开日2009年6月24日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者胡晓静 申请人:上海勘测设计研究院