CN106968453A - 一种钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构，待加固的钢筋混凝土柱底部侧面设置有钢筋笼，所述钢筋笼的高度等于待加固的钢筋混凝土柱的柱底塑性铰区域的长度，所述钢筋笼包括一根以上的竖向纵筋和一根以上的焊接环筋，所述竖向纵筋位于焊接环筋内部，所述焊接环筋与竖向纵筋固定连接，待加固的钢筋混凝土柱底部侧面浇筑有覆盖钢筋笼的混凝土层。本发明还公开一种钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构的施工方法。该钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构用以实现施工工作量小，施工工序简单，针对钢筋混凝土柱在地震中发生柱端破坏的现象，对较为薄弱处的柱底进行加固，对钢筋混凝土柱局部加固实现对全柱抗震加固。

Description

一种钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑结构技术领域，具体涉及一种钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构及其施工方法。

背景技术

建筑物经常由于建筑功能改变、建筑老化、自然灾害或人为因素的影响等原因需要对其结构进行加固。在现阶段，结构加固除了要满足承载力的要求，还必须考虑抗震需要，使加固后的结构能满足相应的抗震要求。我国抗震设防标准可概括为“小震不坏，中震可修，大震不倒”，当建筑不满足现行设计规范要求，达不到现阶段抗震设防标准，就需要针对性地对结构进行抗震加固。

作为结构重要的竖向承重和水平抗力的构件，钢筋混凝土柱在地震中的破坏形态有剪切破坏、弯剪破坏和弯曲破坏三种。其中，剪切破坏可以在设计计算钢筋混凝土柱的过程中满足相应规范要求和配置相应的构造措施予以避免，弯剪破坏和弯曲破坏则是钢筋混凝土柱在地震后常见的破坏形态。这两种破坏形态主要是由于在地震作用下钢筋混凝土柱的柱端出现塑性铰，造成柱端保护层混凝土脱落，主筋外露，严重情况下柱端甚至出现主筋屈曲外露，箍筋拉断等现象。

对于地震中损坏程度不高，处于可修复范围内的钢筋混凝土柱，对其可以进行震后加固；或者，必要时对于已建好的钢筋混凝土柱进行抗震加固，减少其在地震中受到的损坏。目前工程上对钢筋混凝土柱的加固，通常采用加大结构构件截面或粘贴补强材料等方法增大构件承载力。而采用这些加固方法加固钢筋混凝土柱时，存在着施工工序复杂，施工速度缓慢以及如何确保加固材料具有足够耐久性等问题。例如，采用增大截面加固钢筋混凝土柱，会使施工现场湿作业工作量大，施工工期长，另外柱构件尺寸的增大可能影响其使用功能和其他构件的受力性能；采用粘贴补强材料加固钢筋混凝土柱，则需要考虑加固材料的耐久性以及加固材料和柱表面的粘合度等问题，需对补强材料和有机胶进行防火防腐处理以增加材料的使用寿命。

对此，针对地震中钢筋混凝土柱经常发生柱端破坏的现象，迫切需要一种施工简易的钢筋混凝土柱加固结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构，用以实现施工工作量小，施工工序简单，针对钢筋混凝土柱在地震中发生柱端破坏的现象，对较为薄弱处的柱底进行加固，对钢筋混凝土柱局部加固实现对全柱抗震加固。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构，待加固的钢筋混凝土柱底部侧面设置有钢筋笼，所述钢筋笼的高度等于待加固的钢筋混凝土柱的柱底塑性铰区域的长度，所述钢筋笼包括一根以上的竖向纵筋和一根以上的焊接环筋，所述竖向纵筋位于焊接环筋内部，所述焊接环筋与竖向纵筋固定连接，待加固的钢筋混凝土柱底部侧面浇筑有覆盖钢筋笼的混凝土层。已建好的钢筋混凝土柱的柱底塑性铰区域的长度是确定的。

在可选的实施例中，所述焊接环筋与竖向纵筋以90°夹角固定连接，所述焊接环筋纵向等距分布。采用上述结构后，使得钢筋笼的施工简易快速。

在可选的实施例中，所述焊接环筋与竖向纵筋相接触，所述焊接环筋与竖向纵筋绑扎连接或焊接。采用上述结构后，使得钢筋笼的施工简易快速。

在可选的实施例中，所述竖向纵筋环绕钢筋混凝土柱纵向中心线环形阵列分布。采用上述结构后，使得竖向纵筋的受力更加均匀。

在可选的实施例中，所述焊接环筋由两个大小相同的半圆箍筋焊接而成。采用上述结构后，相对于整圆箍筋焊接环筋能更加灵活的和竖向纵筋组装连接成钢筋笼，施工过程更加方便。

在可选的实施例中，待加固的钢筋混凝土柱为圆柱体状，所述钢筋笼的高度为钢筋混凝土柱横截面直径的1.5倍。采用上述结构后，只需局部对钢筋混凝土柱进行加固即能达到最佳的实施效果，在施工量小的同时又对全柱能起到很好的加固作用。

在可选的实施例中，待加固的钢筋混凝土柱为长方体状，所述钢筋笼的高度为钢筋混凝土柱横截面最大边长尺寸的1.5倍。采用上述结构后，只需局部对钢筋混凝土柱进行加固即能达到最佳的实施效果，在施工量小的同时又对全柱能起到很好的加固作用。

本发明的另一个目的在于提供一种钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构的施工方法。

一种基于前面上述的钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构的施工方法，利用带有焊接环筋的钢筋笼对待加固钢筋混凝土柱进行加固。

在可选的实施例中，利用带有焊接环筋的钢筋笼对待加固钢筋混凝土柱的柱底塑性铰区域范围的长度进行加固。

在可选的实施例中，包括以下步骤：

1)围绕钢筋混凝土柱，布置竖向纵筋的位置并在地面上安装竖向纵筋；

2)在地面上安装竖向纵筋后，把焊接环筋绑扎固定在竖向纵筋上，焊接环筋由一个半圆箍筋的两端与另一个形状相同的半圆箍筋的两端焊接形成，套在竖向纵筋外，依次将所有焊接环筋与竖向纵筋绑扎连接，构成钢筋笼，钢筋笼的高度等于待加固的钢筋混凝土柱的柱底塑性铰区域的长度；

3)最后在钢筋笼外支模浇筑混凝土，形成混凝土层。

本发明的原理是：针对钢筋混凝土柱在地震中发生柱端破坏的现象，用钢筋笼对柱底塑性铰区域长度范围内的混凝土进行加固。经过支模浇筑形成混凝土层后，在柱底外包焊接环筋的作用下，增强了柱底塑性铰区域的抗剪承载能力，这样在地震作用下避免钢筋混凝土柱发生剪切破坏，从而在弯矩作用下使柱底塑性铰发挥更好的转动能力，让钢筋混凝土柱具有更大的延性，进而达到加固钢筋混凝土柱的目的。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下优点：

1.本发明的加固构造方法采用焊接环筋包围柱脚填充混凝土的方式对钢筋混凝土柱加固，只是在钢筋混凝土柱底塑性铰区域范围内的柱侧面设置钢筋笼，而非整个钢筋混凝土柱侧面设置钢筋笼，是一种局部而非全柱长加固的加固方法，因此施工工作量小，节约施工材料。

2.加固结构经一次浇筑混凝土而成，施工工艺简易，因此相比于其他加固方法其施工速度快，施工工期短，加固效果得到了保证，是一种简易快速加固钢筋混凝土柱的加固方法。

3.本发明的加固构造方法不仅仅对地震后可修复范围内的钢筋混凝土柱进行震后加固，由其原理知也可以对现有已建好的钢筋混凝土柱进行抗震加固，提高钢筋混凝土柱的安全性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构的横截面示意图。

图3为本发明实施例提供的钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构的施工过程示意图。

附图标记：

1、地面；2、钢筋混凝土柱；3、竖向纵筋；4、焊接环筋；5、混凝土层。

具体实施方式

下面结合图1-3对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。

实施例1

参见图1和图2所示，本发明实施例提供一种钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构，包括钢筋笼和混凝土层5。

其中，待加固的钢筋混凝土柱2为圆柱体状，所述钢筋笼的高度等于待加固的钢筋混凝土柱2的柱底塑性铰区域的长度，钢筋笼的高度为钢筋混凝土柱2横截面直径的1.5倍，钢筋笼包括八根焊接环筋4和八根竖向纵筋3，竖向纵筋3位于焊接环筋4内部，焊接环筋4与竖向纵筋3相接触并且以90°夹角绑扎连接，焊接环筋4纵向等距分布，焊接环筋4由两个大小相同的半圆箍筋焊接而成，竖向纵筋3环绕钢筋混凝土柱2纵向中心线环形阵列分布。混凝土层5由浇筑覆盖钢筋笼的混凝土构成。

钢筋笼环绕在待加固的钢筋混凝土柱2的柱底并且安装在地面1上，混凝土层5覆盖钢筋笼。

参见图3所示，一种钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构的施工方法，包括以下步骤：

1)围绕钢筋混凝土柱2，布置竖向纵筋3的位置并在地面1上安装竖向纵筋3；

2)在地面1上安装竖向纵筋3后，把焊接环筋4绑扎固定在竖向纵筋3上，焊接环筋4由一个半圆箍筋的两端与另一个形状相同的半圆箍筋的两端焊接形成，套在竖向纵筋3外，依次将所有焊接环筋4与竖向纵筋3绑扎连接，构成钢筋笼，钢筋笼的高度等于待加固的钢筋混凝土柱2的柱底塑性铰区域的长度；

3)最后在钢筋笼外支模浇筑混凝土，形成混凝土层5。

实施例2

参见图1和图2所示，本发明实施例提供一种钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构，包括钢筋笼和混凝土层5。

其中，待加固的钢筋混凝土柱2为长方体状，钢筋笼的高度等于覆盖待加固钢筋混凝土柱2柱底塑性铰区域的长度，钢筋笼的高度取钢筋混凝土柱2横截面最大边长尺寸的1.5倍，钢筋笼包括八根焊接环筋4和八根竖向纵筋3，竖向纵筋3位于焊接环筋4内部，焊接环筋4与竖向纵筋3相接触并且以90°夹角绑扎连接，焊接环筋4纵向等距分布，焊接环筋4由两个大小相同的半圆箍筋焊接而成，竖向纵筋3环绕钢筋混凝土柱2纵向中心线环形阵列分布。混凝土层5由浇筑覆盖钢筋笼的混凝土构成。

钢筋笼环绕在待加固的钢筋混凝土柱2的柱底并且安装在地面1上，混凝土层5覆盖钢筋笼。

参见图3所示，一种钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构的施工方法，包括以下步骤：

1)围绕钢筋混凝土柱2，布置竖向纵筋3的位置并在地面1上安装竖向纵筋3；

2)在地面1上安装竖向纵筋3后，把焊接环筋4绑扎固定在竖向纵筋3上，焊接环筋4由一个半圆箍筋的两端与另一个形状相同的半圆箍筋的两端焊接形成，套在竖向纵筋3外，依次将所有焊接环筋4与竖向纵筋3绑扎连接，构成钢筋笼，钢筋笼的高度等于待加固的钢筋混凝土柱2的柱底塑性铰区域的长度；

3)最后在钢筋笼外支模浇筑混凝土，形成混凝土层5。

除了本实施例提及的方式外，通过增加焊接环筋4和纵向竖筋3的数量从而提高加固强度，这些变换方式均在本发明的保护范围内。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构，其特征在于，待加固的钢筋混凝土柱底部侧面设置有钢筋笼，所述钢筋笼的高度等于待加固的钢筋混凝土柱的柱底塑性铰区域的长度，所述钢筋笼包括一根以上的竖向纵筋和一根以上的焊接环筋，所述竖向纵筋位于焊接环筋内部，所述焊接环筋与竖向纵筋固定连接，待加固的钢筋混凝土柱底部侧面浇筑有覆盖钢筋笼的混凝土层。

2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构，其特征在于，所述焊接环筋与竖向纵筋以90°夹角固定连接，所述焊接环筋纵向等距分布。

3.根据权利要求2所述的钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构，其特征在于，所述焊接环筋与竖向纵筋相接触，所述焊接环筋与竖向纵筋绑扎连接或焊接。

4.根据权利要求1所述的钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构，其特征在于，所述竖向纵筋环绕钢筋混凝土柱纵向中心线环形阵列分布。

5.根据权利要求1所述的钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构，其特征在于，所述焊接环筋由两个大小相同的半圆箍筋焊接而成。

6.根据权利要求1所述的钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构，其特征在于，待加固的钢筋混凝土柱为圆柱体状，所述钢筋笼的高度为钢筋混凝土柱横截面直径的1.5倍。

7.根据权利要求1所述的钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构，其特征在于，待加固的钢筋混凝土柱为长方体状，所述钢筋笼的高度为钢筋混凝土柱横截面最大边长尺寸的1.5倍。

8.一种基于权利要求1-7任一项所述的钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构的施工方法，其特征在于，利用带有焊接环筋的钢筋笼对待加固钢筋混凝土柱进行加固。

9.根据权利要求8所述的钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构的施工方法，其特征在于，利用带有焊接环筋的钢筋笼对待加固钢筋混凝土柱的柱底塑性铰区域范围的长度进行加固。

10.根据权利要求8所述的钢筋混凝土柱焊接环筋加固结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)围绕钢筋混凝土柱，布置竖向纵筋的位置并在地面上安装竖向纵筋；

2)在地面上安装竖向纵筋后，把焊接环筋绑扎固定在竖向纵筋上，焊接环筋由一个半圆箍筋的两端与另一个形状相同的半圆箍筋的两端焊接形成，套在竖向纵筋外，依次将所有焊接环筋与竖向纵筋绑扎连接，构成钢筋笼，钢筋笼的高度等于待加固的钢筋混凝土柱的柱底塑性铰区域的长度；

3)最后在钢筋笼外支模浇筑混凝土，形成混凝土层。