一種粘貼角鋼加固矩形木柱的方法
【專利摘要】一種粘貼角鋼加固矩形木柱的方法，其包括木柱處理、粘貼角鋼、焊接鋼綴板幾步，本發(fā)明通過在木柱角部粘貼角鋼并沿高度方向焊接鋼綴板，可顯著提高木柱的承載力和延性，且同時(shí)滿足了防腐和耐久性的加固修復(fù)要求。
【專利說明】一種粘貼角鋼加固矩形木柱的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑科學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體講涉及一種粘貼角鋼加固矩形木柱的方法，用于木結(jié)構(gòu)建筑的維修加固和改造。

【背景技術(shù)】
[0002]利用木材建造房屋是我國建筑的重要表現(xiàn)形式，木結(jié)構(gòu)建筑經(jīng)過多年使用后，木柱常出現(xiàn)劈裂、槽朽、老化等累積損傷。傳統(tǒng)上常采用嵌補(bǔ)法或嵌補(bǔ)加箍法解決木結(jié)構(gòu)出現(xiàn)劈裂；根據(jù)木結(jié)構(gòu)槽朽的程度不同，使用不同的維修加固方法如巴掌榫、抄手榫、螳螂頭榫和墊墩來解決出現(xiàn)的槽朽情況，一旦木結(jié)構(gòu)槽朽到不能承重時(shí)，就需更換木柱。以上現(xiàn)有的木結(jié)構(gòu)加固修復(fù)方法隨意性較強(qiáng)，都是根據(jù)現(xiàn)有的木結(jié)構(gòu)損傷老化情況憑借維修人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)能否達(dá)到效果無法判斷，根據(jù)維修人員經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行修補(bǔ)，往往導(dǎo)致修補(bǔ)結(jié)果的不確定性，達(dá)不到對老化損傷木結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行修補(bǔ)的目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對上述現(xiàn)有木結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)加固修復(fù)方法難以實(shí)現(xiàn)對受損的木柱，尤其是矩形木柱實(shí)現(xiàn)完全修復(fù)的技術(shù)缺陷，提供一種粘貼角鋼加固矩形木柱的方法，通過在矩形木柱角部粘貼角鋼并沿木柱高度方向焊接鋼綴板，顯著提高木柱的承載力和延性，實(shí)現(xiàn)對木結(jié)構(gòu)防腐和耐久性的加固要求。
[0004]技術(shù)方案
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種粘貼角鋼加固矩形木柱的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0006](I)木柱處理:沿柱身全高對四個(gè)柱角進(jìn)行倒角，倒角半徑應(yīng)與角鋼協(xié)調(diào)，并對木柱表面進(jìn)行平整度處理；
[0007](2)粘貼角鋼:在木柱的四個(gè)角部分別粘貼一個(gè)角鋼；
[0008](3)焊接綴板:沿柱高方向每隔2?3倍木柱短邊長，在木柱四面各角鋼處焊接一塊鋼綴板；
[0009]進(jìn)一步，所述步驟(2)中在木柱的四個(gè)角部分別粘貼一個(gè)角鋼的具體步驟包括:首先選取四根待粘貼角鋼并對其進(jìn)行粘貼面的打磨和清潔處理；接著在木柱粘貼區(qū)涂抹底月父；然后在角鋼粘貼面和木柱粘貼區(qū)涂抹粘鋼結(jié)構(gòu)I父；最后將各角鋼粘貼在木柱的四個(gè)角部，并采用夾具壓實(shí)或繩索捆緊，使粘鋼結(jié)構(gòu)膠層無空隙。
[0010]進(jìn)一步，所述步驟(3)中在木柱四面各角鋼處焊接一塊鋼綴板時(shí)，鋼綴板兩端采用三面圍焊的方式分別焊接在對應(yīng)的兩根角鋼上，焊縫應(yīng)平滑且沒有氣孔夾渣。
[0011]進(jìn)一步，所述步驟(I)中木柱倒角半徑與所選角鋼內(nèi)角相對應(yīng)，誤差不大于±2mm，，木柱表面進(jìn)行平整度處理，平整度在O?1.5mm。
[0012]進(jìn)一步，所述步驟(2)中待粘貼角鋼為通長等邊角鋼，其邊長取木柱短邊長的1/5?1/4,厚度不小于3mm。
[0013]進(jìn)一步，所述步驟(3)中鋼綴板長度為對應(yīng)木柱各邊長的90%?95%，其高度為木柱短邊長的1/4左右，綴板厚度為3?5_且不超過角鋼厚度。
[0014]進(jìn)一步，所述步驟(3)中焊接時(shí)焊縫高度不小于鋼綴板厚度。
[0015]有益效果
[0016]本發(fā)明提供的粘貼角鋼加固矩形木柱的方法，通過在矩形木柱角部粘貼角鋼并沿木柱高度方向焊接鋼綴板，可顯著提高矩形木柱的承載力和延性，且同時(shí)滿足了防腐和耐久性要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]附圖1是本發(fā)明的俯視方向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖2是本發(fā)明的主視方向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中，1、木柱，2、角鋼，3、綴板

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0021]實(shí)施例
[0022]取花旗松制作的方木柱兩根，邊長均為200mm，高度均為650mm。一根作為未加固對比試件；
[0023]另一根采用本發(fā)明專利方案進(jìn)行加固修復(fù):角鋼規(guī)格為50mmX3mm的等邊角鋼，鋼綴板的長度、高度和厚度分別為200mm、50mm和3mm，沿高度方向間距為400mm。
[0024]如附圖1和2所示，按本本發(fā)明進(jìn)行加固的具體步驟是:
[0025](I)木柱I處理:沿柱身全高對四個(gè)柱角進(jìn)行倒角，并對木柱I進(jìn)行平整度處理，平整度在O?1.5mm ;木柱I倒角半徑與所選角鋼2內(nèi)角相對應(yīng)，誤差不大于±2mm。
[0026](2)粘貼角鋼2:在木柱I的四個(gè)角部分別粘貼一個(gè)角鋼2，其過程是首先選取四根待粘貼角鋼2并對其進(jìn)行粘貼面的打磨和清潔處理，選取的待粘貼角鋼2為通長等邊角鋼，其邊長取木柱短邊長的1/5?1/4，厚度不小于3mm ;接著在木柱I粘貼區(qū)涂抹底膠；然后在角鋼粘貼面和木柱粘貼區(qū)涂抹粘鋼結(jié)構(gòu)I父；最后將各角鋼粘貼在木柱I的四個(gè)角部，并采用夾具壓實(shí)或繩索捆緊，使粘鋼結(jié)構(gòu)膠層無空隙。
[0027](3)焊接鋼綴板3:沿柱高方向每隔2?3倍木柱短邊長，在木柱I四面各角鋼處焊接一塊鋼綴板3，鋼綴板3兩端采用三面圍焊的方式分別焊接在對應(yīng)的兩根角鋼2上，焊縫應(yīng)平滑且沒有氣孔夾渣，鋼綴板3長度為對應(yīng)木柱各邊長的90 %?95 %，其高度為木柱I短邊長的1/4左右，鋼綴板厚度為3?5_且不超過角鋼2厚度。焊接時(shí)焊縫高度不小于鋼綴板3厚度。
[0028]將未加固的對比木柱和按本發(fā)明進(jìn)行加固修復(fù)矩形木柱先后放置在MTS3000型試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。為消除系統(tǒng)誤差，先對試件進(jìn)行預(yù)加載。正式加載時(shí)采用位移控制方式，加載速度為0.02mm/s。當(dāng)荷載下降至極限荷載的85%時(shí)，結(jié)束試驗(yàn)。
[0029]試驗(yàn)結(jié)果表明，未加固對比木柱的抗壓承載力為1276.5kN，延性系數(shù)為2.90 ;采用粘貼角鋼加固木柱的抗壓承載力為1749.4kN，延性系數(shù)為4.36，分別較未加固對比木柱提高了 26.9%和50.3%。較一般木柱加固方法如粘貼FRP加固、墩接修復(fù)加固法效果更優(yōu)。
[0030]本發(fā)明提供的粘貼角鋼加固矩形木柱的方法，通過在木柱角部粘貼角鋼并沿高度方向焊接鋼綴板，可顯著提高木柱的承載力和延性，且同時(shí)滿足了防腐和耐久性的加固修復(fù)要求。
【權(quán)利要求】
1.一種粘貼角鋼加固矩形木柱的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)木柱處理:沿柱身全高對四個(gè)柱角進(jìn)行倒角，倒角半徑與角鋼對應(yīng)，并對木柱表面進(jìn)行平整度處理； (2)粘貼角鋼:在木柱的四個(gè)角部分別粘貼一個(gè)角鋼； (3)焊接鋼綴板:沿柱高方向每隔2?3倍木柱短邊長，在木柱四面各角鋼處焊接一塊鋼綴板。
2.如權(quán)利要求1所述的一種粘貼角鋼加固矩形木柱的方法，其特征在于:所述步驟(2)中在木柱的四個(gè)角部分別粘貼一個(gè)角鋼的具體步驟包括: (a)首先選取四根待粘貼角鋼并對其進(jìn)行粘貼面的打磨和清潔處理； (b)接著在木柱粘貼區(qū)涂抹底月父； (C)然后在角鋼粘貼面和木柱粘貼區(qū)涂抹粘鋼結(jié)構(gòu)月父； (d)最后將各角鋼粘貼在木柱的四個(gè)角部，并采用夾具壓實(shí)或繩索捆緊，使粘鋼結(jié)構(gòu)膠層無空隙。
3.如權(quán)利要求1所述的一種粘貼角鋼加固矩形木柱的方法，其特征在于:所述步驟(3)中在木柱四面各角鋼處焊接一塊鋼綴板時(shí)，鋼綴板兩端采用三面圍焊的方式分別焊接在對應(yīng)的兩根角鋼上，焊縫應(yīng)平滑且沒有氣孔夾渣。
4.如權(quán)利要求1所述的一種粘貼角鋼加固矩形木柱的方法，其特征在于:所述步驟(I)中木柱倒角半徑與所選角鋼內(nèi)角相對應(yīng)，誤差不大于±2mm，木柱表面進(jìn)行平整度處理，平整度在O?1.5mm。
5.如權(quán)利要求1所述的一種粘貼角鋼加固矩形木柱的方法，其特征在于:所述步驟(2)中待粘貼角鋼為通長等邊角鋼，其邊長取木柱短邊長的1/5?1/4，厚度不小于3_。
6.如權(quán)利要求1所述的一種粘貼角鋼加固矩形木柱的方法，其特征在于:所述步驟(3)中鋼綴板長度為對應(yīng)木柱各邊長的90%?95 %，其聞度為木柱短邊長的1/4左右，綴板厚度為3?5mm且不超過角鋼厚度。
7.如權(quán)利要求1所述的一種粘貼角鋼加固矩形木柱的方法，其特征在于:所述步驟(3)中焊接時(shí)焊縫高度不小于鋼綴板厚度。
【文檔編號(hào)】E04G23/02GK104141393SQ201410384059
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】許清風(fēng), 張富文, 陳溪 申請人:上海市建筑科學(xué)研究院(集團(tuán))有限公司