一種鋼板網(wǎng)籠加固鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼板網(wǎng)高性能復(fù)合砂漿加固鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)及制備方法，屬于建筑工程加固技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在鋼筋混凝土柱加固領(lǐng)域中，目前應(yīng)用的較多的有增大截面加固法、外粘型鋼(鋼板)加固法、錨貼鋼材加固法、外貼纖維復(fù)合材料加固法和鋼絲網(wǎng)法等。然而，諸如增加截面加固法、粘鋼加固法等都存在施工難度大、抗腐蝕性和耐久性差、改變結(jié)構(gòu)形狀、費(fèi)用較高并增加自重等缺點(diǎn)；而纖維復(fù)合材料在地震荷載作用下也表現(xiàn)出明顯的脆性，使構(gòu)件破壞更加突然。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可提高鋼筋混凝土柱承載力和延性、且施工簡(jiǎn)單的鋼板網(wǎng)籠加固鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)，以改善柱中混凝土的工作狀況；
本發(fā)明還提供了上述鋼板網(wǎng)籠加固鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)的制備方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明鋼板網(wǎng)籠加固鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)采用的技術(shù)方案如下:
其包括鋼板網(wǎng)，所述鋼板網(wǎng)圍合在鋼筋混凝土柱外側(cè)、并在其某一個(gè)角的兩側(cè)彎折重復(fù)搭接，該搭接處的鋼板網(wǎng)通過扎絲綁扎固定，鋼板網(wǎng)外部設(shè)置有砂漿層，所述鋼板網(wǎng)和砂漿層圍繞在鋼筋混凝土柱表面形成鋼板網(wǎng)籠。
[0005]優(yōu)選的，所述鋼板網(wǎng)厚度d為0.5mm?2mm，網(wǎng)格尺寸長(zhǎng)節(jié)距Tb為12.5mm?50mm，短節(jié)距A為8mm?18mm η
[0006]優(yōu)選的，所述高性能復(fù)合砂楽層厚度為15mm~30mm。
[0007]優(yōu)選的，所述鋼板網(wǎng)搭接處扎絲綁扎間距不大于150mm，該綁扎間距為相鄰扎絲在橫向和豎向兩個(gè)方向的距離。
[0008]優(yōu)選的，所述鋼板網(wǎng)的高度H取鋼筋混凝土柱橫截面邊長(zhǎng)b或h的最大值的
1.2-1.7 倍。
[0009]優(yōu)選的，搭接部分設(shè)置在鋼筋混凝土柱某個(gè)角的兩邊，重疊部分的長(zhǎng)度為所在面邊長(zhǎng)的一半W。
[0010]所述砂漿層為高性能復(fù)合砂漿層。
[0011]利用上述鋼板網(wǎng)籠加固鋼筋混凝土柱的制備方法，其步驟如下:
I)將原鋼筋混凝土柱加固部位鑿毛處理，鑿毛深度用吹風(fēng)機(jī)清理表面的灰塵，確?；炷帘砻鎴?jiān)實(shí)、無雜質(zhì)；
2)將碳纖維底膠主劑和固化劑按3:1的比例配制，均勻的涂刷在鑿毛后的鋼筋混凝土柱表面；
3)待碳纖維底膠干燥后，將鋼板網(wǎng)彎折成四邊形套在鋼筋混凝土柱的外側(cè)，重疊部分設(shè)置在某個(gè)角的兩邊，敲砸鋼板網(wǎng)使其緊貼于混凝土表面，用扎絲將鋼板網(wǎng)重疊部分用進(jìn)行綁扎，綁扎過程中對(duì)鋼板網(wǎng)施加預(yù)緊力，形成牢固的四邊形；
4)將高性能復(fù)合砂漿均勻的涂抹在鋼板網(wǎng)的外側(cè)，并進(jìn)行多次加壓涂抹，保證高性能復(fù)合砂漿中無氣泡且與原混凝土緊密接觸。
[0012]優(yōu)選的，所述高性能復(fù)合砂漿配置方法為:將碳纖維面膠、硅酸鹽水泥以及0.25_篩孔過篩的中砂進(jìn)行攪拌形成稠糊狀，硅酸鹽水泥和中砂的重量份數(shù)比取1:2。
[0013]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:
1、保護(hù)效果好:從約束混凝土概念出發(fā)，通過牢固的固定在鋼筋混凝土外側(cè)的鋼板網(wǎng)，不僅能夠?qū)炷撂峁┝己玫募s束作用，還能夠防止混凝土過早的脫落，提高了柱的延性；
2、施工簡(jiǎn)單、易于安裝，不需要大型施工機(jī)具，施工過程中是用扎絲將鋼板網(wǎng)固定在鋼筋混凝土柱的外側(cè)，并可以根據(jù)構(gòu)件尺寸進(jìn)行任意裁剪，由普通工人即可完成，具有操作簡(jiǎn)單，施工方便快捷等特點(diǎn)；
3、具有較好的耐腐蝕性能及耐久性能:由于高性能復(fù)合砂漿的密度高，能有效地抗拒建筑物的各種酸、鹽對(duì)柱的腐蝕，不需要粘鋼法所采用的防銹維護(hù)，節(jié)省了資金；
4、對(duì)結(jié)構(gòu)的外觀和形狀影響不大:高性能復(fù)合砂漿較薄，一般只有15~30mm，基本不增加自重及幾何尺寸；
5、經(jīng)濟(jì)效益好，價(jià)格便宜，本發(fā)明應(yīng)用在柱的塑性鉸區(qū)，效果明顯而且不會(huì)顯著地提高工程造價(jià)。
[0014]6、本發(fā)明利用鋼板網(wǎng)復(fù)合砂漿對(duì)鋼筋混凝土柱進(jìn)行加固，可防止地震過程中混凝土過早的脫落，增強(qiáng)鋼筋混凝土柱的承載力和延性，提高試件耗能能力；與普通鋼絲網(wǎng)相比，鋼板網(wǎng)具有更高的抗拉強(qiáng)度、更好的抗裂性能和更高的延性和韌性。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明在鋼筋混凝土柱的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中鋼板網(wǎng)I部的局部示意圖；
圖3為圖1中A-A尚]視不意圖；
圖中，1、鋼板網(wǎng)，2、扎絲，3、砂漿層，4、原鋼筋混凝土柱，5、重疊部分，6、梁。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0017]參見附圖1、附圖2和附圖3，本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)如下:其包括鋼板網(wǎng)1，所述鋼板網(wǎng)I圍合在鋼筋混凝土柱4外側(cè)、并在其某一個(gè)角的兩側(cè)彎折重復(fù)搭接，該搭接處的鋼板網(wǎng)I通過扎絲2綁扎固定，鋼板網(wǎng)I外部設(shè)置有高性能復(fù)合砂漿層，所述鋼板網(wǎng)和高性能復(fù)合砂漿層圍繞在鋼筋混凝土柱表面形成鋼板網(wǎng)籠。其中高性能復(fù)合砂漿的配置方法為:將碳纖維面膠、硅酸鹽水泥以及0.25mm篩孔過篩的中砂進(jìn)行攪拌形成稠糊狀(比如碳纖維面膠、硅酸鹽水泥的重量份數(shù)比可取1:1，硅酸鹽水泥和中砂的重量份數(shù)比取1:2)。該高性能復(fù)合砂漿和碳纖維面膠采用市售相關(guān)產(chǎn)品即可。
[0018]所述鋼板網(wǎng)厚度d為0.5mm?2mm，網(wǎng)格尺寸長(zhǎng)節(jié)距Tb為12.5mm?50mm，短節(jié)距A為 8mm ?18mm η
[0019]本發(fā)明的制備方法具體如下:
1、鑿毛及涮膠
將原鋼筋混凝土柱4加固部位鑿毛處理，鑿毛深度用吹風(fēng)機(jī)清理表面的灰塵，確?；炷帘砻鎴?jiān)實(shí)、無雜質(zhì)；隨后將碳纖維底膠(或者叫建筑結(jié)構(gòu)膠)主劑和固化劑按3:1的比例配制，均勻的涂刷在鑿毛后的混凝土表面。碳纖維底膠分為A、B兩種類型，其中A為主劑，B為固化劑，購買時(shí)是成對(duì)的。
[0020]2、鋼板網(wǎng)的裁剪
鋼板網(wǎng)I的寬度B (即權(quán)利要求書中的高度H)取1.5倍的柱橫截面b或h的最大值，搭接重合部分的長(zhǎng)度為2 (b/2+h/2+2X5mm)，其中b和h為柱橫截面邊長(zhǎng)。
[0021]3、鋼板網(wǎng)的彎折
以鋼板網(wǎng)I長(zhǎng)度方向最邊緣為基準(zhǔn)線，用卷尺首先量取截面寬度的一半b/2作為第一條彎折線；再以第一條彎折線為基準(zhǔn)線，量取整個(gè)柱截面高度作為第二條彎折線；進(jìn)一步以第二條彎折線為基準(zhǔn)線，量取整個(gè)柱截面寬度作為第三條彎折線；進(jìn)一步以第三條彎折線為基準(zhǔn)線，量取整個(gè)截面高度作為第四條彎折線；進(jìn)一步以第四條彎折線為基準(zhǔn)線，量取整個(gè)截面寬度作為第五條彎折線，最后取第五條彎折線后截面高度的一半h/2作為裁剪邊緣。鋼板網(wǎng)I制作成型后再用卷尺對(duì)尺寸進(jìn)行校核，校核合格后進(jìn)行鋼板網(wǎng)I的安裝。
[0022]4、鋼板網(wǎng)的安裝
將鋼板網(wǎng)I彎折成四邊形套在柱根部塑性鉸區(qū)的外側(cè)，重疊部分5設(shè)置在某個(gè)角的兩邊，敲砸鋼板網(wǎng)I使其緊貼于混凝土表面，用扎絲2將搭接處鋼板網(wǎng)綁扎固定，綁扎間距小于150mm ;綁扎過程中對(duì)鋼板網(wǎng)I施加一定的預(yù)緊力，形成牢固的四邊形，有效地約束混凝土。
[0023]5、外側(cè)抹高性能復(fù)合砂漿
將碳纖維面膠、普通硅酸鹽水泥以及0.25mm篩孔過篩的中砂進(jìn)行攪拌形成稠糊狀，水泥和砂的比例取1:2，均勻攪拌后形成高性能復(fù)合砂漿；將制作好的高性能復(fù)合砂漿均勻的涂抹在鋼板網(wǎng)的外側(cè)和內(nèi)側(cè)，厚度為15~30mm，并進(jìn)行多次加壓涂抹，保證高性能復(fù)合砂漿3中無氣泡且與原混凝土緊密接觸。高性能復(fù)合砂漿主要是護(hù)鋼板網(wǎng)牢固的與鋼筋混凝土柱形成一個(gè)整體，并起到保護(hù)作用，主要是在鋼板網(wǎng)的外側(cè)。
[0024]本發(fā)明將鋼板網(wǎng)綁扎在柱塑性鉸區(qū)的外側(cè)，不僅能夠?qū)炷撂峁┝己玫募s束作用，還能夠防止混凝土過早的脫落，提高柱的延性。
[0025]以上所述，僅為本發(fā)明的其中一種實(shí)施例。凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例做的任何修改、變更或等效結(jié)構(gòu)變化，均應(yīng)屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋼板網(wǎng)籠加固鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)，其特征在于:其包括鋼板網(wǎng)，所述鋼板網(wǎng)(I)圍合在鋼筋混凝土柱外側(cè)、并在其某一個(gè)角的兩側(cè)彎折重復(fù)搭接，該搭接處的鋼板網(wǎng)(I)通過扎絲(2)綁扎固定，鋼板網(wǎng)(I)外部設(shè)置有砂漿層(3)，所述鋼板網(wǎng)(I)和砂漿層(3)圍繞在鋼筋混凝土柱表面形成鋼板網(wǎng)籠。
2.根據(jù)權(quán)利I要求所述的鋼板網(wǎng)籠加固鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼板網(wǎng)(I)厚度d為0.5謹(jǐn)?2謹(jǐn)，網(wǎng)格尺寸長(zhǎng)節(jié)距4為12.5謹(jǐn)?5Ctam，短節(jié)距7[為8mm?18mm η
3.根據(jù)權(quán)利I要求所述的鋼板網(wǎng)籠加固鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述高性能復(fù)合砂楽層(3)厚度為15mm~30mm。
4.根據(jù)權(quán)利I要求所述的鋼板網(wǎng)籠加固鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼板網(wǎng)搭接處扎絲(2)綁扎間距不大于150mm，該綁扎間距為相鄰扎絲在橫向和豎向兩個(gè)方向的距離。
5.根據(jù)權(quán)利I要求所述的鋼板網(wǎng)籠加固鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼板網(wǎng)(O的高度H取鋼筋混凝土柱橫截面邊長(zhǎng)(b)或(h)的最大值的1.2-1.7倍。
6.根據(jù)權(quán)利I要求所述的鋼板網(wǎng)籠加固鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)，其特征在于:搭接部分設(shè)置在鋼筋混凝土柱某個(gè)角的兩邊，重疊部分的長(zhǎng)度為所在面邊長(zhǎng)的一半。
7.根據(jù)權(quán)利I要求所述的鋼板網(wǎng)籠加固鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述砂漿層(3)為高性能復(fù)合砂漿層。
8.權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的鋼板網(wǎng)籠加固鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:其包括以下步驟: 1)將原鋼筋混凝土柱(4)加固部位鑿毛處理，鑿毛深度用吹風(fēng)機(jī)清理表面的灰塵，確?；炷帘砻鎴?jiān)實(shí)、無雜質(zhì)； 2)將碳纖維底膠主劑和固化劑按3:1的比例配制，均勻的涂刷在鑿毛后的鋼筋混凝土柱表面； 3)待建筑底膠干燥后，將鋼板網(wǎng)(I)彎折成四邊形套在原鋼筋混凝土柱(4)的外側(cè)，重疊部分設(shè)置在某個(gè)角的兩邊，敲砸鋼板網(wǎng)(I)使其緊貼于混凝土表面，用扎絲(2)將鋼板網(wǎng)(I)重疊部分用進(jìn)行綁扎，綁扎過程中對(duì)鋼板網(wǎng)(I)施加預(yù)緊力，形成牢固的四邊形； 4)將高性能復(fù)合砂漿均勻的涂抹在鋼板網(wǎng)的外側(cè)和內(nèi)側(cè)，并進(jìn)行多次加壓涂抹，保證高性能復(fù)合砂漿中無氣泡且與原混凝土緊密接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋼板網(wǎng)籠加固鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于: 所述高性能復(fù)合砂漿配置方法為:將碳纖維面膠、硅酸鹽水泥以及0.25mm篩孔過篩的中砂進(jìn)行攪拌形成稠糊狀，其中硅酸鹽水泥和中砂的重量份數(shù)比取1:2。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼板網(wǎng)籠加固鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)及制備方法，屬于建筑工程加固技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將鋼板網(wǎng)綁扎在柱塑性鉸區(qū)的外側(cè)，不僅能夠?qū)炷撂峁┝己玫募s束作用，還能夠防止混凝土過早的脫落，提高柱延性的方法。具體的操作步驟包括：鋼板網(wǎng)的裁剪、鋼板網(wǎng)的彎折、鋼板網(wǎng)的安裝、高性能砂漿的涂抹。采用本發(fā)明能有效提高柱塑性鉸區(qū)的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，提高柱的延性，改善混凝土的工作狀態(tài)。
【IPC分類】E04G23-02
【公開號(hào)】CN104775627
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510071529
【發(fā)明人】解詠平, 賈磊, 趙瑞娟
【申請(qǐng)人】石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院
【公開日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年2月11日