一种用于加固混凝土柱的预制钢管结构制造技术

一种用于加固混凝土柱的预制钢管结构，包括钢管结构单元，所述钢管结构单元由两个结构相同的预制半边钢管构件连接而成，所钢管结构单元的内径大于待加固混凝土柱，所述预制半边钢管构件包括半圆钢管和角钢，所述半圆钢管为半圆柱型，所述半圆钢管的两侧上设有多个通孔，所述半圆钢管两侧通孔的中心轴相互平行，所述半圆钢管的外侧面、在通孔所在位置上固定有角钢，所述角钢其中一块翼缘板与通孔的中心轴垂直布设，并且所述翼缘板上、在通孔的中心轴对应的位置上设置有与通孔大小相匹配的螺栓孔，本实用新型专利技术能够供环向约束作用，大幅度提高原柱子的承载能力和变形能力，改善结构的抗震性能，同时使用螺栓对拉连接代替现场焊接，提高施工效率。提高施工效率。提高施工效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于加固混凝土柱的预制钢管结构


[0001]本技术涉及混凝土柱加固
，特别是一种用于加固混凝土柱的预制钢管结构。

技术介绍

[0002]现有建筑物加固改造工程中，在原有结构上新增填充墙或放置额外设备以改变或扩展建筑物的使用功能是十分常见的改造方式，但是新增荷载往往会超出原有混凝土柱的承载力要求；同时，老旧建筑物在长时间的风化侵蚀作用以及腐蚀作用下，会导致混凝土柱的承载力下降，导致其本身承载力的下降，因此即使不新增额外设备的情况下，也有必要对既有混凝土柱进行加固处理。
[0003]常见的混凝土柱加固方法有钢筋混凝土增大截面法、粘贴钢板法或粘贴纤维增强复合材料法等，这些方法在实施过程中需要支护模板、使用建筑结构胶或现场焊接等操作，存在施工复杂、成本过高等缺点。同时，以上方法在加固后存在新旧混凝土结合面、钢板与混凝土结合面、粘贴纤维增强复合材料与混凝土结合面这种受力薄弱面导致加固效果不够好的问题。近年来，钢套管混凝土增大截面法受到重视，相比前述的常见方法，具有以下优点：不需要在新旧混凝土界面作凿毛或粘胶等处理，混凝土浇捣时不需要模板，不需要钢筋安装和绑扎的工序，钢管对内部新旧混凝土均具有约束作用。但是，在钢套管施工过程中，需要进行大量的现场焊接工作，施工成本较高，对焊接质量要求高。

技术实现思路

[0004]本技术解决现有技术的不足而提供一种使用螺栓对拉连接代替现场焊接，提高施工效率，改善结构的抗震性能的用于加固混凝土柱的预制钢管结构。
[0005]为实现上述目的，本技术首先提出了一种用于加固混凝土柱的预制钢管结构，包括钢管结构单元，所述钢管结构单元由两个结构相同的预制半边钢管构件连接而成，所钢管结构单元的内径大于待加固混凝土柱的外径，所述预制半边钢管构件包括半圆钢管和角钢，所述半圆钢管为半圆柱型，所述半圆钢管的两侧上对称设有多个通孔，所述半圆钢管两侧通孔的中心轴相互平行，所述半圆钢管的外侧面、在通孔所在位置上固定有角钢，所述角钢其中一块翼缘板与通孔的中心轴垂直布设，并且所述翼缘板上、在通孔的中心轴对应的位置上设置有与通孔大小相匹配的螺栓孔，两个预制半边钢管构件通过穿过同侧螺栓孔与通孔的对拉螺栓相互连接固定。
[0006]本实施方式中，所述半圆钢管每侧上的多个通孔沿半圆钢管的轴向均匀布设。
[0007]本实施方式中，所述通孔靠近半圆钢管轴向连接侧的侧边。
[0008]本实施方式中，所述半圆钢管两侧通孔之间的间距大于待加固混凝土柱的长或宽或直径。
[0009]本实施方式中，所述半圆钢管和角钢在工厂焊接固定。
[0010]本实施方式中，所述角钢为不等边角钢，不等边角钢短边翼缘板焊接在半圆钢管
上，焊接处形成短肢边焊缝，不等边角钢的长边翼缘板沿半圆钢管的连接侧焊接，焊接处形成长肢边焊缝。
[0011]由于采用上述结构，本装置具有如下优点：
[0012](1)相比现有技术中存在的新旧混凝土结合面、钢板与混凝土结合面、粘贴纤维增强复合材料与混凝土结合面这种受力薄弱面导致加固效果不好的缺点，本装置运用钢管混凝土加固待加固混凝土柱，钢管为核心对待加固混凝土柱提供环向约束作用，提高待加固混凝土柱的承载能力和变形能力，改善待加固混凝土柱的延性和抗震性能，能够柱子加固需求。
[0013](2)本装置钢管结构单元由两个结构相同的预制半边钢管构件连接而成，预制半边钢管构件采用半圆钢管和两个不等边角钢的开孔和焊接工作在加工厂完成，在施工现场仅需进行螺栓连接和混凝土浇筑和振捣，无需支模，没有现场焊接工作，施工效率高、施工难度低，节省时间和人力成本。
[0014](3)本装置半圆钢管虽然为圆形，但是通过在半圆钢管上设置角钢，从而实现对拉螺栓连接，具有更高的连接强度，可以减少螺栓连接数量，节约材料成本。
[0015]综上所述，本装置能够供环向约束作用，大幅度提高原柱子的承载能力和变形能力，改善结构的抗震性能，同时使用螺栓对拉连接代替现场焊接，提高施工效率。
附图说明
[0016]图1是本技术的爆炸图。
[0017]图2是本技术图1中A部的放大图。
[0018]图3是本技术安装到待加固的混凝土柱上的示意图。
[0019]图4是本技术图3中B部的放大图。
[0020]图中，1、待加固混凝土柱；2、新混凝土层；3、半圆钢管；4、不等边角钢；5、对拉螺栓；51、对拉螺杆；52、垫圈和螺帽；6、螺栓孔；7、通孔；8、短肢边焊缝；9、长肢边焊缝。
具体实施方式
[0021]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0022]另外，本技术各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。
[0023]如图1
‑
4所示，一种用于加固混凝土柱的预制钢管结构，包括钢管结构单元，所述钢管结构单元由两个结构相同的预制半边钢管构件连接而成，所钢管结构单元的内径大于待加固混凝土柱，本实施例中，待加固混凝土柱7的横截面为矩形，所述钢管结构单元的内径大于矩形最长对角线即可，所述预制半边钢管构件包括半圆钢管3和角钢，所述半圆钢管3为半圆柱型，所述半圆钢管3的两侧上设有多个通孔7，所述半圆钢管3两侧通孔7的中心轴相互平行，每侧上的通孔7沿半圆钢管3的轴向布设，所述通孔7靠近半圆钢管3连接侧的侧
边；
[0024]所述半圆钢管3的外侧面、在通孔7所在位置上固定有角钢，并且所述角钢其中一块翼缘板与通孔7的中心轴垂直布设，所述翼缘板上、在通孔7的投影所在位置上设置有螺栓孔6。本实施例中，所述半圆钢管3和角钢在工厂焊接固定。具体的，所述角钢为不等边角钢4，不等边角钢4短边翼缘板焊接在半圆钢管3上，焊接处形成短肢边焊缝8，不等边角钢4的长边翼缘板沿半圆钢管3的连接侧焊接，焊接处形成长肢边焊缝9，半圆钢管3分别和两个不等边角钢4的两肢末端在加工厂预先进行焊接；
[0025]使用时，将两个预制半边钢管构件设置在待加固混凝土柱1的两侧，并且将两个半圆钢管3的连接侧相对连接，将对拉螺杆51依次穿过一侧半圆钢管3的螺栓孔6和通孔7，再通过另一侧半圆钢管3的通孔7和螺栓孔6穿出，然后在对拉螺杆51两端依次放置垫圈和螺帽52并拧紧，从而将两个半圆钢管3连接形成完整的钢管结构单元。然后钢管结构单元和待加固混凝土柱之间浇筑混凝土，振捣和养护后形成新混凝土层2，完成施工。
[0026]本装置具体的施工方法，包括以下步骤：
[0027]步骤S1：在加工厂中完成半圆钢管和两个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于加固混凝土柱的预制钢管结构，包括钢管结构单元，所述钢管结构单元由两个结构相同的预制半边钢管构件连接而成，所钢管结构单元的内径大于待加固混凝土柱(1)的外径，其特征在于：所述预制半边钢管构件包括半圆钢管(3)和角钢，所述半圆钢管(3)为半圆柱型，所述半圆钢管(3)的两侧上对称设有多个通孔(7)，所述半圆钢管(3)两侧通孔(7)的中心轴相互平行，所述半圆钢管(3)的外侧面、在通孔(7)所在位置上固定有角钢，所述角钢其中一块翼缘板与通孔(7)的中心轴垂直布设，并且所述翼缘板上、在通孔(7)的中心轴对应的位置上设置有与通孔(7)大小相匹配的螺栓孔(6)，两个预制半边钢管构件通过穿过同侧螺栓孔(6)与通孔(7)的对拉螺栓相互连接固定。2.如权利要求1所述的用于加固混凝土柱的预制钢管结构，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：康九斯，陈兆荣，蔡志立，柯标志，申科哲，
申请(专利权)人：中建五局第三建设有限公司，
类型：新型
国别省市：