采用螺栓抗剪连接钢套管的加固混凝土柱连接结构制造技术

一种采用螺栓抗剪连接钢套管的加固混凝土柱连接结构，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，所述预制半边钢管构件包括加固半钢套管和连接壳体，所述加固半钢套管为半圆筒型，两个加固半钢套管可拼装为内径大于待加固混凝土柱的钢套管；连接壳体设有与加固半钢套管相匹配的弧度，连接壳体的一侧固定在加固半钢套管的一侧的内侧面上，另一侧上沿轴向设有多个螺栓孔，所述加固半钢套管的另一侧上、在与所述螺栓孔对应的位置设置有与螺栓孔大小相匹配的通孔，两组预制半边钢管构件通过连接壳体相互连接，并且通过安装在螺栓孔和通孔内的螺栓连接副固定，本实用新型专利技术提高对既有混凝土柱的加固效果，使施工更加便利，保证连接质量。保证连接质量。保证连接质量。

【技术实现步骤摘要】
采用螺栓抗剪连接钢套管的加固混凝土柱连接结构


[0001]本技术涉及一种采用螺栓抗剪连接钢套管的加固混凝土柱连接结构。

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提高对既有混凝土柱的加固效果，使施工更加便利的采用螺栓抗剪连接钢套管的加固混凝土柱连接结构。
[0005]为实现上述目的，本技术首先提出了一种采用螺栓抗剪连接钢套管的加固混凝土柱连接结构，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，所述预制半边钢管构件包括加固半钢套管和连接壳体，
[0006]所述加固半钢套管为半圆筒型，两个加固半钢套管可拼装为内径大于待加固混凝土柱的钢套管；连接壳体设有与加固半钢套管相匹配的弧度，连接壳体的一侧固定在加固半钢套管的一侧的内侧面上，另一侧上沿轴向设有多个螺栓孔，所述加固半钢套管的另一侧上、在与所述螺栓孔对应的位置设置有与螺栓孔大小相匹配的通孔，两组预制半边钢管构件通过连接壳体相互连接，并且通过安装在螺栓孔和通孔内的螺栓连接副固定。
[0007]本实施方式中，所述加固半钢套管的高度和连接壳体的高度相匹配。
[0008]本实施方式中，所述加固半钢套管与连接壳体的固定方式为焊接，所述加固半钢套管与连接壳体接触面的两端焊接形成焊缝。
[0009]本实施方式中，两个加固半钢套管拼装后、其相对侧边之间沿圆周方向设有间距，所述间距为焊缝高度的2～3倍。
[0010]本实施方式中，所述连接壳体的外径等于加固半钢套管的内径。
[0011]本实施方式中，所述螺栓连接副采用高强螺栓连接副。
[0012]本实施方式中，所述螺栓连接副包括螺杆、垫片和螺帽，所述螺栓孔与螺杆的大小相匹配，所述螺栓孔内螺纹连接有螺杆，所述螺杆的连接端从连接壳体的外侧伸出，两组预制半边钢管构件拼装时，一组加固半钢套管中螺栓孔内的螺杆插入另一组加固半钢套管的通孔内，在每个螺杆上依次套装垫片和螺帽，通过拧紧螺帽，将两组预制半边钢管构件连接固定。
[0013]由于采用上述结构，本装置具有如下优点：
[0014](1)相比新旧混凝土结合面、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，本装置利用连接壳体和螺栓抗剪连接方式将两个半圆型加固半钢套管连接成完整的钢套管。通过加固钢套管对新混凝土和原混凝土柱的约束作用，使加固筒体、新混凝土和混凝土柱共同受力，提高柱子的承载能力和变形能力。
[0015](2)相比于现有需要在加固现场支护模板、现场焊接或粘结构胶等复杂操作，本装置中预制半边钢管构件中加固半钢套管和连接壳体之间的焊接连接、加固半钢套管和连接壳体的开孔等步骤均在工厂提前完成。加固筒体组装完成后可直接浇筑混凝土，省去了支护模板、现场焊接或粘结构胶等操作，施工方便，节省了人力成本和时间成本，施工质量容易保证。
[0016](3)相比现有螺栓连接加固结构中的复杂连接方式，本申请中两个预制半边钢管构件通过螺栓固定连接成整个加固钢套管，其中创新的连接方式包括两点。一是连接区采用一侧工厂焊接一侧现场螺栓连接，避免现场焊接，减少现场螺栓连接数量，减少制作和施工成本。二是从连接壳体内侧往外侧预拧螺杆固定，两个连接单元错位合并，最后在外侧拧紧螺帽即可连接好整个加固钢套管，解决了连接单元合并时无法在钢套管内拧螺母、采用单边螺栓连接副又成本高的问题，大大降低了现场施工难度，能够提高施工速度，节省时间、人力、材料成本。
[0017]综上所述，本装置利用连接壳体和螺栓抗剪连接方式将两个半圆状加固半钢套管安装在待加固混凝土柱周围，形成完整的加固钢套筒。待加固混凝土柱与加固钢套筒形成填充空间，往填充空间浇筑新混凝土，使加固钢套筒、新混凝土与原结构混凝土柱共同受力。可达到钢套筒的安装过程免现场焊接与焊缝质量检测工序的目的，方便施工，保证连接质量。同时，利用钢套管约束混凝土的力学性能，能够提高混凝土柱的承载力。
附图说明
[0018]图1是本技术预制半边钢管构件的结构示意图。
[0019]图2是本技术加固钢套管的连接结构示意图。
[0020]图3是本技术安装前两个预制半边钢管构件的错位放置图。
[0021]图4是本技术安装到待加固混凝土柱上的示意图。
[0022]图5是图4中A部的放大示意图。
[0023]图6是本技术加固后的柱立面图。
[0024]图中，1、加固半钢套管；2、连接壳体；3、螺栓连接副；31、螺杆；32、垫片；33、螺帽；4、焊缝；5、螺栓孔；6、通孔；7、待加固混凝土柱；8、新混凝土。
具体实施方式
[0025]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。
[0026]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。
[0027]如图1
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6所示，一种采用螺栓抗剪连接钢套管的加固混凝土柱连接结构，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，所述预制半边钢管构件包括加固半钢套管1、连接壳体2和螺栓连接副3，所述螺栓连接副3包括螺杆31、垫片32和螺帽33。
[0028]加固半钢套管1、连接壳体2在工厂提前预制，加固半钢套管1为半圆筒型，两个加固半钢套管1可拼装为内径大于待加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用螺栓抗剪连接钢套管的加固混凝土柱连接结构，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，其特征在于：所述预制半边钢管构件包括加固半钢套管(1)和连接壳体(2)，所述加固半钢套管(1)为半圆筒型，两个加固半钢套管(1)可拼装为内径大于待加固混凝土柱(7)外径的钢套管；连接壳体(2)设有与加固半钢套管(1)相匹配的弧度，连接壳体(2)的一侧固定在加固半钢套管(1)一侧的内侧面上，另一侧上沿轴向设有多个螺栓孔(5)，所述加固半钢套管(1)的另一侧上、在与所述螺栓孔(5)对应的位置设置有与螺栓孔(5)大小相匹配的通孔(6)，两组预制半边钢管构件通过连接壳体(2)相互连接，并且通过安装在螺栓孔(5)和通孔(6)内的螺栓连接副(3)固定。2.如权利要求1所述的采用螺栓抗剪连接钢套管的加固混凝土柱连接结构，其特征在于：所述加固半钢套管(1)的高度和连接壳体(2)的高度相匹配。3.如权利要求1所述的采用螺栓抗剪连接钢套管的加固混凝土柱连接结构，其特征在于：所述加固半钢套管(1)与连接壳体(2)的固定方式为焊接，所述加固半钢套管(1)与连接壳体(2)接触面的两端焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兆荣，蔡志立，柯标志，伍家福，张国申，
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：