一种外套钢管混凝土加固柱柱脚连接节点制造技术

本实用新型专利技术涉及一种外套钢管混凝土加固柱柱脚连接节点，包括外套钢管、加劲肋、钢制环形底板、自锁锚杆。被连接柱为外套方钢管混凝土加固柱或外套圆钢管混凝土加固柱，连接方法为首先采用焊接加劲肋的方式连接外套钢管与钢制环形底板并垂直放置于基础上，钢制环形底板满足强度要求且具有足够的面外强度防止失稳；钢制环形底板通过扩孔自锁锚杆固定在基础上，扩孔自锁锚杆均匀分布，加固完毕。本实用新型专利技术提供的连接节点简单、高效，适用于所有外套钢管混凝土加固柱的柱脚节点连接。钢管混凝土加固柱的柱脚节点连接。钢管混凝土加固柱的柱脚节点连接。

【技术实现步骤摘要】
一种外套钢管混凝土加固柱柱脚连接节点


[0001]本技术涉及建筑
，具体是指一种外套钢管混凝土加固柱柱脚连接节点。

技术介绍

[0002]随着混凝土结构的广泛应用，混凝土柱的加固、修复、改造等问题逐渐引起广泛关注，当混凝土结构因为设计缺陷或者设计规范的更新、施工质量事故、使用功能变更等因素影响时，其工作性能无法满足使用要求，需对其进行加固。针对混凝土柱的加固方式有增大截面法、FRP加固法、外包钢法和复合加固法等，其中复合加固法因充分利用材料优点而广为应用。
[0003]外套钢管混凝土加固法即为复合加固法中的一种，其为增大截面加固法和外包型钢加固法的结合，兼具两种加固方法的优点，又能很好地弥补两者的不足，从受力机理角度分析，该加固方法利用内填的混凝土延缓或避免外套钢管过早地发生局部屈曲；同时利用外套钢管有效地约束作用，使得后浇混凝土与原柱处于三向受压状态，强度和变形得到了大幅度提高的同时截面积增大幅度不高，更符合美观要求，且加固体系受力整体性更好，技术更加先进可靠。从施工的角度分析，相比于增大截面法，不需另支模板、绑扎钢筋笼，外套钢管可作为永久模板使用，施工时间减少40％以上，尽可能减小对人民正常生活秩序的打扰；相比于外包钢法，焊接作业少，耗钢量小，整体性能更优异，工艺复杂程度大大降低。
[0004]外套钢管混凝土加固柱的柱脚连接节点是加固柱能否正常发挥作用的关键之一，目前外套钢管混凝土加固柱的柱脚连接节点研究还不成熟，因此，迫切需要一种外套钢管混凝土加固柱的柱脚连接节点作为参考。
技术内容
[0005]为解决外套钢管混凝土加固柱在柱脚连接节点上的问题，本技术采用的技术方案是：
[0006]一种外套钢管混凝土加固柱柱脚连连接节点，包括外套钢管、加劲肋、对焊的钢制环形底板、扩孔自锁锚杆、基础、后浇混凝土和原柱；所述外套钢管由两块型钢现场焊接在原柱外而成，原柱与外套钢管间隙灌注有后浇混凝土，加固柱表面具有防腐和防火涂层；外套钢管混凝土加固柱与对焊的环形钢制底板通过加劲肋焊接连接，环形钢制底板与基础通过扩孔自锁锚杆锚固连接。
[0007]优选地，所述外套钢管、加劲肋与钢制环形底板采用Q235～Q460级钢材，且钢材的屈服强度与抗拉强度实测值的比值不大于0.85；钢材有明显的屈服台阶且伸长率不小于20％；钢材有良好的可焊性和合格的冲击韧性。
[0008]优选地，所述扩孔自锁锚杆采用混凝土锚杆，锚杆杆体直径大于12mm，锚杆与锚杆孔内壁间隙在2～3mm范围里，扩孔的最大直径不小于锚杆杆体直径的1.8倍，锚杆中心间距不小于锚杆杆体直径的6倍。
[0009]优选地，所述原柱为圆柱，所述外套钢管由在原柱外套两块半圆形钢焊接而成。
[0010]优选地，环形底板为圆环形，圆环环带宽度不小于50mm，钢板厚度不小于20mm。
[0011]优选地，所述原柱为方柱，所述外套钢管由在原柱外套两块[型钢焊接而成。
[0012]优选地，环形底板为方环形，方环边长处环带宽度不小于50mm，钢板厚度不小于20mm。
[0013]优选地，所述加劲肋为三角形或梯形加劲肋，加劲肋与外套钢管、钢制底板通过焊接方式连接，加劲肋两个焊接部分边长不小于50mm，即每条焊缝长度不小于50mm；钢板厚度不小于20mm。
[0014]本技术的有益效果是：为满足外套钢管混凝土加固柱的柱脚节点可靠连接的要求，本技术提出一种连接可靠、施工简便的柱脚连接节点。加劲肋通过焊接的方式将外套钢管混凝土加固柱和钢制环形底板连接，增大了加固柱底部与基础的接触面积，提高了加固柱的稳定性，然后通过扩孔自锚固螺栓将底板与基础连接，实现加固柱的柱脚节点连接，操作简单，施工便捷，可行性强，可靠性高。
附图说明
[0015]图1为柱脚连接节点立面示意图；
[0016]图2为圆形截面加固柱截面示意图；
[0017]图3为方形截面加固柱截面示意图；
[0018]其中，1
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外套钢管、2
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加劲肋、3
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对焊的钢制环形底板、4
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扩孔自锁锚杆、5
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基础、6
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后浇混凝土、7
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原柱。
具体实施方式
[0019]以下结合附图对本技术作进一步地详细说明。
[0020]一种外套钢管混凝土加固柱柱脚连接节点，包括外套钢管1、加劲肋2、对焊的钢制环形底板3、扩孔自锁锚杆4、基础5、后浇混凝土6和原柱7。外套钢管1为在原柱7外套两块半圆形或[型钢，现场焊接成钢套管，于原柱7与外套钢管1间隙灌入后浇混凝土6形成整体性能良好的外套钢管自密实混凝土加固柱，并对加固柱表面进行防腐和防火处理。所述加劲肋2将外套钢管自密实混凝土加固柱与对焊的环形钢制底板3通过焊接方式进行连接，环形钢制底板3与基础5通过扩孔自锁锚杆4进行锚固连接。
[0021]外套钢管和钢制环形底板采用Q235～Q460级钢材，外套钢管壁厚不小于4mm，钢材的屈服强度与抗拉强度实测值的比值不大于0.85，钢材有明显的屈服台阶且伸长率不小于20％，且钢材有良好的可焊性和合格的冲击韧性；后浇混凝土采用自密实混凝土，其强度等级比原柱混凝土至少提高一级，且不低于C40，后浇混凝土的粗骨料最大公称粒径小于外套钢管与混凝土间隙的尺寸；扩孔自锁锚杆采用混凝土锚杆，锚杆杆体直径大于12mm，锚杆与锚杆孔内壁间隙在2～3mm范围里，扩孔的最大直径不小于锚杆杆体直径的1.8倍，锚杆中心间距不小于锚杆杆体直径的6倍。外套钢管形状根据原柱形状而定，若原柱为圆柱，外套钢管由在原柱外套两块半圆形钢焊接而成；若原柱为方柱，外套钢管由在原柱外套两块[型钢焊接而成。钢制环形底板形状根据外套钢管形状而定，若外套钢管为圆钢管，则环形底板为圆环形，圆环环带宽度不小于50mm，钢板厚度不小于20mm，若外套钢管为方钢管，则环形底
板为方环形，方环边长处环带宽度不小于50mm，钢板厚度不小于20mm。
[0022]实施例一：
[0023]原柱为混凝土强度等级为C30、截面直径为140mm的圆形截面柱；后浇混凝土强度等级为C40，采用质量配合比为水泥：水：细骨料：粗骨料：粉煤灰：减水剂＝381：177：787：810：163：5.5的材料拌合而成；外套钢管选用直径为220mm，厚度为4mm，强度为Q355的钢材的圆钢管；钢制环形底板选用外径为270mm，内径为220mm，强度为Q355的圆环形钢板；加劲肋选用强度为四块尺寸一致的Q355的钢板，通过均匀焊接在加固柱四周的方式连接加固柱与底板；扩孔自锁锚杆的杆体直径为15mm，扩孔直径为20mm，锚杆中心间距为96mm，数量为8，均匀分布在钢制圆环形底板上，锚杆深度为500mm。
[0024]实施例二：
[0025]原柱为混凝土强度等级为C40、截面边长为150mm的方形截面柱；后浇混凝土强度等级为C50，采用质量配合比为水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外套钢管混凝土加固柱柱脚连接节点，包括外套钢管(1)、加劲肋(2)、对焊的钢制环形底板(3)、扩孔自锁锚杆(4)、基础(5)、后浇混凝土(6)和原柱(7)；其特征在于：所述外套钢管(1)由在原柱(7)外套两块型钢焊接而成，原柱(7)与外套钢管(1)间隙灌注有后浇混凝土(6)，加固柱表面具有防腐和防火涂层；外套钢管混凝土加固柱与对焊的环形钢制底板(3)通过加劲肋焊接连接，环形钢制底板(3)与基础(5)通过扩孔自锁锚杆(4)锚固连接。2.如权利要求1所述一种外套钢管混凝土加固柱柱脚连接节点，其特征在于：所述外套钢管、加劲肋与钢制环形底板采用Q235～Q460级钢材，且钢材的屈服强度与抗拉强度实测值的比值不大于0.85；钢材有明显的屈服台阶且伸长率不小于20％；钢材有良好的可焊性和合格的冲击韧性。3.如权利要求1所述一种外套钢管混凝土加固柱柱脚连接节点，其特征在于：所述扩孔自锁锚杆采用混凝土锚杆，锚杆杆体直径大于12mm，锚杆与锚杆孔内壁间隙在2～3mm范围里，扩孔的最大直径不小于锚杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢亦焱，颜宇鸿，刘真真，汪琳紫，李杉，张号军，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：新型
国别省市：