鋼板角鋼組合構造柱和粘錨鋼板砌體加固結構及施工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鋼板角鋼組合構造柱和粘錨鋼板砌體加固結構及施工方法，屬于抗震加固【技術領域】，包括原砌體墻體，還包括豎向鋼板角鋼組合構造柱和橫向鋼板，其中鋼板角鋼組合構造柱是由等邊角鋼、豎向鋼板和綴板組成的格構式鋼制構造柱，其應與墻體可靠連接，構造柱中各鋼構件通過帶有管式套管的錨栓或錨桿固定于原砌體墻上，并用砂漿填充錨栓孔，使其成為堅實的整體。本發(fā)明在減小加固對墻體的削弱的情況下，對有圈梁無構造柱的砌體結構進行加固，增加了房屋的抗震性能，同時改善了傳統(tǒng)加固方法對砌體結構的削弱，可廣泛應用于砌體結構的加固中。
【專利說明】鋼板角鋼組合構造柱和粘錨鋼板砌體加固結構及施工方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼板角鋼組合構造柱和粘錨鋼板砌體加固結構及施工方法，屬于抗震加固【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發(fā)展，人們對生活質量和居住環(huán)境的安全性要求越來越高，面對普遍存在的砌體結構房屋，更多的加固措施被研究并應用于此類建筑，但是在對既有砌體結構進行抗震加固中，傳統(tǒng)的、用的最多的加固方法存在著現(xiàn)澆混凝土濕作業(yè)多，需要養(yǎng)護及模板支護、拆除、施工周期長，增加了墻體厚度，減少建筑使用面積的缺點。并且加固面層影響了建筑管線的布置及走向，施工前要拆除，施工后補做，增加了工程量及施工費用。同時受環(huán)境及場地的影響較大，造成傳統(tǒng)加固方法的選擇使用受到限制，因此，應該研究新的、更科學合理的加固方法以盡可能的解決傳統(tǒng)加固方法帶來的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述缺陷，本發(fā)明提出了一種鋼板角鋼組合構造柱和粘錨鋼板砌體加固結構及施工方法，其通過采用鋼板、角鋼在原墻體上形成構造柱，并且粘錨橫向鋼板使其能夠滿足抗震構造措施。解決了現(xiàn)有的傳統(tǒng)砌體結構加固方法施工周期長，占用建筑使用面積等缺點，尤其是減少了傳統(tǒng)做法中嵌筋施工對墻體的削弱，提高了砌體結構的抗震性能。
[0004]本發(fā)明的技術方案如下:
[0005]一種鋼板角鋼組合構造柱和粘錨鋼板砌體加固結構，包括原砌體墻體，還包括豎向鋼板角鋼組合構造柱和橫向鋼板，所述豎向鋼板角鋼組合構造柱為由等邊角鋼、豎向鋼板以及綴板連接構成的格構式鋼制構造柱；所述豎向鋼板角鋼組合構造柱之間的原砌體墻體外表面上設置有橫向鋼板；所述等邊角鋼設置于原砌體墻體內(nèi)、外拐角側，且所述豎向鋼板設置于原砌體墻體外表面，并與掛角內(nèi)側的等邊角鋼對應連接；所述原砌體墻體外表面上的兩條豎向鋼板之間或豎向鋼板與拐角外側等邊角鋼之間橫向連接設置有多條綴板；
[0006]所述豎向鋼板角鋼組合構造柱各構件以及橫向鋼板均通過帶有錨固套管的錨栓或錨桿固定于原砌體墻體上，且豎向鋼板角鋼組合構造柱、橫向鋼板與原砌體墻體之間設置有粘接膠；
[0007]所述錨栓或錨桿通過在原砌體墻體上打設的孔洞錨固于原砌體墻體上，錨栓或錨桿外端通過錨釘扁螺母緊固連接，所述錨栓或錨桿孔洞內(nèi)灌注有聚合物砂漿，且所述錨固套管與孔洞壁之間涂抹有結構膠以保證錨栓或錨桿與原砌體墻體粘接牢固。
[0008]進一步地，所述的鋼板角鋼組合構造柱和粘錨鋼板砌體加固結構，所述豎向鋼板角鋼組合構造柱與橫向鋼板之間采用焊接連接，其對接焊縫厚度為5mm ;所述豎向鋼板角鋼組合構造柱在樓板處采用鋼筋將樓板上、下豎向鋼板角鋼組合構造柱焊接為一體，其焊縫為10倍的鋼筋直徑。
[0009]所述豎向鋼板角鋼組合構造柱水平間距小于等于4000mm。[0010]或所述豎向鋼板角鋼組合構造柱水平間距大于4000mm時，在豎向鋼板角鋼組合構造柱之間的原砌體墻體外表面設置有豎向設置的通長鋼板，通長鋼板寬IOOmm?200mm,厚6mm，且在樓板處的上、下通長鋼板采用鋼筋焊接為一體。
[0011]其中，所述等邊角鋼采用LlO等邊角鋼，其厚度為4?6mm ;所述豎向鋼板及綴板寬度均為50mm?100mm,厚度均為4mm?6mm,豎向鋼板與豎向鋼板之間以及綴板與綴板之間的中心距為300mm?500mm。
[0012]所述錨栓或錨桿直徑為14mm，間距不大于500mm，所述錨固套管長度為80mm，錨栓或錨桿孔洞尺寸為錨栓或錨桿外徑再加2?3mm。
[0013]若采用錨桿，則其中的錨桿為樹脂錨桿，用于轉角處墻體陽角面，即轉角外側，其直徑不小于12mm,長度不小于150mm。
[0014]所述鋼筋直徑不小于Φ 16。
[0015]上述鋼板角鋼組合構造柱和粘錨鋼板砌體加固結構的施工方法，采用如下步驟:
[0016]步驟一:依據(jù)設計圖紙和施工現(xiàn)場被加固房屋的實際鑒定情況，確定豎向鋼板角鋼組合構造柱和橫向鋼板尺寸、件數(shù)，進行放樣下料，調(diào)直成型，并在其上鉆孔；
[0017]步驟二:對原砌體墻體進行清底，首先用硬毛刷沾丙酮去除浮塵、油污，再用冷水沖洗并應除去風化表層，用磨光機具對原砌體墻體進行打磨后，用高壓風吹去粉塵碎屑，處理完畢后，再對不平整的表面及風化表面用剔鑿法修整，然后用聚合物砂漿修補抹壓找平；對豎向鋼板角鋼組合構造柱各構件和橫向鋼板采用噴砂或砂輪打磨方法除銹，原砌體墻體粘貼表面用脫脂棉球沾丙酮擦拭干凈；
[0018]步驟三:用同一帶鉆孔的等邊角鋼或豎向鋼板或橫向鋼板為模板，定位找準原砌體墻體上的鉆孔位置，標出孔芯點，然后按圖紙要求，在原砌體墻體表面上鉆孔，成孔后清孔；
[0019]步驟四:安裝豎向鋼板角鋼組合構造柱以及橫向鋼板，并進行焊接連接，同時，在樓板處采用鋼筋將樓板上、下豎向鋼板角鋼組合構造柱焊接為一體；
[0020]步驟五:在豎向鋼板角鋼組合構造柱各構件以及橫向鋼板內(nèi)側均勻涂抹粘接膠，然后對位粘接，施壓，使粘接膠從豎向鋼板角鋼組合構造柱各構件以及橫向鋼板邊緣擠出以保證具與原砌體墻體粘貼，粘接好后由豎向鋼板角鋼組合構造柱各構件、橫向鋼板的中央向兩端依次安放錨固套管，錨固套管與鉆孔壁打結構膠粘接，最后安裝錨栓或錨桿，裝好后，由注漿孔壓注聚合物砂漿填實多余空隙；
[0021]步驟六:粘貼錨固完成后固化24小時，24小時后對粘錨效果進行抽檢，發(fā)現(xiàn)不合格應剝下并重新粘貼或進行補強措施；
[0022]步驟七:對豎向鋼板角鋼組合構造柱各構件和橫向鋼板進行防腐及防火處理。
[0023]進一步地，所述步驟五之后還包括如下步驟:
[0024]在豎向鋼板角鋼組合構造柱之間的原砌體墻體外表面設置豎向設置的通長鋼板，且在樓板處采用鋼筋將上、下通長鋼板焊接為一體。
[0025]上述豎向鋼板角鋼組合構造柱與橫向鋼板的焊接應在粘接之前進行，防止因焊接溫度過高粘接膠受熱炭化失效影響粘接強度。
[0026]有益效果:
[0027]本發(fā)明最顯著的優(yōu)勢在于對墻體進行加固時，避免了穿筋時在墻體上鑿洞帶來的強度削弱，并且加固材料選用鋼結構，其施工速度快，重量輕，無需再對基礎進行處理，降低了加固成本。并且利用錨栓將鋼板角鋼固定于墻體上，鋼構件間也采用焊接連接，保證了加固結構的整體性，提高了砌體結構的抗震性能。
[0028]由于鋼板角鋼組合構造柱和粘錨鋼板加固砌體結構施工方便，安全可靠，同時能夠提高砌體結構的抗震性能，保證結構的安全，尤其是相比傳統(tǒng)加固方法，該方法不占用居民的建筑使用面積，并不需要對管線的布置及走向進行修改，省時省力?？梢灶A見，在生活節(jié)奏加快的當下，這種方法更方便，更加符合人們的要求，具有明顯的社會及經(jīng)濟效益，有進一步應用及推廣的可行性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明的鋼板角鋼組合構造柱和粘錨鋼板砌體加固結構立面圖；
[0030]圖2為縱橫墻交接處豎向鋼板角鋼組合構造柱示意圖；
[0031]圖3為轉角處豎向鋼板角鋼組合構造柱示意圖；
[0032]圖4為錨栓安裝圖。
[0033]圖中，1:原砌體墻體；2:豎向鋼板角鋼組合構造柱；3:等邊角鋼；4:綴板；5:(豎向、橫向、通長)鋼板；6:鋼筋；7:樓板；8:錨栓或錨桿；9:錨固套管；10:錨釘扁螺母；11:注漿孔；12:結構膠；13:聚合物砂漿。
【具體實施方式】
[0034]一種鋼板角鋼組合構造柱和粘錨鋼板砌體加固結構，參見圖1至4所示，包括原砌體墻體I，還包括豎向鋼板角鋼組合構造柱2和橫向鋼板5，豎向鋼板角鋼組合構造柱2為由等邊角鋼3、豎向鋼板5以及綴板4連接構成的格構式鋼制構造柱；豎向鋼板角鋼組合構造柱2之間的原砌體墻體I外表面上設置有橫向鋼板5 ;等邊角鋼3設置于原砌體墻體I內(nèi)、外拐角側，且所述豎向鋼板5設置于原砌體墻體I外表面，并與掛角內(nèi)側的等邊角鋼3對應連接；原砌體墻體I外表面上的兩條豎向鋼板5之間或豎向鋼板5與拐角外側等邊角鋼3之間橫向連接設置有多條綴板4 ;豎向鋼板角鋼組合構造柱2各構件以及橫向鋼板5均通過帶有錨固套管9的錨栓或錨桿8固定于原砌體墻體I上，且豎向鋼板角鋼組合構造柱
2、橫向鋼板5與原砌體墻體I之間設置有粘接膠；錨栓或錨桿8通過在原砌體墻體I上打設的孔洞錨固于原砌體墻體I上，錨栓或錨桿8外端通過錨釘扁螺母10緊固連接，錨栓或錨桿8孔洞內(nèi)灌注有聚合物砂漿13，且所述錨固套管9與孔洞壁之間涂抹有環(huán)氧樹脂結構膠12以保證錨栓或錨桿8與原砌體墻體I粘接牢固。
[0035]其中，豎向鋼板角鋼組合構造柱2與橫向鋼板5之間采用焊接連接，其對接焊縫厚度為5mm，豎向鋼板角鋼組合構造柱2在樓板7處采用鋼筋6將樓板7上、下豎向鋼板角鋼組合構造柱2焊接為一體，其焊縫為10倍的鋼筋6直徑。一般情況下，所述豎向鋼板角鋼組合構造柱2水平間距小于等于4000mm，而當豎向鋼板角鋼組合構造柱2水平間距大于4000mm時如圖1所示，需在豎向鋼板角鋼組合構造柱2之間的原砌體墻體I外表面設置豎向的通長鋼板5,通長鋼板5寬IOOmm?200mm,厚6mm,且在樓板7處的上、下通長鋼板5也采用鋼筋6焊接為一體。
[0036]其中的等邊角鋼3采用LlO等邊角鋼3，其厚度為4?6mm，豎向鋼板5及綴板4寬度均為50mm?100mm,厚度均為4mm?6mm,豎向鋼板5與豎向鋼板5之間以及綴板4與綴板4之間的中心距為300mm?500mm,所述錨栓或錨桿8直徑為14mm,間距不大于500mm,錨固套管9長度為80mm，錨栓或錨桿8孔洞尺寸為錨栓或錨桿8外徑再加2?3mm。若采用錨栓8，則其中的錨桿8為樹脂錨桿，用于轉角處墻體陽角面，即轉角外側，其直徑不小于12mm，長度不小于150mm。另外，其中的鋼筋6的直徑不小于Φ16。
[0037]如圖2所示，為縱橫墻交接處豎向鋼板角鋼組合構造柱示意圖，其中橫墻與縱墻內(nèi)墻角處設置有兩個對稱的等邊角鋼3，等邊角鋼3與對應的外墻外表面的豎向鋼板5之間通過錨栓8固定連接于縱墻兩側，而內(nèi)側的兩個等邊角鋼3之間通過穿過橫墻的錨栓8連接固定。如圖3所示，為轉角處豎向鋼板角鋼組合構造柱示意圖，其中轉角內(nèi)外側各設置有一等邊角鋼3，內(nèi)側的等邊角鋼3兩肢分別于對應的墻體外表面上設置的豎向鋼板5通過錨栓8連接，而外側的豎向鋼板5與轉角外側的等邊角鋼3之間連接設置有綴板4。
[0038]上述鋼板角鋼組合構造柱和粘錨鋼板砌體加固結構的施工方法，具體采用如下步驟:
[0039]步驟一:依據(jù)設計圖紙和施工現(xiàn)場被加固房屋的實際鑒定情況，確定豎向鋼板角鋼組合構造柱2和橫向鋼板5尺寸、件數(shù)，進行放樣下料，調(diào)直成型，并在其上鉆孔；
[0040]步驟二:對原砌體墻體I進行清底，首先用硬毛刷沾丙酮去除浮塵、油污，再用冷水沖洗并應除去風化表層，用磨光機具對原砌體墻體I進行打磨后，用高壓風吹去粉塵碎屑，處理完畢后，再對不平整的表面及風化表面用剔鑿法修整，然后用聚合物砂漿修補抹壓找平；對豎向鋼板角鋼組合構造柱2各構件和橫向鋼板5采用噴砂或砂輪打磨方法除銹，原砌體墻體I粘貼表面用脫脂棉球沾丙酮擦拭干凈；
[0041]步驟三:用同一帶鉆孔的等邊角鋼3或豎向鋼板5或橫向鋼板5為模板，定位找準原砌體墻體I上的鉆孔位置，標出孔芯點，然后按圖紙要求，在原砌體墻體I表面上鉆孔，成孔后清孔；
[0042]步驟四:安裝豎向鋼板角鋼組合構造柱2以及橫向鋼板5，并進行焊接連接，同時，在樓板7處采用鋼筋6將樓板7上、下豎向鋼板角鋼組合構造柱2焊接為一體；
[0043]步驟五:在豎向鋼板角鋼組合構造柱2各構件以及橫向鋼板5內(nèi)側均勻涂抹粘接膠，然后對位粘接，施壓，使粘接膠從豎向鋼板角鋼組合構造柱2各構件以及橫向鋼板5邊緣擠出以保證其與原砌體墻體I粘貼，粘接好后由豎向鋼板角鋼組合構造柱2各構件、橫向鋼板5的中央向兩端依次安放錨固套管9，錨固套管9與鉆孔壁打結構膠12粘接，最后安裝錨栓或錨桿，裝好后，由注漿孔11壓注聚合物砂漿13填實多余空隙；
[0044]在豎向鋼板角鋼組合構造柱2之間的原砌體墻體I外表面粘貼錨固豎向設置的通長鋼板5，且在樓板7處采用鋼筋6將上、下通長鋼板5焊接為一體；
[0045]步驟六:粘貼錨固完成后固化24小時，24小時后對粘錨效果進行抽檢，發(fā)現(xiàn)不合格應剝下并重新粘貼或進行補強措施；
[0046]步驟七:對豎向鋼板角鋼組合構造柱2各構件和橫向鋼板5進行防腐及防火處理。
[0047]以上是本發(fā)明的一典型實施例，本發(fā)明的實施不限于此。
【權利要求】
1.一種鋼板角鋼組合構造柱和粘錨鋼板砌體加固結構，包括原砌體墻體(1)，其特征在于:還包括豎向鋼板角鋼組合構造柱(2)和橫向鋼板(5)，所述豎向鋼板角鋼組合構造柱(2)為由等邊角鋼(3)、豎向鋼板(5)以及綴板(4)連接構成的格構式鋼制構造柱；所述豎向鋼板角鋼組合構造柱⑵之間的原砌體墻體⑴外表面上設置有橫向鋼板(5);所述等邊角鋼(3)設置于原砌體墻體(1)內(nèi)、外拐角側，且所述豎向鋼板(5)設置于原砌體墻體(I)外表面，并與掛角內(nèi)側的等邊角鋼(3)對應連接；所述原砌體墻體(1)外表面上的兩條豎向鋼板(5)之間或豎向鋼板(5)與拐角外側等邊角鋼(3)之間橫向連接設置有多條綴板(4)； 所述豎向鋼板角鋼組合構造柱(2)各構件以及橫向鋼板(5)均通過帶有錨固套管(9)的錨栓或錨桿(8)固定于原砌體墻體(1)上，且豎向鋼板角鋼組合構造柱(2)、橫向鋼板(5)與原砌體墻體(1)之間設置有粘接膠； 所述錨栓或錨桿(8)通過在原砌體墻體(1)上打設的孔洞錨固于原砌體墻體(1)上，錨栓或錨桿(8)外端通過錨釘扁螺母(10)緊固連接，所述錨栓或錨桿(8)孔洞內(nèi)灌注有聚合物砂漿(13)，且所述錨固套管(9)與孔洞壁之間涂抹有結構膠(12)以保證錨栓或錨桿(8)與原砌體墻體(1)粘接牢固。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋼板角鋼組合構造柱和粘錨鋼板砌體加固結構，其特征在于:所述豎向鋼板角鋼組合構造柱(2)與橫向鋼板(5)之間采用焊接連接，其對接焊縫厚度為5mm ;所述豎向鋼板角鋼組合構造柱(2)在樓板(7)處采用鋼筋(6)將樓板(7)上、下豎向鋼板角鋼組合構造柱(2)焊接為一體，其焊縫為10倍的鋼筋(6)直徑。
3.根據(jù)權利要求1所述的鋼板角鋼組合構造柱和粘錨鋼板砌體加固結構，其特征在于:所述豎向鋼板角鋼組合構造柱⑵水平間距小于等于4000mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的鋼板角鋼組合構造柱和粘錨鋼板砌體加固結構，其特征在于:所述豎向鋼板角鋼組合構造柱(2)水平間距大于4000mm，且在豎向鋼板角鋼組合構造柱⑵之間的原砌體墻體⑴外表面設置有豎向設置的通長鋼板(5)，通長鋼板(5)寬IOOmm~200mm,厚6mm,且在樓板(7)處的上、下通長鋼板(5)采用鋼筋(6)焊接為一體。
5.根據(jù)權利要求1所述的鋼板角鋼組合構造柱和粘錨鋼板砌體加固結構，其特征在于:所述等邊角鋼⑶采用LlO等邊角鋼(3)，其厚度為4~6mm ;所述豎向鋼板(5)及綴板(4)寬度均為50mm~100mm,厚度均為4mm~6mm,豎向鋼板(5)與豎向鋼板(5)之間以及綴板(4)與綴板(4)之間的中心距為300mm~500mm。
6.根據(jù)權利要求1所述的鋼板角鋼組合構造柱和粘錨鋼板砌體加固結構，其特征在于:所述錨栓或錨桿(8)直徑為14mm，間距不大于500mm，所述錨固套管(9)長度為80mm，錨栓或錨桿(8)孔洞尺寸為錨栓或錨桿(8)外徑再加2~3mm。
7.根據(jù)權利要求1所述的鋼板角鋼組合構造柱和粘錨鋼板砌體加固結構，其特征在于:其中的錨桿⑶為樹脂錨桿，用于轉角處墻體陽角面，即轉角外側，其直徑不小于12mm，長度不小于150mm。
8.根據(jù)權利要求2或4所述的鋼板角鋼組合構造柱和粘錨鋼板砌體加固結構，其特征在于:所述鋼筋(6)直徑不小于Φ16。
9.根據(jù)權利要求1-8中任一項所述鋼板角鋼組合構造柱和粘錨鋼板砌體加固結構的施工方法，其特征在于:采用如下步驟:步驟一:依據(jù)設計圖紙和施工現(xiàn)場被加固房屋的實際鑒定情況，確定豎向鋼板角鋼組合構造柱(2)和橫向鋼板(5)尺寸、件數(shù)，進行放樣下料，調(diào)直成型，并在其上鉆孔； 步驟二:對原砌體墻體(1)進行清底，首先用硬毛刷沾丙酮去除浮塵、油污，再用冷水沖洗并應除去風化表層，用磨光機具對原砌體墻體(1)進行打磨后，用高壓風吹去粉塵碎屑，處理完畢后，再對不平整的表面及風化表面用剔鑿法修整，然后用聚合物砂漿修補抹壓找平；對豎向鋼板角鋼組合構造柱(2)各構件和橫向鋼板(5)采用噴砂或砂輪打磨方法除銹，原砌體墻體(1)粘貼表面用脫脂棉球沾丙酮擦拭干凈； 步驟三:用同一帶鉆孔的等邊角鋼(3)或豎向鋼板(5)或橫向鋼板(5)為模板，定位找準原砌體墻體(1)上的鉆孔位置，標出孔芯點，然后按圖紙要求，在原砌體墻體(1)表面上鉆孔，成孔后清孔；步驟四:安裝豎向鋼板角鋼組合構造柱⑵以及橫向鋼板(5)，并進行焊接連接，同時，在樓板(7)處采用鋼筋(6)將樓板(7)上、下豎向鋼板角鋼組合構造柱(2)焊接為一體；步驟五:在豎向鋼板角鋼組合構造柱(2)各構件以及橫向鋼板(5)內(nèi)側均勻涂抹粘接膠，然后對位粘接，施壓，使粘接膠從豎向鋼板角鋼組合構造柱(2)各構件以及橫向鋼板(5)邊緣擠出以保證其與原砌體墻體(1)粘貼，粘接好后由豎向鋼板角鋼組合構造柱(2)各構件、橫向鋼板(5)的中央向兩端依次安放錨固套管(9)，錨固套管(9)與鉆孔壁打結構膠(12)粘接，最后安裝錨栓或錨桿，裝好后，由注漿孔(11)壓注聚合物砂漿(13)填實多余空隙； 步驟六:粘貼錨固完成后固化24小時，24 小時后對粘錨效果進行抽檢，發(fā)現(xiàn)不合格應剝下并重新粘貼或進行補強措施； 步驟七:對豎向鋼板角鋼組合構造柱(2)各構件和橫向鋼板(5)進行防腐及防火處理。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于:所述步驟五之后還包括如下步驟:在豎向鋼板角鋼組合構造柱(2)之間的原砌體墻體(1)外表面設置豎向設置的通長鋼板(5)，且在樓板(7)處采用鋼筋(6)將上、下通長鋼板(5)焊接為一體。
【文檔編號】E04G23/02GK103758358SQ201410007502
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月6日 優(yōu)先權日:2014年1月6日
【發(fā)明者】董有, 趙恩平, 鞠樹森, 謝建明, 潘沂華, 楊娜茵 申請人:北京筑福國際工程技術有限責任公司