砌體結構抗震加固構造柱的製造方法
2023-05-04 19:48:16
專利名稱：砌體結構抗震加固構造柱的製造方法
技術領域：
本發明屬於建築工程領域，特別是指砌體結構抗震加固構造柱的製造方法。
背景技術：
地震災害是常見的突發性自然災害。地震發生後，會引起大量建築物的破壞或倒塌，對人們的生命和財產造成嚴重威脅，並產生巨大的社會影響。就我國目前的建築狀況，在役建築中大部分是砌體結構，校舍和住宅建築基本以砌體結構為主，而且由於歷史和經濟原因，絕大多數砌體房屋未進行抗震設防。2008年汶川地震後，我國開始實施的校安工程，將原來普通設防的校舍建築提高為重點設防，核心就是對校舍建築進行抗震加固，其中絕大部分都是砌體結構。校安工程抗震加固工作量大面廣，快捷有效的加固方案顯得尤為重要。隨著我國綜合國力的提高，為保證人們的生命財產安全，提高房屋的抗災能力是關鍵，後續的抗震加固工程更是任重道遠，砌體結構抗震加固方興未艾。砌體結構抗震加固的關鍵，一是加強和提高結構的整體性，其中提高縱、橫向牆體間的拉結是關鍵；二是加強和提高牆體的抗剪能力，其中的構造措施即是在牆體兩端增設構造柱，約束牆體在地震作用下的開裂變形。因此，砌體結構抗震加固中常常採用增設構造柱的方法。傳統的增設構造柱的方法是在房屋外側緊貼牆壁增加一根鋼筋混凝土柱，通過穿牆鋼筋鉤到與外牆垂直方向的牆體上，打鉤部位需局部鑿除磚牆，通過填補砂漿錨固拉結鋼筋。為增加構造柱與外牆的共同工作，外牆上一般間隔30cm鑿開一個長寬均30cm、深為6cm的洞形成混凝土鍵，加強與原結構連接。傳統增設構造柱做法的缺點:一是鑿洞工作量大，施工進度慢，鑿洞不僅破壞原結構牆體，還會引起原結構牆體內部開裂損傷，無法補救；二是澆築混凝土需要振搗，不僅影響施工速度，對模板固定要求高，很容易由於模板固定不牢而跑模；三是澆築構造柱所用普通混凝土養護時間長，影響後續工序施工而降低施工進度；四是普通混凝土收縮性大，不能保證與原結構的緊密結合；五是新增的構造柱僅一個方向(垂直外牆方向)與原結構拉結，而另一方向(沿外牆方向)未設拉結鋼筋，僅通過6cm深混凝土鍵連接，地震時僅能提供一個方向的牆體約束，另一方向無法提供約束，抗震加固效果較差；六是僅適合室外增設構造柱，室內無法實施，多數情況下只能對牆體一端增設構造柱，也大大影響抗震加固效果。
發明內容
本發明目的在於提供一種砌體結構抗震加固構造柱的製造方法，用以解決現有技術中構造柱施工時鑿牆工作量大且對牆體產生破壞和損傷、混凝土需要振搗並且養護時間較長、混凝土收縮會產生與原結構間的縫隙、僅能對一個方向的牆體提供約束以及無法在室內增設構造柱的問題。為實現上述目的，實現本發明的砌體結構抗震加固構造柱的製造方法包括如下步驟:
局部清除原牆體表麵粉刷層；在原牆體上設置通孔；在原牆體需設置構造柱處沿牆體豎直方向設置豎向縱筋，並通過水平箍筋穿過上述通孔而與豎向縱筋綁紮固定；在水平箍筋與豎向縱筋外圍支設模板；在模板與原牆體之間灌注自密實混凝土材料，其中該自密實混凝土材料的組分和用量為:水泥400-900Kg/M3，粗骨料300-950Kg/M3，細骨料500_1050Kg/M3，補償收縮摻合料O-lOOKg/Μ3，聚合物外加劑l-15Kg/M3，矽灰0-65Kg/M3，纖維0.5-2.5Kg/M3，所述粗骨料的粒徑為5-16mm，所述細骨料的粒徑小於5mm，各種原材料含水率小於1.5 %，使用時加水量為乾物料的7-11% ;養護後拆除模板形成構造柱。依據上述主要特徵，其中養護的時間為I天。依據上述主要特徵，該混凝土材料7天達到設計強度。依據上述主要特徵，該水平箍筋穿過原牆體並形成閉合箍，而豎向縱筋需穿過設置在原牆體上的樓板並採用焊接方式連接。依據上述主要特徵，上述混凝土材料的粗骨料為碎石或天然卵石。依據上述主要特徵，上述混凝土材料的細骨料為天然砂、人工砂或工業渣。依據上述主要特徵，上述混凝土材料的補償收縮摻合料選自磨細煅燒明礬石或各種 UEA、HEA。依據上述主要特徵，上述混凝土材料的聚合物外加劑為萘系混凝土減水劑或聚羧酸類混凝土減水劑或可溶性聚合物。依據上述主要特徵，上述混凝土材料的纖維為短切的聚丙烯纖維或聚乙烯醇纖維。與現有技術相比較，本發明只是在原牆體上打通孔，如此避免鑿牆，大大減小了鑿牆工程量，也避免了由於鑿牆振動對牆體產生開裂損傷等破壞，同時本發明所使用的混凝土材料與傳統混凝土相比，具有高粘結、低收縮、自密實、免振搗特性，不僅免去振搗工序加快了施工速度，並且養護時間短，也明顯加快了施工進度，還由於該混凝土材料粘結性能好和低收縮性，能保證新材料與原結構的緊密結合，保證加固效果。
圖1為實施本發明砌體結構抗震加固構造柱的製造方法的流程圖。圖2為在一字形節點上增設構造柱的示意圖。圖3A至圖3C為在L形節點上增設構造柱的示意圖。圖4A至圖4C為在T形節點上增設構造柱的示意圖。圖5A至圖5C為在十形節點上增設構造柱的示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對實施本發明的具體實施方式
進行詳細說明。請參閱圖1與圖2等所示，為實施本發明砌體結構牆體抗震加固方法的流程圖，該方法包括如下步驟:局部清除原牆體10表麵粉刷層；在原牆體10上設置通孔11 ；在原牆體10需設置構造柱處沿牆體豎直方向設置豎向縱筋12，並通過水平箍筋13穿過上述通孔11而與豎向縱筋12綁紮固定；在水平箍筋13與豎向縱筋12外圍支設模板14 ；在模板14與原牆體10之間灌注自密實混凝土材料，其中該自密實混凝土材料的組分和用量為:水泥400-900Kg/M3，粗骨料300-950Kg/M3，細骨料500_1050Kg/M3，補償收縮摻合料O-lOOKg/Μ3，聚合物外加劑l-15Kg/M3，矽灰0-65Kg/M3，纖維0.5-2.5Kg/M3，所述粗骨料的粒徑為5-16mm，所述細骨料的粒徑小於5mm，各種原材料含水率小於1.5%，使用時加水量為乾物料的7-11% ;養護後拆除模板14形成構造柱。上述的自密實混凝土材料中應用的水泥為42.5級普通矽酸鹽水泥或52.5級普通矽酸鹽水泥或硫率酸鹽水泥。根據當地的資源狀況，粗骨料可單獨使用碎石或天然卵石，也可以同時使用碎石和天然卵石。粗骨料的粒徑為5-16mm。根據當地的資源狀況，細骨料可單獨使用天然砂、人工砂或工業渣，也可以同時使用天然砂、人工砂和工業渣。其中工業渣可以是水淬粒化高爐礦洛、磷洛等。細骨料的粒徑小於5_。根據當地的資源狀況，補償收縮摻合料可以單獨使用磨細煅燒明礬石、各種UEA或HEA，也可以同時使用磨細煅燒明礬石、各種UEA和HEA。加入補償收縮摻合料能使混凝土材料水化硬化後無收縮，從而使加固過程中新增構件與原結構的同步受力性能良好。根據當地的資源狀況，聚合物外加劑可以單獨使用萘系混凝土減水劑、聚羧酸類混凝土減水劑或可溶性聚合物，也可以同時使用萘系混凝土減水劑、聚羧酸類混凝土減水劑和可溶性聚合物。其中可溶性聚合物可以是乳膠粉等。聚合物外加劑的作用是增強混凝土材料的流動性及與原混凝土和鋼筋的粘結力。纖維為短切的聚丙烯纖維或聚乙烯醇纖維。纖維的作用在於增強混凝土材料的耐火性和耐久性。矽灰的添加也是為了增強凝土材料的流動性。本發明所使用的自密實混凝土材料可達到如表I所示的技術指標:
權利要求
1.一種砌體結構抗震加固構造柱的製造方法，其特徵在於該方法包括如下步驟: 局部清除原牆體表麵粉刷層； 在原牆體上設置通孔； 在原牆體需設置構造柱處沿牆體豎直方向設置豎向縱筋，並通過水平箍筋穿過上述通孔而與豎向縱筋綁紮固定； 在水平箍筋與豎向縱筋外圍支設模板； 在模板與原牆體之間灌注自密實混凝土材料，其中該自密實混凝土材料的組分和用量為:水泥400-900Kg/M3，粗骨料300-950Kg/M3，細骨料500_1050Kg/M3，補償收縮摻合料O-lOOKg/Μ3，聚合物外加劑l-15Kg/M3，矽灰0-65Kg/M3，纖維0.5-2.5Kg/M3，所述粗骨料的粒徑為5-16mm，所述細骨料的粒徑小於5mm，各種原材料含水率小於1.5 %，使用時加水量為乾物料的7-11% ; 養護後拆除|吳板形成構造柱。
2.按權利要求1所述的砌體結構抗震加固構造柱的製造方法，其特徵在於:養護的時間為I天。
3.按權利要求1所述的砌體結構抗震加固構造柱的製造方法，其特徵在於:該自密實混凝土材料7天達到設計強度。
4.按權利要求1所述的砌體結構抗震加固構造柱的製造方法，其特徵在於:該水平箍筋穿過原牆體並形成閉合箍，而豎向縱筋需穿過設置在原牆體上的樓板並採用焊接方式連接。
5.按權利要求1所述的砌體結構抗震加固構造柱的製造方法，其特徵在於:上述混凝土材料的粗骨料為碎石或天然卵石。
6.按權利要求1所述的砌體結構抗震加固構造柱的製造方法，其特徵在於:上述混凝土材料的細骨料為天然砂、人工砂或工業渣。
7.按權利要求1所述的砌體結構抗震加固構造柱的製造方法，其特徵在於:上述混凝土材料的補償收縮摻合料選自磨細煅燒明礬石或各種UEA、HEA。
8.按權利要求1所述的砌體結構抗震加固構造柱的製造方法，其特徵在於:上述混凝土材料的聚合物外加劑為萘系混凝土減水劑或聚羧酸類混凝土減水劑或可溶性聚合物。
9.按權利要求1所述的砌體結構抗震加固構造柱的製造方法，其特徵在於:上述混凝土材料的纖維為短切的聚丙烯纖維或聚乙烯醇纖維。
全文摘要
本發明揭示一種砌體結構抗震加固構造柱製造方法，通過在原牆體上設置通孔，之後在原牆體需設置構造柱處沿牆體豎直方向設置豎向縱筋，並通過水平箍筋穿過上述通孔而與豎向縱筋綁紮固定，其後水平箍筋與豎向縱筋外圍支設模板，然後在模板與原牆體之間灌注自密實混凝土材料，如此形成砌體結構抗震加固用構造柱，與傳統抗震加固構造柱製造方法相比，本發明具有構造簡單、施工快捷、不破壞牆體、結構整體性好及安全可靠等優點。
文檔編號E04H9/02GK103089025SQ201110349909
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月8日 優先權日2011年11月8日
發明者胡克旭, 徐凱 申請人:上海美創建築加固工程有限公司