外粘型钢结构柱是一种常见的混凝土柱加固方法,以下是关于它的详细介绍:
1. 定义与原理:
- 外粘型钢结构柱是在混凝土柱的角部外包纵向受力角钢,水平向通过箍板或缀板与角钢互相焊接,然后在角钢、缀板等钢构件与原混凝土柱结构间的缝隙灌注结构胶粘剂,使钢构件与原混凝土柱共同受力工作,从而达到提高混凝土柱的承载能力、改善结构性能的加固方法。
2. 优点:
- 受力可靠:钢构件与原混凝土柱紧密结合,能够有效地将荷载传递到加固后的结构体系中,显著提高柱的承载力和抗震能力。
- 对使用空间影响小:相比于增大截面加固法等其他加固方式,外粘型钢结构柱不会过多增加构件的截面尺寸,对建筑物内部的使用空间影响较小。
- 施工相对简便:主要施工工序包括钢材下料、表面处理、焊接、注胶等,在施工过程中不需要大量的模板支设和混凝土浇筑工作,施工速度较快,且能在一定程度上缩短工期。
3. 构造要求:
- 钢材规格:加固角钢不应小于L75×5,扁钢箍板或缀板不应小于40mm×4mm,以保证加固结构的强度和刚度。
- 角钢连接:角钢在加固楼层范围内应通长布置,下端应锚固于基础,中间穿过各楼层板,上端伸至加固层的上一层楼板底或屋面板底,确保角钢与结构的整体性和稳定性。
- 箍板间距:箍板间距不应大于20r(r为单根角钢截面的最小回转半径),且不应大于500mm,在节点区间距应适当加密,保证钢构件之间的连接牢固。
- 混凝土柱表面处理:原构件截面的棱角应打磨成半径r≥7mm的圆角,以便钢构件与混凝土柱更好地贴合,提高粘结效果。
- 胶缝控制:外粘型钢的注胶应在型钢构架焊接完成后进行,胶缝厚度宜控制在3~5mm,局部允许有长度不大于300mm、厚度不大于8mm的胶缝,但不得出现在角钢端部600mm范围内。
4. 施工流程:
- 基层处理:将原混凝土柱表面的粉刷层、疏松层等凿除,并打磨平整,去除表面的油污、灰尘等杂质,使混凝土表面露出坚实的新结构面。对于混凝土表层出现剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予以剔除,并用指定材料进行修补,裂缝部位应首先进行封闭处理。
- 钢材下料与处理:根据设计要求,对角钢、箍板等钢材进行下料,确保尺寸准确。钢材的粘接面须进行除锈和粗糙处理,用砂轮磨光机打磨出金属光泽,打磨粗糙度越大越好,打磨纹路应与钢材受力方向垂直,其后用棉丝沾丙酮擦拭干净。
- 组装焊接:按照图纸或洽商要求,将角钢和箍板等钢构件在混凝土柱表面进行组装,并进行焊接。焊接时要保证焊缝的质量,避免出现夹渣、气孔等缺陷。
- 注胶:在钢构件与原混凝土柱之间的缝隙中灌注结构胶粘剂,灌注过程中要注意胶液的饱满度和均匀性,确保钢构件与混凝土柱之间的粘结牢固。
- 表面防护:根据工程需要,对加固后的钢构件进行防火、防腐处理,以提高结构的耐久性和安全性。
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