本實用新型涉及一種采用預制外包型鋼模塊加固混凝土柱的結構。

背景技術：

隨著我國社會的快速發展和經濟的迅猛增長，我國建筑行業面臨著勞動力短缺、人工成本快速上升的問題，同時傳統現場施工方式也面臨著環境污染、水資源浪費、建筑垃圾量大等日益突出的問題。

建筑工業化作為以工業化的方式重新組織建筑業是提高勞動效率、提升建筑質量的重要方式。目前，建筑工業化已成為我國未來建筑業的發展方向。建筑工業化首先應從設計開始，從結構入手，建立新型結構體系，包括鋼結構體系、預制裝配式結構體系，要求實現大部分的建筑構件(包括成品、半成品)工廠化作業。

在混凝土結構加固的方法中，采用外包型鋼加固混凝土柱的方法作為一種可以大幅度提高截面承載能力和抗震能力的加固方法，在加固行業已經得到了廣泛地應用。但是，傳統外包型鋼柱的加固方法需要大量的現場作業，不僅施工工期較長，而且耗費的人力資源較多，難以滿足建筑工業化生產的要求。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種可減少現場作業、施工簡單快捷、縮短施工周期、大幅度提高截面承載能力和抗震能力、滿足建筑工業化需求的采用預制外包型鋼模塊加固混凝土柱的結構。

本實用新型的目的通過以下措施來實現：一種采用預制外包型鋼模塊加固混凝土柱的結構，其特征在于：它包括兩組預制的型鋼模塊，所述每組型鋼模塊主要由一對角鋼和兩排綴板組成，該對角鋼即為第一角鋼和第二角鋼，兩排綴板即為第一排綴板和第二排綴板，兩組型鋼模塊的第一角鋼和第二角鋼分別與矩形鋼筋混凝土柱的四個邊角部位相適配并緊貼于其上，第一排綴板的每個綴板的兩側邊分別連接在第一角鋼和第二角鋼的一邊外表面上，第二排綴板的每個綴板的一側邊連接在第二角鋼的另一邊外表面上；其中一組型鋼模塊的第二排綴板的每個綴板的另一側邊連接在另一組型鋼模塊的第一角鋼的另一邊外表面上，第一角鋼和第二角鋼的轉角部位分別與矩形鋼筋混凝土柱的邊角部位之間具有間隙，第一綴板和第二綴板分別與矩形鋼筋混凝土柱的外壁之間存在空隙，分別在間隙和空隙的頂端和底端形成上縫隙和下縫隙，所述上縫隙和下縫隙封縫，并在上縫隙封縫時預留有灌膠口，從所述灌膠口灌注膠粘劑，以使該兩組型鋼模塊與矩形鋼筋混凝土柱結合成一體。

本實用新型采用兩組預制的型鋼模塊與矩形鋼筋混凝土柱緊密結合在一起，顯著提高了鋼筋混凝土柱的截面承載力和抗震能力，本實用新型兩組型鋼模塊是預制件，每組型鋼模塊的綴板與角鋼的連接工作可以在工廠完成，在施工現場只需要完成兩組型鋼模塊的連接工作(即將預制的兩組型鋼模塊安置在鋼筋混凝土柱上，然后進行現場焊接，將角鋼與綴板固定連接在一起)即可，因此，減少了大量的現場施工工作，現場施工簡單快捷，施工周期短，可滿足建筑工業化的需求，適于廣泛推廣和適用。

本實用新型綴板的長度、截面尺寸及數量根據實際需要及相關現行規范、規程等確定。灌膠口的長度及截面尺寸根據實際需要及相關現行規范、規程等確定。

作為本實用新型的一種實施方式，所述角鋼和綴板與矩形鋼筋混凝土柱的總有效粘結面積與其和矩形鋼筋混凝土柱未接觸的內表面面積之比為大于或等于90％。

作為本實用新型的一種改進，在所述綴板和角鋼的外表面上設有防護層。

作為本實用新型的一種優選實施方式，所述防護層采用摻改性聚丙烯纖維的1：2.5水泥砂漿，摻加比例為1.0kg/m³，所述防護層的厚度為20～30mm。

作為本實用新型的一種實施方式，所述上縫隙和下縫隙采用環氧膠泥進行封縫。

作為本實用新型的一種實施方式，所述矩形鋼筋混凝土柱的邊角部位為圓弧過渡，其半徑不小于7mm。在進行加固前，加固柱表面的裝飾面層、批蕩及表面剝落、疏松等劣化混凝土應清除，柱表面應打磨平整，四角磨出小圓角，半徑不小于7mm。

作為本實用新型的一種優選實施方式，所述膠粘劑采用改性環氧樹脂膠黏劑，改性環氧樹脂膠黏劑的規格、性能等根據實際需要及相關現行規范、規程等確定。

作為本實用新型的一種優選實施方式，所述兩組預制型鋼模塊的每塊綴板的截面尺寸相同，且每排綴板的綴板數量相同，與角鋼焊接的每四塊綴板處于同一高度，處于同一高度的四塊綴板與角鋼共同形成圍閉結構。

作為本實用新型的一種優選實施方式，第一綴板與第一角鋼和第二角鋼分別為焊接，第二綴板與第二角鋼為焊接；每組預制型鋼模塊的第二綴板與另一組預制型鋼模塊的第一角鋼為焊接，焊接尺寸根據實際需要及相關現行規范、規程等確定。

與現有技術相比，本實用新型具有如下顯著的效果：

⑴本實用新型采用兩組預制型鋼模塊與矩形鋼筋混凝土柱緊密結合在一起，顯著提高了鋼筋混凝土柱的截面承載力和抗震能力。

⑵本實用新型的型鋼模塊是預制件，每組型鋼模塊的綴板與角鋼的連接工作可以在工廠完成，在施工現場只需完成該兩組型鋼模塊的連接工作(即將兩組型鋼模塊安置在鋼筋混凝土柱上，然后進行現場焊接，將角鋼與綴板固定連接在一起)即可，因此，本實用新型減少了大量的現場施工工作，施工簡單快捷，施工周期短。

⑶本實用新型可滿足建筑工業化的需求，實用性強，適于廣泛推廣和適用。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施例對實用新型作進一步的詳細說明。

圖1是本實用新型的兩組預制型鋼模塊的平面圖；

圖2是本實用新型安裝在矩形鋼筋混凝土柱上的立面圖；

圖3是沿圖2中A-A線剖面圖。

具體實施方式

如圖1～3所示，是本實用新型一種采用預制外包型鋼模塊加固混凝土柱的結構，它包括兩組預制的型鋼模塊1、2，兩組型鋼模塊1、2分別主要由一對角鋼和兩排綴板組成，每排中的綴板沿豎向間隔設置，綴板的長度、截面尺寸及數量根據實際需要及相關現行規范、規程等確定。該對角鋼即為第一角鋼3和第二角鋼4，兩排綴板即為第一排綴板5和第二排綴板6，兩組型鋼模塊1、2的第一角鋼3和第二角鋼4分別與矩形鋼筋混凝土柱7的四個邊角部位相適配并緊貼于其上，第一排綴板5的每個綴板的兩側邊分別焊接在第一角鋼3和第二角鋼4的一邊外表面上，第二排綴板6的每個綴板的一側邊焊接在第二角鋼4的另一邊外表面上；每組型鋼模塊1的第二排綴板6的每個綴板的另一側邊焊接在另一組型鋼模塊2的第一角鋼3的另一邊外表面上，綴板與角鋼之間的焊接尺寸根據實際需要及相關現行規范、規程等確定。在本實施例中，兩組預制型鋼模塊1、2的每塊綴板的截面尺寸相同，且每排綴板的綴板數量相同，與角鋼焊接的每四塊綴板處于同一高度，每四塊綴板與角鋼共同形成圍閉結構。第一角鋼3和第二角鋼4的轉角部位分別與矩形鋼筋混凝土柱7的邊角部位之間具有間隙，第一排綴板5和第二排綴板6的每個綴板分別與矩形鋼筋混凝土柱7的外壁之間存在空隙，分別在間隙和空隙8的頂端和底端形成上縫隙和下縫隙，上縫隙和下縫隙封縫，并在上縫隙封縫時預留有灌膠口，從灌膠口灌注膠粘劑9以使該兩組型鋼模塊1、2與矩形鋼筋混凝土柱7結合成一體。灌膠口的長度及截面尺寸根據實際需要及相關現行規范、規程等確定。在本實施例中，膠粘劑9采用改性環氧樹脂膠黏劑，改性環氧樹脂膠黏劑的規格、性能等根據實際需要及相關現行規范、規程等確定。角鋼和綴板與矩形鋼筋混凝土柱的總有效粘結面積與其和矩形鋼筋混凝土柱7未接觸的內表面面積之比為大于或等于90％。

在綴板和角鋼的外表面上設有用于表面防護的防護層。在本實施例中，防護層采用摻改性聚丙烯纖維的1：2.5水泥砂漿，摻加比例為1.0kg/m³，防護層的厚度為20～30mm。

本實用新型安裝在混凝土柱上的過程如下：在進行加固前，將需加固混凝土柱表面的裝飾面層、批蕩及表面剝落、疏松等劣化混凝土清除掉，柱表面打磨平整，四角磨出圓弧過渡，其半徑大于或等于7mm。如圖1所示，角鋼與綴板的焊接工作大部分在工廠中完成，形成兩組型鋼模塊；如圖2和3所示，在施工現場，將兩組預制的型鋼模塊安置在混凝土柱上，然后進行現場焊接工作，即將該兩組預制的型鋼模塊固定連接在一起；然后，在角鋼和混凝土柱之間的間隙中、綴板和混凝土柱之間的空隙中灌注膠粘劑，以使角鋼與混凝土柱緊密連接成一體，最終形成對混凝土柱的加固結構。最后，在綴板和角鋼的外表面上壓抹20～30mm厚的水泥砂漿用于表面防護。

上述實施方式為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施方式的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。