1.本实用新型涉及建筑加固补强
技术领域：
：，特别是涉及一种钢筋混凝土柱复合加固结构。
背景技术：
：：2.工程结构随着使用年限的增加、人为因素以及各类灾害的影响，建筑结构的安全性与耐久性在逐渐减弱，导致结构性能不能继续满足功能要求。因此需要对其进行必要的修复加固。钢筋混凝土柱是建筑结构主要受力及传力构件，承托在它上方物件的重量。因而，对于钢筋混凝土柱的有效加固和补强显得尤为重要。3.经研究表明，混凝土结构的受压破坏是由于混凝土内部微裂缝发展造成的。为阻止微裂缝的发展，提高混凝土结构的极限压应变，采用横向作用力约束核心混凝土，使其处在三向受压状态，从而提高混凝土的强度和变形能力。现有加固技术主要有：加大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法与黏贴纤维增强复合材料加固法等。但以上加固方法都存在着一个缺陷：这些加固措施只有在结构发生一定变形之后才能发挥加固效果，且加固施工过程复杂。4.在研究钢筋混凝土柱的承载性能时，主要考虑其轴心受压承载能力。然而在实际工程中，因为人为误差或机械误差往往会导致柱或其他受力结构处于偏心受压的状态。实际受力情况与承载性能设计存在冲突，十分危险。在小偏心受压时，偏心距对试件的加固效果影响较显著，而在大偏心受压时，偏心距对加固效果影响有限。所以研究小偏心受压状态下的加固效果具有十分重要的意义。5.因此，亟待开发一种钢筋混凝土柱复合加固结构，以解决现有技术所存在的上述问题。技术实现要素：6.本实用新型的目的是提供一种钢筋混凝土柱复合加固结构，以解决现有技术所存在的上述问题，具有加固迅速、施工成本低和便于控制预应力等优点。7.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种钢筋混凝土柱复合加固结构，包括角钢和预应力塑钢带，所述角钢用于包裹在钢筋混凝土柱的棱角处；所述预应力塑钢带沿所述钢筋混凝土柱的高度方向设置有多段，多段所述预应力塑钢带水平缠绕于所述钢筋混凝土柱以及所述角钢的外侧。8.优选的，所述预应力塑钢带的端头处通过打包机热熔固定，所述打包机对所述预应力塑钢带施加预应力。9.优选的，所述打包机采用手持式pet储电打包机。10.优选的，所述钢筋混凝土柱的一侧表面上设置有打包垫片，所述打包垫片通过所述预应力塑钢带固定。11.优选的，所述钢筋混凝土柱上设置有所述打包垫片的一侧表面为非受拉侧表面或受压侧表面。12.优选的，所述钢筋混凝土柱为长方体结构，所述钢筋混凝土柱的四个棱角处开设有安装凹槽，每个所述安装凹槽内均包裹有一个所述角钢。13.优选的，所述角钢的外表面与所述钢筋混凝土柱的外表面在同一水平面。14.优选的，所述角钢为非通长布置的等肢角钢。15.优选的，所述角钢的角部倒有圆角。16.优选的，所述圆角的半径为1mm。17.本实用新型相对于现有技术取得了以下有益技术效果：18.本实用新型采用预应力塑钢带(pet)提供主动侧向约束力，并配合非通长布置的角钢形成pet‑角钢骨架进行加固。加固所采用的预应力塑钢带材料能长时间保持加固所需的环向约束力，抗疲劳性能出色且耐潮湿不易锈蚀。此外预应力塑钢带还是一种环保材料，其质量轻可回收利用且符合环保要求。角钢的加入能够解决单一预应力塑钢带加固时试件刚度不足的问题。总而言之，本实用新型的预应力塑钢带与外包角钢复合加固的技术具有加固迅速、施工成本低和便于控制预应力等优点。根据试验对比结果，预应力塑钢带与外包角钢复合加固钢筋混凝土柱的偏压性能得到有效提升，尤其是延性性能。附图说明19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。20.图1为本实用新型第一视角的三维立体结构示意图；21.图2为本实用新型第二视角的三维立体结构示意图；22.图3为本实用新型正视结构示意图；23.图4为本实用新型俯视结构示意图；24.图5为混凝土柱与角钢结构示意图；25.图6为预应力塑钢带约束装置示意图；26.图7为预应力塑钢带打包垫片示意图；27.图中：1‑钢筋混凝土柱；2‑预应力塑钢带；3‑角钢；4‑打包垫片。具体实施方式28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。29.本实用新型的目的是提供一种钢筋混凝土柱复合加固结构，以解决现有技术所存在的上述问题，具有加固迅速、施工成本低和便于控制预应力等优点。30.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。31.实施例一32.如图1‑7所示，本实施例提供一种钢筋混凝土柱复合加固结构，包括角钢3和预应力塑钢带2，角钢3用于包裹在钢筋混凝土柱1的棱角处；预应力塑钢带2沿钢筋混凝土柱1的高度方向自由设置有多段，多段预应力塑钢带2水平缠绕于钢筋混凝土柱1以及角钢3的外侧，并贴紧钢筋混凝土柱1以及角钢3；其中，可以针对部件薄弱部位进行预应力塑钢带2集中打包。33.在本实施例中，钢筋混凝土柱1为长方体结构，钢筋混凝土柱1的四个棱角处开设有安装凹槽，每个安装凹槽内均包裹有一个角钢3；同一侧角钢3的外表面与钢筋混凝土柱1的外表面保持在同一水平面上，角钢3为非通长布置的等肢角钢。34.在本实施例中，预应力塑钢带2的端头处通过打包机热熔固定，打包机还能对预应力塑钢带2施加预应力，预应力的施加，让预应力塑钢带2与角钢3骨架体系的整体性得到提升；其中，打包机采用jd13/16手持式pet储电打包机，也可以根据需要选择其它满足需要的打包机。35.在本实施例中，钢筋混凝土柱1的一侧表面上(非受拉侧与受压侧)设置有打包垫片7，打包垫片7通过预应力塑钢带2固定。36.在本实施例中，角钢3的角部倒有1mm的圆角，避免角部产生高拉应力而导致预应力塑钢带2过早破坏。37.本实施例中预应力塑钢带2的打包过程如下：38.加固前用角磨机等工具将钢筋混凝土柱1表面打磨平整(保证良好接触)。将角钢3的角部倒出1mm的圆角，将角钢3安装在钢筋混凝土柱1棱角处的安装凹槽内。采用jd13/16手持式pet储电打包机给预应力塑钢带2施加预紧力。将预应力塑钢带2平行缠绕在钢筋混凝土柱1上，多余部分平行叠放，并将打包机焊接支座放置在打包垫片4上(防止取出打包机时产生预应力损失)。然后操作打包机施加预应力，预应力塑钢带2通过热效应熔融固定，并切断多余预应力塑钢带2材料。39.本实施例中控制预应力大小的方法如下：40.在试验开始之前测试不同扭矩的应变值，根据试验所得材性曲线计算出其应力值的大小；目标应力值为164.1mpa；将打包机扭矩旋钮旋转到固定位置输出相同的扭矩从而达到控制预应力的目的。经过反复测试取得一个平均应力值，基本误差可以控制在±10％以内。41.在小偏心(20mm)受压状态下，通过对比预应力塑钢带2与外包角钢3复合加固的钢筋混凝土柱1与普通混凝土柱的极限荷载与极限位移，来体现复合加固的增益效果。42.表1试验结果43.table1testresult[0044][0045](注：(1)a表示未加固；b表示使用预应力塑钢带2与角钢3复合加固，加固间距为15cm；c表示使用预应力塑钢带2与角钢3复合加固，加固间距为5cm。(2)极限位移表示载荷下降至极限荷载的60％时，试件的竖向位移值。)[0046]钢筋混凝土偏压柱采用复合加固时其破坏过程和最终的破坏形态都有所改善。随着预应力塑钢带2加固间距的减小，预应力塑钢带2对混凝土构件的包裹性越好，核心混凝土的开裂也越充分。crsc‑2与crsc‑3相对于sc‑1的极限承载力分别提高4.75％与10.40％；且crsc‑2与crsc‑3的极限位移值相较于sc‑1分别增幅48.6％与116.9％；承载能力与变形性能均有所提高，增加了结构的安全性能。[0047]需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。[0048]本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。当前第1页12当前第1页12
技术领域：
：，特别是涉及一种钢筋混凝土柱复合加固结构。
背景技术：
：：2.工程结构随着使用年限的增加、人为因素以及各类灾害的影响，建筑结构的安全性与耐久性在逐渐减弱，导致结构性能不能继续满足功能要求。因此需要对其进行必要的修复加固。钢筋混凝土柱是建筑结构主要受力及传力构件，承托在它上方物件的重量。因而，对于钢筋混凝土柱的有效加固和补强显得尤为重要。3.经研究表明，混凝土结构的受压破坏是由于混凝土内部微裂缝发展造成的。为阻止微裂缝的发展，提高混凝土结构的极限压应变，采用横向作用力约束核心混凝土，使其处在三向受压状态，从而提高混凝土的强度和变形能力。现有加固技术主要有：加大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法与黏贴纤维增强复合材料加固法等。但以上加固方法都存在着一个缺陷：这些加固措施只有在结构发生一定变形之后才能发挥加固效果，且加固施工过程复杂。4.在研究钢筋混凝土柱的承载性能时，主要考虑其轴心受压承载能力。然而在实际工程中，因为人为误差或机械误差往往会导致柱或其他受力结构处于偏心受压的状态。实际受力情况与承载性能设计存在冲突，十分危险。在小偏心受压时，偏心距对试件的加固效果影响较显著，而在大偏心受压时，偏心距对加固效果影响有限。所以研究小偏心受压状态下的加固效果具有十分重要的意义。5.因此，亟待开发一种钢筋混凝土柱复合加固结构，以解决现有技术所存在的上述问题。技术实现要素：6.本实用新型的目的是提供一种钢筋混凝土柱复合加固结构，以解决现有技术所存在的上述问题，具有加固迅速、施工成本低和便于控制预应力等优点。7.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种钢筋混凝土柱复合加固结构，包括角钢和预应力塑钢带，所述角钢用于包裹在钢筋混凝土柱的棱角处；所述预应力塑钢带沿所述钢筋混凝土柱的高度方向设置有多段，多段所述预应力塑钢带水平缠绕于所述钢筋混凝土柱以及所述角钢的外侧。8.优选的，所述预应力塑钢带的端头处通过打包机热熔固定，所述打包机对所述预应力塑钢带施加预应力。9.优选的，所述打包机采用手持式pet储电打包机。10.优选的，所述钢筋混凝土柱的一侧表面上设置有打包垫片，所述打包垫片通过所述预应力塑钢带固定。11.优选的，所述钢筋混凝土柱上设置有所述打包垫片的一侧表面为非受拉侧表面或受压侧表面。12.优选的，所述钢筋混凝土柱为长方体结构，所述钢筋混凝土柱的四个棱角处开设有安装凹槽，每个所述安装凹槽内均包裹有一个所述角钢。13.优选的，所述角钢的外表面与所述钢筋混凝土柱的外表面在同一水平面。14.优选的，所述角钢为非通长布置的等肢角钢。15.优选的，所述角钢的角部倒有圆角。16.优选的，所述圆角的半径为1mm。17.本实用新型相对于现有技术取得了以下有益技术效果：18.本实用新型采用预应力塑钢带(pet)提供主动侧向约束力，并配合非通长布置的角钢形成pet‑角钢骨架进行加固。加固所采用的预应力塑钢带材料能长时间保持加固所需的环向约束力，抗疲劳性能出色且耐潮湿不易锈蚀。此外预应力塑钢带还是一种环保材料，其质量轻可回收利用且符合环保要求。角钢的加入能够解决单一预应力塑钢带加固时试件刚度不足的问题。总而言之，本实用新型的预应力塑钢带与外包角钢复合加固的技术具有加固迅速、施工成本低和便于控制预应力等优点。根据试验对比结果，预应力塑钢带与外包角钢复合加固钢筋混凝土柱的偏压性能得到有效提升，尤其是延性性能。附图说明19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。20.图1为本实用新型第一视角的三维立体结构示意图；21.图2为本实用新型第二视角的三维立体结构示意图；22.图3为本实用新型正视结构示意图；23.图4为本实用新型俯视结构示意图；24.图5为混凝土柱与角钢结构示意图；25.图6为预应力塑钢带约束装置示意图；26.图7为预应力塑钢带打包垫片示意图；27.图中：1‑钢筋混凝土柱；2‑预应力塑钢带；3‑角钢；4‑打包垫片。具体实施方式28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。29.本实用新型的目的是提供一种钢筋混凝土柱复合加固结构，以解决现有技术所存在的上述问题，具有加固迅速、施工成本低和便于控制预应力等优点。30.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。31.实施例一32.如图1‑7所示，本实施例提供一种钢筋混凝土柱复合加固结构，包括角钢3和预应力塑钢带2，角钢3用于包裹在钢筋混凝土柱1的棱角处；预应力塑钢带2沿钢筋混凝土柱1的高度方向自由设置有多段，多段预应力塑钢带2水平缠绕于钢筋混凝土柱1以及角钢3的外侧，并贴紧钢筋混凝土柱1以及角钢3；其中，可以针对部件薄弱部位进行预应力塑钢带2集中打包。33.在本实施例中，钢筋混凝土柱1为长方体结构，钢筋混凝土柱1的四个棱角处开设有安装凹槽，每个安装凹槽内均包裹有一个角钢3；同一侧角钢3的外表面与钢筋混凝土柱1的外表面保持在同一水平面上，角钢3为非通长布置的等肢角钢。34.在本实施例中，预应力塑钢带2的端头处通过打包机热熔固定，打包机还能对预应力塑钢带2施加预应力，预应力的施加，让预应力塑钢带2与角钢3骨架体系的整体性得到提升；其中，打包机采用jd13/16手持式pet储电打包机，也可以根据需要选择其它满足需要的打包机。35.在本实施例中，钢筋混凝土柱1的一侧表面上(非受拉侧与受压侧)设置有打包垫片7，打包垫片7通过预应力塑钢带2固定。36.在本实施例中，角钢3的角部倒有1mm的圆角，避免角部产生高拉应力而导致预应力塑钢带2过早破坏。37.本实施例中预应力塑钢带2的打包过程如下：38.加固前用角磨机等工具将钢筋混凝土柱1表面打磨平整(保证良好接触)。将角钢3的角部倒出1mm的圆角，将角钢3安装在钢筋混凝土柱1棱角处的安装凹槽内。采用jd13/16手持式pet储电打包机给预应力塑钢带2施加预紧力。将预应力塑钢带2平行缠绕在钢筋混凝土柱1上，多余部分平行叠放，并将打包机焊接支座放置在打包垫片4上(防止取出打包机时产生预应力损失)。然后操作打包机施加预应力，预应力塑钢带2通过热效应熔融固定，并切断多余预应力塑钢带2材料。39.本实施例中控制预应力大小的方法如下：40.在试验开始之前测试不同扭矩的应变值，根据试验所得材性曲线计算出其应力值的大小；目标应力值为164.1mpa；将打包机扭矩旋钮旋转到固定位置输出相同的扭矩从而达到控制预应力的目的。经过反复测试取得一个平均应力值，基本误差可以控制在±10％以内。41.在小偏心(20mm)受压状态下，通过对比预应力塑钢带2与外包角钢3复合加固的钢筋混凝土柱1与普通混凝土柱的极限荷载与极限位移，来体现复合加固的增益效果。42.表1试验结果43.table1testresult[0044][0045](注：(1)a表示未加固；b表示使用预应力塑钢带2与角钢3复合加固，加固间距为15cm；c表示使用预应力塑钢带2与角钢3复合加固，加固间距为5cm。(2)极限位移表示载荷下降至极限荷载的60％时，试件的竖向位移值。)[0046]钢筋混凝土偏压柱采用复合加固时其破坏过程和最终的破坏形态都有所改善。随着预应力塑钢带2加固间距的减小，预应力塑钢带2对混凝土构件的包裹性越好，核心混凝土的开裂也越充分。crsc‑2与crsc‑3相对于sc‑1的极限承载力分别提高4.75％与10.40％；且crsc‑2与crsc‑3的极限位移值相较于sc‑1分别增幅48.6％与116.9％；承载能力与变形性能均有所提高，增加了结构的安全性能。[0047]需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。[0048]本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。当前第1页12当前第1页12
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