一种钢筋混凝土梁外的角钢加固结构及其方法

技术领域

本发明涉及建筑结构加固领域，具体的是一种钢筋混凝土梁外的角钢加固结构，还是一种钢筋混凝土梁外的角钢加固方法。

背景技术

钢筋混凝土梁常应用于框架结构，作为主要受力构件承担楼面传来的静荷载和活荷载，因此保证梁的承载力十分重要。由于改变结构用途或增加荷载的情况都需要增加原有梁的承载力，为此需要对结构梁进行加固。梁加固的方法有增大截面法，粘贴纤维复合材料法，粘贴钢板加固法等。但在不可有湿作业，不可焊接，不可影响防水层或楼面装修面层，且有障碍物的情况下，以上方法都有局限性。

发明内容

为了扩大钢筋混凝土梁加固的应用范围，本发明提供了一种钢筋混凝土梁外的角钢加固结构及其方法，该钢筋混凝土梁外的角钢加固结构及其方法可以避免焊接，避免穿透楼板，避免湿作业，方便在狭小空间施工，可大幅度提高梁的承载力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种钢筋混凝土梁外的角钢加固结构，包括下部加固角钢、上部加固角钢和U型箍，下部加固角钢含有左右对称设置的左下角钢和右下角钢，上部加固角钢含有左右对称设置的左上角钢和右上角钢，下部加固角钢能够与钢筋混凝土梁的下部阳角匹配贴合，上部加固角钢能够与钢筋混凝土梁的上部阴角匹配贴合，下部加固角钢和上部加固角钢均能够位于U型箍和钢筋混凝土梁之间，U型箍能够与钢筋混凝土梁连接固定。

钢筋混凝土梁的下部阳角含有左下阳角和右下阳角，左下角钢能够与所述左下阳角粘接，右下角钢能够与所述右下阳角粘接，钢筋混凝土梁的上部阴角含有左上阴角和右上阴角，左上角钢能够与所述左上阴角粘接，右上角钢能够与所述右上阴角粘接。

左上角钢的横板能够通过第一压紧螺栓与楼板连接固定，右上角钢的横板也能够通过第一压紧螺栓与楼板连接固定，U型箍含有从左向右依次连接的左竖向板、下横板和右竖向板，左竖向板的上端和左上角钢的立板能够通过第二压紧螺栓与钢筋混凝土梁连接固定，右竖向板的上端和右上角钢的立板也能够通过第二压紧螺栓与钢筋混凝土梁连接固定。

左竖向板的中部能够通过第三压紧螺栓与钢筋混凝土梁连接固定，左竖向板与钢筋混凝土梁之间设有垫板，右竖向板的中部也能够通过第三压紧螺栓与钢筋混凝土梁连接固定，右竖向板与钢筋混凝土梁之间也设有垫板。

下横板能够通过第四压紧螺栓与钢筋混凝土梁连接固定，第四压紧螺栓呈直立状态，第四压紧螺栓位于左下角钢和右下角钢之间，下部加固角钢的端部和上部加固角钢的端部均焊接有端部锚板，端部锚板能够通过端部锚栓与框架柱连接固定。

相邻的两个左下角钢的连接缝、相邻的两个右下角钢的连接缝、相邻的两个左上角钢的连接缝和相邻的两个右上角钢的连接缝均位于同一竖直平面内。

相邻的两个左下角钢的横板和相邻的两个右下角钢的横板均通过底部横板连接，相邻的两个左下角钢的横板与底部横板上下层叠设置，相邻的两个右下角钢的横板也与底部横板上下层叠设置，相邻的两个左下角钢的横板与底部横板通过第一高强螺栓连接固定，相邻的两个右下角钢的横板与底部横板也通过第一高强螺栓连接固定。

相邻的两个左下角钢的立板通过第一连接板连接，相邻的两个左下角钢的立板与第一连接板通过第一高强螺栓连接固定，相邻的两个右下角钢的立板也通过第一连接板连接，相邻的两个右下角钢的立板与第一连接板也通过第一高强螺栓连接固定，相邻的两个左上角钢的横板和立板均通过第二连接板连接，相邻的两个左上角钢的横板和立板与第二连接板均通过第二高强螺栓连接固定，相邻的两个右上角钢的横板和立板也均通过第二连接板连接，相邻的两个右上角钢的横板和立板与第二连接板也均通过第二高强螺栓连接固定。

左下角钢的立板的上方和右下角钢的立板的上方均焊接有下部角钢连接板，左上角钢的立板的下方和右上角钢的立板的下方均焊接有上部角钢连接板，箍板的上端和上部角钢连接板能够通过第二压紧螺栓与钢筋混凝土梁连接固定，箍板的下端和下部角钢连接板也能够通过第二压紧螺栓与钢筋混凝土梁连接固定。

一种钢筋混凝土梁外的角钢加固方法，包括以下步骤：

在钢筋混凝土梁的左下阳角处安装左下角钢，在钢筋混凝土梁的右下阳角处安装右下角钢，在钢筋混凝土梁的左上阴角处安装左上角钢，在钢筋混凝土梁的右上阴角处安装右上角钢，在下部加固角钢和上部加固角钢外安装U型箍，下部加固角钢、上部加固角钢和U型箍均与钢筋混凝土梁连接固定。

本发明的有益效果是：本发明提供了在密闭狭小空间加固钢筋混凝土梁的方案，解决了筋混凝土梁加固时在密闭狭小的空间中，由于通风、防火问题不容许焊接，由于运输路线狭窄、构件长度和重量受到限制等问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明所述钢筋混凝土梁外的角钢加固结构的立面示意图。

图2是本发明所述钢筋混凝土梁外的角钢加固结构的剖面示意图。

图3是U型箍的示意图。

图4是加固角钢连接处的立面示意图。

图5是加固角钢连接处的下部剖面示意图。

图6是加固角钢连接处的上部剖面示意图。

图7是上部角钢和框架柱连接的俯视示意图。

图8是下部角钢和框架柱连接的俯视示意图。

1、下部加固角钢；2、上部加固角钢；3、U型箍；4、第四压紧螺栓；5、第三压紧螺栓；6、垫板；7、第二压紧螺栓；8、第一压紧螺栓；9、第一连接板；10、底部横板；11、第一高强螺栓；12、箍板；13、第二连接板；14、第二高强螺栓；15、上部角钢连接板；16、下部角钢连接板；17、端部锚板；18、端部锚栓；19、框架柱；20、楼板；21、钢筋混凝土梁；22、连接缝；

101、左下角钢；102、右下角钢；

201、左上角钢；202、右上角钢；

301、左竖向板；302、下横板；303、右竖向板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种钢筋混凝土梁外的角钢加固结构，包括下部加固角钢1、上部加固角钢2和U型箍3，下部加固角钢1含有左右对称设置的左下角钢101和右下角钢102，上部加固角钢2含有左右对称设置的左上角钢201和右上角钢202，下部加固角钢1能够与钢筋混凝土梁21的下部阳角匹配贴合，上部加固角钢2能够与钢筋混凝土梁21的上部阴角匹配贴合，下部加固角钢1和上部加固角钢2均能够位于U型箍3和钢筋混凝土梁21之间，U型箍3能够与钢筋混凝土梁21连接固定，如图1至图3所示。

本发明所述钢筋混凝土梁外的角钢加固结构可以避免焊接，避免穿透楼板，避免湿作业，方便在狭小空间施工，可大幅度提高梁的承载力。一对下部加固角钢1起抗拉作用，一对上部加固角钢2起抗压作用，U型箍3起箍筋作用，多个U型箍3可以沿钢筋混凝土梁21的延伸方向间隔排列。可以采用结构胶将下部加固角钢1、上部加固角钢2、U型箍3和原有钢筋混凝土梁21粘结在一起共同作用，增强钢筋混凝土梁21的承载力。

在本实施例中，钢筋混凝土梁21的下部阳角含有左下阳角和右下阳角，左下角钢101能够与所述左下阳角匹配粘接，右下角钢102能够与所述右下阳角匹配粘接，钢筋混凝土梁21的上部阴角含有左上阴角和右上阴角，左上角钢201能够与所述左上阴角匹配粘接，右上角钢202能够与所述右上阴角匹配粘接，如图2所示。

其中，楼板20与钢筋混凝土梁21上下连接为一体，左下角钢101、右下角钢102、左上角钢201和右上角钢202的断面尺寸和材质均完全相同，左下角钢101与右下角钢102互为镜像，左上角钢201与右上角钢202互为镜像。下部加固角钢1能够位于U型箍3和钢筋混凝土梁21之间，上部加固角钢2的立板能够位于U型箍3和钢筋混凝土梁21之间。

在本实施例中，左上角钢201的横板能够通过第一压紧螺栓8与楼板20连接固定，右上角钢202的横板也能够通过第一压紧螺栓8与楼板20连接固定，U型箍3含有从左向右依次连接的左竖向板301、下横板302和右竖向板303，左竖向板301的上端和左上角钢201的立板能够通过第二压紧螺栓7与钢筋混凝土梁21连接固定，右竖向板303的上端和右上角钢202的立板也能够通过第二压紧螺栓7与钢筋混凝土梁21连接固定，如图2和图3所示。左竖向板301和右竖向板303均呈竖条形结构，下横板302呈横条形结构。

当钢筋混凝土梁21的高度较高(如大于400mm)时，左竖向板301的中部能够通过第三压紧螺栓5与钢筋混凝土梁21连接固定，左竖向板301与钢筋混凝土梁21之间连接有垫板6，右竖向板303的中部也能够通过第三压紧螺栓5与钢筋混凝土梁21连接固定，右竖向板303与钢筋混凝土梁21之间也连接有垫板6。

在本实施例中，下横板302能够通过第四压紧螺栓4与钢筋混凝土梁21连接固定，第四压紧螺栓4呈直立状态，第四压紧螺栓4位于左下角钢101和右下角钢102之间。左竖向板301和右竖向板303均与下横板302焊接固定。U型箍3和钢筋混凝土梁21之间的缝隙填充有环氧胶泥。

在施工空间狭小时，下部加固角钢1和上部加固角钢2无法整根运输，可以将下部加固角钢1和上部加固角钢2在工厂截断，将下部加固角钢1和上部加固角钢2分段运输到现场后在用高强螺栓拼装成整体安装，截断位置应避开钢筋混凝土梁21的跨中。优选，下部加固角钢1和上部加固角钢2均可以截为一长一短的两段。

例如，左下角钢101、右下角钢102、左上角钢201和右上角钢202均可以截为一长一短的两段，四个长段的左下角钢101、右下角钢102、左上角钢201和右上角钢202的长度均相同，四个短段的左下角钢101、右下角钢102、左上角钢201和右上角钢202的长度均相同。即相邻的两个左下角钢101的连接缝22、相邻的两个右下角钢102的连接缝22、相邻的两个左上角钢201的连接缝22和相邻的两个右上角钢202的连接缝22均位于同一竖直平面内，该竖直平面与钢筋混凝土梁21的延伸方向(即跨度方向)垂直，连接缝22的宽度为0mm-1mm，如图1所示。

在本实施例中，相邻的两个左下角钢101的横板和相邻的两个右下角钢102的横板均通过一个底部横板10连接，底部横板10的长度方向与钢筋混凝土梁21的延伸方向相同，相邻的两个左下角钢101的横板与底部横板10上下层叠设置，相邻的两个右下角钢102的横板也与底部横板10上下层叠设置，相邻的两个左下角钢101的横板与底部横板10通过第一高强螺栓11连接固定，相邻的两个右下角钢102的横板与底部横板10也通过第一高强螺栓11连接固定，底部横板10能够通过第四压紧螺栓4与钢筋混凝土梁21连接固定，第四压紧螺栓4位于左下角钢101和右下角钢102之间，如图4和图5所示。

在本实施例中，相邻的两个左下角钢101的立板通过第一连接板9连接，相邻的两个左下角钢101的立板与第一连接板9通过第一高强螺栓11连接固定，相邻的两个右下角钢102的立板也通过第一连接板9连接，相邻的两个右下角钢102的立板与第一连接板9也通过第一高强螺栓11连接固定，相邻的两个左上角钢201的横板和立板均通过第二连接板13连接，相邻的两个左上角钢201的横板和立板与第二连接板13均通过第二高强螺栓14连接固定，相邻的两个右上角钢202的横板和立板也均通过第二连接板13连接，相邻的两个右上角钢202的横板和立板与第二连接板13也均通过第二高强螺栓14连接固定。

在本实施例中，左下角钢101的立板的上方和右下角钢102的立板的上方均焊接有下部角钢连接板16，左上角钢201的立板的下方和右上角钢202的立板的下方均焊接有上部角钢连接板15，箍板12的上端和上部角钢连接板15能够通过第二压紧螺栓7与钢筋混凝土梁21连接固定，箍板12的下端和下部角钢连接板16也能够通过第二压紧螺栓7与钢筋混凝土梁21连接固定。

箍板12呈竖条形结构，每条连接缝22的前后均设有一个箍板12，共有四个箍板12，如图4至图6所示。当钢筋混凝土梁21的高度较高时，箍板12的中部能够通过第三压紧螺栓5与钢筋混凝土梁21连接固定，箍板12与钢筋混凝土梁21之间连接有垫板6。箍板12和钢筋混凝土梁21之间的缝隙可以填充有环氧胶泥。另外，下部加固角钢1的端部和上部加固角钢2的端部均焊接有端部锚板17，端部锚板17呈正方形结构，端部锚板17与下部加固角钢1和上部加固角钢2均垂直，端部锚板17能够通过端部锚栓18与框架柱19连接固定，如图7和图8所示。

下面介绍一种钢筋混凝土梁外的角钢加固方法，所述钢筋混凝土梁外的角钢加固方法包括以下步骤：

在钢筋混凝土梁21的左下阳角处安装左下角钢101，在钢筋混凝土梁21的右下阳角处安装右下角钢102，在钢筋混凝土梁21的左上阴角处安装左上角钢201，在钢筋混凝土梁21的右上阴角处安装右上角钢202，在下部加固角钢1和上部加固角钢2外安装U型箍3，下部加固角钢1、上部加固角钢2和U型箍3均与钢筋混凝土梁21连接固定。

上述钢筋混凝土梁外的角钢加固方法适用于正常的施工空间，在施工空间狭小时，所述钢筋混凝土梁外的角钢加固方法包括以下步骤：

将下部加固角钢1和上部加固角钢2在工厂截断，相邻的两个左下角钢101的连接缝22、相邻的两个右下角钢102的连接缝22、相邻的两个左上角钢201的连接缝22和相邻的两个右上角钢202的连接缝22均位于同一竖直平面内；在钢筋混凝土梁21的左下阳角处安装左下角钢101，在钢筋混凝土梁21的右下阳角处安装右下角钢102，在钢筋混凝土梁21的左上阴角处安装左上角钢201，在钢筋混凝土梁21的右上阴角处安装右上角钢202，在下部加固角钢1和上部加固角钢2外安装U型箍3，下部加固角钢1、上部加固角钢2和U型箍3均与钢筋混凝土梁21连接固定；安装第一连接板9、第二连接板13、底部横板10、上部角钢连接板15、下部角钢连接板16和箍板12。

下面以具体的施工为例详细介绍本发明所述的钢筋混凝土梁外的角钢加固结构及其方法。

1.测量待加固的钢筋混凝土梁21的高度、宽度和净长，钢筋混凝土梁21上的荷载情况，计算钢筋混凝土梁21的弯矩和剪力设计值。选定钢材牌号，按规范进行计算，确定下部加固角钢1、上部加固角钢2和U型箍3及其其它部件的规格型号。本发明中钢构件均需要按照混凝土结构加固设计规范的计算要求进行设计。

2.对钢筋混凝土梁21的下部阳角，按下部加固角钢1和上部加固角钢2的弧度进行打磨，对其他和角钢和钢板接触部位打磨并清理。

3.根据钢筋混凝土梁21的高度、宽度和净长确定下部加固角钢1、上部加固角钢2和U型箍3的尺寸。

4.将所有角钢和钢板等部件进行除锈处理，根据运输能力和运输路线情况，将下部加固角钢1和上部加固角钢2分成可以运输到现场的长度，根据角钢的受力，计算高强螺栓数量和连接板大小。

5.将连接板(第一连接板9、第二连接板13和底部横板10、)和角钢(下部加固角钢1和上部加固角钢2)的接触面进行喷砂处理，达到钢材摩擦面的抗滑移系数为0.4。

6.在工厂制作U型箍3，左竖向板301和右竖向板303与下横板302采用坡口焊接。并在U型箍上留出螺栓孔，螺栓孔直径比螺栓大3MM。

7.制作垫板6、第一连接板9、底部横板10、第二连接板13、上部角钢连接板15和下部角钢连接板16。

8.上部角钢连接板15和上部加固角钢2焊接，下部角钢连接板16和下部加固角钢1焊接。

9.将运输到现场的下部加固角钢1和上部加固角钢2用第一高强螺栓11和第二高强螺栓14接长，用根据高强螺栓的位置，在钢筋混凝土梁21的保护层上钻出容纳高强螺栓端头的圆形凹槽。

10.在上部加固角钢2的背面涂胶，用第一压紧螺栓8固定上部加固角钢2。

11.将下部加固角钢1涂胶后，安装下部加固角钢1，在上部加固角钢2和U型箍3接触面处涂胶后，安装U型箍3，拧紧第二压紧螺栓7和第四压紧螺栓4。

12.对于净高大于400mm的钢筋混凝土梁21，在左竖向板301、右竖向板303和箍板12的中部增加垫板6和第三压紧螺栓5。

13.U型箍3和钢筋混凝土梁21之间的空隙用环氧胶泥填实。

14.所有钢构件在工厂进行除锈，安装完毕后刷防锈漆和防火涂料。

15.施工前应采取措施卸除有钢筋混凝土梁承担的活荷载。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。