CN111927141A - 一种既有钢筋砼柱头结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种既有钢筋砼柱头结构及其制造方法，涉及建筑技术领域，既有钢筋砼柱头结构用于固定承载物，既有钢筋砼柱头结构包括既有钢筋砼柱头、胶结材料和钢套管，钢套管设置于既有钢筋砼柱头外侧，钢套管与既有钢筋砼柱头之间存在一定缝隙，这个缝隙内填充胶结材料将钢套管和既有钢筋砼柱头连接在一起；钢套管上设置有安装组件，钢套管通过安装组件连接承载物。既有钢筋砼柱头通过胶结材料连接钢套管，钢套管上设置有安装组件，钢套管可以通过安装组件连接承载物，以对承载物固定，无需在既有钢筋砼柱头上打孔，重新安装预埋件，不会破坏既有钢筋砼柱头的原有柱钢筋，承载物通过安装组件固定在既有钢筋砼柱头上，安全隐患小。

Description

一种既有钢筋砼柱头结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及一种既有钢筋砼柱头结构及其制造方法。

背景技术

既有钢筋砼柱头广泛应用于日常生活中，主要起着固定的作用。比如雨棚通过支杆连接在既有钢筋砼柱头，既有钢筋砼柱头通过支杆对雨棚固定。支杆的一端与既有钢筋砼柱头上的预埋件连接，另一端与雨棚连接；但是在制造既有钢筋砼柱头时，有时没有安装预埋件，需要在既有钢筋砼柱头上重新安装预埋件，才能与支杆连接。如果在既有钢筋砼柱头上重新安装预埋件，需要对既有钢筋砼柱头打孔，容易破坏既有钢筋砼柱头原有的柱钢筋，重新安装的预埋件在使用过程中的安全隐患大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种既有钢筋砼柱头结构及其制造方法。

本发明提供如下技术方案：一种既有钢筋砼柱头结构，用于固定承载物，所述既有钢筋砼柱头结构包括既有钢筋砼柱头、胶结材料和钢套管，所述钢套管设置于所述既有钢筋砼柱头的外侧，所述钢套管与所述既有钢筋砼柱头之间存在缝隙，所述缝隙内填充胶结材料将钢套管和既有钢筋砼柱头连接在一起；所述钢套管通过所述安装组件连接所述承载物。

进一步的，所述钢套管套设于所述既有钢筋砼柱头，所述钢套管连接于所述胶结材料；所述既有钢筋砼柱头设于所述钢套管的内侧面，所述安装组件设于所述钢套管的外侧面。

进一步的，所述既有钢筋砼柱头与所述钢套管之间设置有加固钢筋，所述加固钢筋的一端部连接于所述钢套管的内侧面，所述加固钢筋的另一端部连接于所述既有钢筋砼柱头的内部，所述加固钢筋的中间部位设于所述胶结材料内。

进一步的，所述既有钢筋砼柱头上设置有与所述加固钢筋数量一致的柱纵筋，所述柱纵筋连接于所述加固钢筋的端部。

进一步的，所述加固钢筋连接在所述钢套管及每一所述柱纵筋上的长度均不小于所述加固钢筋直径的十倍。

进一步的，所述既有钢筋砼柱头的横截面长度为A，横截面宽度为B；所述钢套管的横截面长度为A+2*X，横截面宽度为B+2*Y；其中，X、Y均不小于100mm。

进一步的，所述钢套管的内侧面设置有多个抗剪键，多个所述抗剪键均匀连接于所述钢套管的内侧面。

进一步的，所述安装组件包括第一安装件、第二安装件、第三安装件和销轴，所述第一安装件连接所述钢套管，且所述第一安装件通过销轴铰接于所述第三安装件的一端，所述第三安装件的另一端连接所述第二安装件的一端，所述第二安装件的另一端连接一钢拉杆，所述钢拉杆用于连接所述承载物。

进一步的，所述安装组件包括焊缝和销轴，所述钢套管通过所述焊缝及所述销轴连接所述承载物。

第二方面，本申请还提供了一种既有钢筋砼柱头结构的制造方法，用于制造上述的既有钢筋砼柱头结构，该方法包括以下步骤：

(a)将既有钢筋砼柱头的表面沿所述既有钢筋砼柱头的周向方向剔除，直至完全露出柱纵筋，同时保留一段既有柱头完整段；

(b)将所述既有钢筋砼柱头剔除的表面打毛，再用工具清除所述既有钢筋砼柱头剔除的表面松动的杂质，并用清水冲洗干净；

(c)将钢套管套设于所述既有钢筋砼柱头上，预备与所述柱纵筋相同数量的加固钢筋，使用每一加固钢筋的两端分别焊接所述钢套管和对应的所述柱纵筋，每一焊缝的长度为200mm；

(d)在所述钢套管与所述既有钢筋砼柱头之间形成的腔体中浇灌混凝土；

(e)待混凝土完全干燥后，将第一安装件焊接在钢套管的焊缝上；

(f)将第一安装件通过销轴铰接连接第三安装件，第三安装件上的焊缝焊接连接第二安装件的一端部，第二安装件的另一端部通过设置的焊缝连接钢拉杆。

本发明的实施例具有如下优点：本申请的既有钢筋砼柱头通过钢套管连接钢套管，钢套管上设置有安装组件，钢套管可以通过安装组件连接承载物，以对承载物固定，无需在既有钢筋砼柱头上打孔重新安装预埋件，不会破坏既有钢筋砼柱头的原有柱钢筋，承载物通过安装组件固定在既有钢筋砼柱头上，安全隐患小。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了一种既有钢筋砼柱头结构的结构示意图；

图2示出了图1中C-C方向的截面示意图；

图3示出了一种钢套管的结构示意图；

图4示出了图3中D-D方向的截面示意图。

主要元件符号说明：

1-既有钢筋砼柱头；2-钢套管；3-胶结材料；4-加固钢筋；5-抗剪键；6-柱纵筋；7-安装组件；71-第一安装件；72-第二安装件；73-第三安装件；74-销轴；8-钢拉杆；9-既有柱头完整段。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

本申请提出了一种既有钢筋砼柱头结构，可用于固定承载物，承载物可以是常用的雨棚、遮阳伞或路灯等等。承载物通过连接既有钢筋砼柱头1上的预埋件完成固定；但在制造既有钢筋砼柱头1时，如果没有安装预埋件，那么需要在完成制造的既有钢筋砼柱头1上重新安装预埋件，通过预埋件连接承载物。现有的重新安装预埋件的方式是直接在既有钢筋砼柱头1上使用植筋技术安装预埋件，需要对既有钢筋砼柱头1钻孔，在钻孔的过程中容易破坏既有钢筋砼柱头1原有的柱钢筋，安装的预埋件在使用过程中容易脱落，出现安全隐患。

如图1所示，本申请的既有钢筋砼柱头结构包括既有钢筋砼柱头1、胶结材料3和钢套管2，既有钢筋砼柱头1设于胶结材料3的一侧，钢套管2设于既有钢筋砼柱头1远离胶结材料3的另一侧，钢套管2通过安装组件7连接承载物，以对承载物起固定作用；无需对既有钢筋砼柱头1打孔，不会破坏既有钢筋砼柱头1原有的柱钢筋，承载物通过安装组件7固定在钢套管2上，稳定性好，安全隐患小。

进一步的，钢套管2可以使用不锈钢等金属材质制成，长久使用后也不会生锈。胶结材料3可以是混凝土。在实际加工过程中，先将钢套管2套设在既有钢筋砼柱头1的圆周方向上，再向钢套管2与既有钢筋砼柱头1之间的腔体内倒入湿润的混凝土，待混凝土干燥后，将既有钢筋砼柱头1与钢套管2连接。混凝土的两端面分别连接既有钢筋砼柱头1的外侧面与钢套管2的内侧面，安装组件7设于钢套管2的外侧面。具体的，混凝土的内侧面与既有钢筋砼柱头1的外侧面连接，混凝土的外侧面与钢套管2的内侧面连接。

在一些可行的实施例中，安装组件7可以是钢套管2的外侧面安装的可拆卸组件，也可以是焊缝。钢套管2可以通过焊缝、销轴与承载物固定连接，也可以通过可拆卸组件与承载物可拆卸连接。为了节省成本，安装组件7选用焊缝，采用焊缝、销轴与承载物固定连接，销轴的一端与焊缝焊接，另一端固定连接承载物。焊缝可以事先在钢套管上加工完成，也可以将钢套管2安装在既有钢筋砼柱头1上后，再对钢套管2加工形成焊缝。

为了拆装方便，钢套管2还可以通过可拆卸组件与承载物连接。具体的，可拆卸组件包括第一安装件71、第二安装件72、第三安装件73和销轴74。钢套管2上可以事先设置焊缝，第一安装件71可以通过焊缝连接于钢套管2上；第三安装件73的一端通过销轴74铰接于第一安装件71上，第三安装件73的另一端连接第二安装件72的一端，第二安装件72的另一端连接钢拉杆8。钢拉杆8用于连接承载物，承载物对钢拉杆8施加作用力，钢拉杆8依次通过第二安装件72、第三安装件73、第一安装件71对钢套管2施加作用力，钢套管2将一部分作用力施加在混凝土上，将另一部分作用力通过加固钢筋4施加在既有钢筋砼柱头1的柱纵筋6上。

另外，钢拉杆8可以通过销轴74相对于钢套管转动，以便于调节承载物的位置。

为了保证钢套管2对承载物提供足够的固定作用，钢套管2的直径要足够厚，直径保持在12mm以上。具体的直径可以根据承载物的重量决定，承载物越重，钢套管2的直径设置越厚。

当钢套管2受到承载物的作用力时，钢套管2对混凝土产生作用力，混凝土对既有钢筋砼柱头1产生作用力，既有钢筋砼柱头1不会直接受到承载物的全部作用力，不易被损坏。

在一些可行的实施例中，既有钢筋砼柱头1与钢套管2之间还可以设置加固钢筋4，加固钢筋4用于进一步加固钢套管，使钢套管2在长久使用后，不易出现松动，使承载物使用稳定。加固钢筋4的一端部连接于钢套管的内侧面，加固钢筋4的另一端部连接于既有钢筋砼柱头1的外侧面，加固钢筋4的中间部位设于混凝土内。

进一步的，加固钢筋4的两端部可以分别焊接在既有钢筋砼柱头1与钢套管上，加固钢筋4的两端部也可以通过螺丝分别可拆卸连接在既有钢筋砼柱头1与钢套管2上。当承载物对钢套管2施加作用力时，钢套管2可以通过加固钢筋4将部分作用力施加在既有钢筋砼柱头1上；在混凝土受到损坏，无法对钢套管2起固定作用时，既有钢筋砼柱头1能通过加固钢筋4对钢套管2起固定作用，使承载物更稳定，进一步减小了安全隐患。

具体的，既有钢筋砼柱头1的周向方向上均匀设置有多个柱纵筋6，既有钢筋砼柱头1通过柱纵筋6连接于加固钢筋4的端部。均匀设置的多个柱纵筋6与加固钢筋4连接，使得既有钢筋砼柱头1均匀受力。另外，柱纵筋6与加固钢筋4的数量可以保持一致，加固钢筋4与柱纵筋6一一对应连接。

如图2所示，加固钢筋4可以设置十二根或其它数量，本实施例的加固钢筋4设置十二根，其中，钢套管2的两相对侧面上各连接两根加固钢筋4，另外两相对侧面上各连接四根加固钢筋4，每一加固钢筋4的另一端连接对应的柱纵筋6。

当承载物对钢套管2施加作用力时，为了保证加固钢筋4能对钢套管起足够固定作用，加固钢筋4的端部与钢套管2及既有钢筋砼柱头1的连接长度要尽量大。本实施例的加固钢筋4连接在钢套管2及每一柱纵筋6上的长度均不小于加固钢筋4直径的十倍。

在一些可行的实施例中，混凝土可以是混凝土或复合硅酸盐水泥等，本实施例的混凝土为混凝土。混凝土的成本较低，且对钢套管2具有良好的固定作用，对加固钢筋4也具有良好的固定作用。

既有钢筋砼柱头1与钢套管2的形状可以是圆形、长方形或正方形等，本实施例的既有钢筋砼柱头1与钢套管2的形状均为长方形，为了保证混凝土对钢套管2提供足够的固定力，同时能保证对加固钢筋4有足够的固定作用，混凝土的体积要足够大，即既有钢筋砼柱头1与钢套管2之间形成的腔体要足够大，以容纳较多的混凝土。经过大量的试验得出，既有钢筋砼柱头1横截面的长度为A，宽度为B，钢套管2横截面的长度为A+2*X，宽度为B+2*Y；其中，X、Y均不小于100mm。当既有钢筋砼柱头1与钢套管2达到这样的尺寸要求，腔体容纳的混凝土能为钢套管2提供足够的固定力，同时能保证对加固钢筋4有足够的固定作用。

如图3与图4所示，为了使得混凝土对钢套管2提供进一步的固定作用，使连接在钢套管2上的承载物更稳定，可以在钢套管2的周向方向上设置多个抗剪键5，多个抗剪键5均匀的连接于钢套管2的内侧面。钢套管2可以通过焊接的方式连接多个抗剪键5，抗剪键5与混凝土接触。当钢套管2脱离混凝土时，混凝土对设于钢套管2上的抗剪键5具有一定的拉力作用。钢套管2的内侧面与混凝土出现连接松动时，由于抗剪键5的作用，可以避免钢套管2出现松动。

在一些可行的实施例中，钢套管2的内侧面在其长度方向、宽度方向及高度方向上均可以焊接有多个抗剪键5，多个抗剪键5可以均匀焊接在钢套管2的内侧面的长度方向、宽度方向及高度方向上，以保证钢套管2的均匀受力。本实施例的钢套管2在四个内侧面上均焊接有六个抗剪键5，每六个抗剪键5均匀的焊接在对应的内侧面上。

为了保证抗剪键5对钢套管起足够的加固作用，抗剪键5的长度需要较长，抗剪键5的长度越长，抗剪键5与混凝土的接触面积越大，加固作用越强。经过大量的试验得出，抗剪键5的长度至少为50mm，抗剪键5才能对钢套管起足够的加固作用。

进一步的，抗剪键5可以是抗剪栓钉，抗剪栓钉与混凝土接触连接后，能对钢套管2起较好的固定作用。

实施例2

本实施例提出了一种既有钢筋砼柱头结构的制造方法，用于制造上述的既有钢筋砼柱头结构，为了方便进一步叙述本申请在实际中的应用，本实施例列出本申请的各个结构的其中一种实施例加以说明。本实施例使用的混凝土的强度等级为C30，既有钢筋砼柱头1与钢套管2的形状均为方形，既有钢筋砼柱头1横截面尺寸为A＝500mm，B＝500mm，既有钢筋砼柱头1的高为H＝700mm，既有钢筋砼柱头1上设置的柱纵筋6数量为十二根，每根柱纵筋6的直径均为20mm，柱纵筋6采用Ⅲ级钢筋。现场施工时未在既有钢筋砼柱头1安装预埋件，钢拉杆8在使用的过程中受到拉力作用，拉力为50KN，现需要将钢拉杆8固定于钢套管2上。

具体实施步骤如下：

首先，根据既有钢筋砼柱头的尺寸确定钢套管尺寸。本实施例的既有钢筋砼柱头的长与宽均为500mm，取X＝100mm，Y＝100mm，则钢套管横截面尺寸为A+2X＝700mm，B+2Y＝700mm。钢套管2的内侧面焊接有多个抗剪栓钉，每个抗剪栓钉的长度为50mm。

然后确定钢套管与既有钢筋砼柱头1的钢材材质、钢套管2的壁厚，第一安装件71、第二安装件72及第三安装件73的厚度，销轴74的直径，加固钢筋4和既有钢筋砼柱头1的数量、直径和材质级别。钢套管2与既有钢筋砼柱头1使用的钢材材质可以是Q235、Q255或Q275等。

本实施例的钢套管与既有钢筋砼柱头1使用Q235的钢材材质；钢套管2的壁厚设置为12mm；第一安装件71、第二安装件72及第三安装件73的厚度均为20mm；销轴74的直径为50mm；加固钢筋4的数量、直径和材质级别与既有钢筋砼柱头1的柱纵筋6一致，数量均设置六根，加固钢筋4的直径设置为20mm。

最后，施工步骤如下：

(1)将适合高度的既有钢筋砼柱头1表面的混凝土沿周向方向破碎；适合高度一般为700-100＝600mm，破碎至露出柱纵筋6；同时保留一段既有柱头完整段9，既有柱头完整段9位于破碎处的下方。既有柱头完整段9用于保证既有钢筋砼柱头1具有足够的结构力，使连接在柱纵筋6上的其它部件更稳固。

(2)将混凝土的接触面用花锤或砂轮机打毛，再用钢丝等工具清除破碎混凝土表面松动的碎料、砂砾、浮渣和粉尘等杂质，并用清水冲洗干净。

(3)将钢套管2套设于既有钢筋砼柱头1上，预备与柱纵筋6相同数量的加固钢筋4，使用每一加固钢筋4的两端分别焊接钢套管2和对应的柱纵筋6，每一焊接处的长度为200mm。

(4)在钢套管2与既有钢筋砼柱头1之间形成的腔体中浇灌混凝土。

(5)待混凝土完全干燥后，将第一安装件71通过焊缝连接于钢套管2上。

(6)最后，钢拉杆8通过第二安装件72、第三安装件73、销轴74与第一安装件71连接。其中，第二安装件72的两端部分别通过设置的焊缝与第三安装件73、钢拉杆8连接。

将钢拉杆8安装在钢套管2上后，在钢拉杆8上安装要使用的承载物，承载物可以是雨棚、太阳伞等。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种既有钢筋砼柱头结构，用于固定承载物，其特征在于，所述既有钢筋砼柱头结构包括既有钢筋砼柱头、胶结材料和钢套管，所述钢套管设置于所述既有钢筋砼柱头的外侧，所述钢套管与所述既有钢筋砼柱头之间存在缝隙，所述缝隙内填充胶结材料将钢套管和既有钢筋砼柱头连接在一起；所述钢套管通过所述安装组件连接所述承载物。

2.根据权利要求1所述的既有钢筋砼柱头结构，其特征在于，所述钢套管套设于所述既有钢筋砼柱头上，所述钢套管连接于所述胶结材料；所述既有钢筋砼柱头设于所述钢套管的内侧面，所述安装组件设于所述钢套管的外侧面。

3.根据权利要求2所述的既有钢筋砼柱头结构，其特征在于，所述既有钢筋砼柱头与所述钢套管之间设置有加固钢筋，所述加固钢筋的一端部连接于所述钢套管的内侧面，所述加固钢筋的另一端部连接于所述既有钢筋砼柱头的内部，所述加固钢筋的中间部位设于所述胶结材料内。

4.根据权利要求3所述的既有钢筋砼柱头结构，其特征在于，所述既有钢筋砼柱头上设置有与所述加固钢筋数量一致的柱纵筋，所述柱纵筋连接于所述加固钢筋的端部。

5.根据权利要求4所述的既有钢筋砼柱头结构，其特征在于，所述加固钢筋连接在所述钢套管及每一所述柱纵筋上的长度均不小于所述加固钢筋直径的十倍。

6.根据权利要求2所述的既有钢筋砼柱头结构，其特征在于，所述既有钢筋砼柱头的横截面长度为A，横截面宽度为B；所述钢套管的横截面长度为A+2*X，横截面宽度为B+2*Y；其中，X、Y均不小于100mm。

7.根据权利要求6所述的既有钢筋砼柱头结构，其特征在于，所述钢套管的内侧面设置有多个抗剪键，多个所述抗剪键均匀连接于所述钢套管的内侧面。

8.根据权利要求1所述的既有钢筋砼柱头结构，其特征在于，所述安装组件包括第一安装件、第二安装件、第三安装件和销轴，所述第一安装件连接所述钢套管，且所述第一安装件通过销轴铰接于所述第三安装件的一端，所述第三安装件的另一端连接所述第二安装件的一端，所述第二安装件的另一端连接一钢拉杆，所述钢拉杆用于连接所述承载物。

9.根据权利要求1所述的既有钢筋砼柱头结构，其特征在于，所述安装组件包括焊缝和销轴，所述钢套管通过所述焊缝及所述销轴连接所述承载物。

10.一种既有钢筋砼柱头结构的制造方法，用于制造如权利要求1-9任一项所述的既有钢筋砼柱头结构，其特征在于，包括以下步骤：

(a)将既有钢筋砼柱头的表面沿所述既有钢筋砼柱头的周向方向剔除，直至完全露出柱纵筋，同时保留一段既有柱头完整段；

(b)将所述既有钢筋砼柱头剔除的表面打毛，再清除所述既有钢筋砼柱头剔除表面的松动杂质，并用清水冲洗干净；

(c)将钢套管套设于所述既有钢筋砼柱头上，预备与所述柱纵筋相同数量的加固钢筋，使用每一加固钢筋的两端分别焊接所述钢套管和对应的所述柱纵筋，每一焊缝的长度为200mm；

(d)在所述钢套管与所述既有钢筋砼柱头之间形成的腔体中浇灌混凝土；

(e)待混凝土完全干燥后，将第一安装件焊接在钢套管的焊缝上；

(f)将第一安装件通过销轴铰接连接第三安装件，第三安装件上的焊缝焊接连接第二安装件的一端部，第二安装件的另一端部通过设置的焊缝连接钢拉杆。

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