CN102409764A - 一种钢筋混凝土框架变梁异型节点结构及加固方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种加固钢筋混凝土框架变梁异型节点结构，包括钢筋混凝土框架异型节点和加固用的AFRP材料及角钢，钢筋混凝土框架异型节点和在梁(1)、柱(2)端及节点区粘贴2～3层AFRP复合材料，并且在节点的四个角上布置角钢(3)，AFRP复合材料通过环氧树脂(4)粘贴于混凝土表面。本发明具有抗震性能好，节约成本的优点，广泛适用于混凝土加固工程技术领域。

Description

一种钢筋混凝土框架变梁异型节点结构及加固方法
技术领域
本发明涉及土木工程中的混凝土加固工程技术领域，具体涉及一种钢筋混凝土框架变梁异型节点结构及加固方法。 
背景技术
节点在框架中起着传递和分配内力，保证结构整体性的作用，节点是否安全可靠是框架结构承载能力好坏的关键。目前存在不少钢筋混凝土框架结构的梁柱节点在设计及构造上都有缺陷，节点核芯区配箍较少，从而大大降低了框架结构的抗震性能。因此，如何有效加固节点以提高其抗震性能的问题已日益突出。同时随着混凝土结构向复杂、大跨度方向发展，左、右梁截面高度不等的非规则节点广泛出现。该类节点的特点在于节点核心处两侧梁截面变化较大，其受力特征不同于混凝土框架常规节点，该类节点的承载力和变形性能与常规节点相比均有所下降。加固这类非规则节点势在必行。目前芳纶纤维增强复合材料即AFRP具有高强、轻质、耐腐蚀、抗磁性等优良特性，适用于这类节点的加固。 
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上现有技术中存在的不足，提供一种抗震性能好、可行的加固钢筋混凝土框架变梁异型节点结构及加固方法。其技术方案为： 
一种加固钢筋混凝土框架变梁异型节点结构，包括钢筋混凝土框架异型节点和加固用的AFRP材料及角钢，钢筋混凝土框架异型节点和在梁1、柱2端及节点区粘贴2～3层AFRP复合材料，并且在节点的四个角上布置角钢3，AFRP复合材料通过环氧树脂4粘贴于混凝土表面。 
进一步优选，所述AFRP复合材料采用封闭缠绕方式粘贴的横向环形AFRP7和纵向环形AFRP8。 
本发明也可以采用以下方式实现，所述AFRP复合材料采用U型方式粘贴的U型箍5。 
进一步优选，所述环氧树脂4包括涂刷底层树脂，找平处理树脂和浸渍树脂。 
一种钢筋混凝土框架变梁异型节点加固方法，包括以下步骤： 
A.对节点区混凝土及紧邻核心区的梁柱构件进行表面处理，消除表面劣化混凝土，除去表面杂质，直至完全露出坚实的结构层，并且用修复材料将表面修复完整，对裂缝进行灌缝或封闭处理，四角粘贴AFRP复合材料处打磨成圆弧状； 
B.涂刷环氧树脂4，依次涂刷底层树脂、找平树脂及浸渍树脂； 
C.粘贴AFRP复合材料及表面防护，粘贴三层，在最后一层AFRP粘贴后在其表明均匀涂抹浸渍树脂，此后立即粘贴防护材料。首先将横向AFRP条6贴于左右梁上，然后将U型箍(5)贴于梁高相差处，其次将横向环形AFRP7和纵向环形AFRP8贴于混凝土柱和梁上； 
D.先将角钢3粘贴于异型节点的四角上，然后用膨胀螺栓将角钢3与梁1、柱2连接。 
进一步优选，所述AFRP复合材料具体粘贴尺寸为1倍的梁、柱截面高度。 
对于钢筋混凝土框架节点而言，地震作用下，邻近核心区的梁端往往会出现塑性铰区以耗散能量，此塑性铰区域一般为邻近核心区的1倍梁截面高度范围内。即塑性铰区长度为hb。因此，本加固方法中AFRP材料的粘贴范围均为1倍的梁、柱截面高度，即hbl、hbr、hc。 
与现有技术相比，本发明主要通过在核心区表面粘贴AFRP材料加固钢筋混凝土框架异型节点。相比现有技术中的各种加固方法更加节省成本，而且施工简单，省时省力。同时采用这样的加固方法，第一，解决异型节点左、右梁高相差处施工较难处理的问题；第二，通过AFRP和角钢的约束提高异型节点核心区的抗剪承载力；第三，采用AFRP复合材料，相对于其他粘贴材料轻质、高强，便于施工。AFRP采用封闭缠绕和U型箍配合使用，可以提高对混凝土的约束力。 
本发明的有益效果是，可以通过这种方法，应用AFRP材料加固钢筋混凝土框架变梁异型节点，进而提高节点核心区的抗剪强度、延性、刚度及耗能能力等。 
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进一步说明。 
图1是本发明加固钢筋混凝土框架变梁异型节点结构示意图； 
图2是本发明加固钢筋混凝土框架变梁异型节点结构沿1-1剖面图。 
具体实施方式
参照图1、图2，图中：hc表示钢筋混凝土框架柱截面高度；hbl，hbr分别表示左梁、右梁的截面高度。 
一种加固钢筋混凝土框架变梁异型节点结构，包括钢筋混凝土框架异型节点和加固用的AFRP材料及角钢，钢筋混凝土框架异型节点和在梁1、柱2端及节点区粘贴2～3层AFRP复合材料，并且在节点的四个角上布置角钢3，AFRP复合材料通过环氧树脂4粘贴于混凝土表面。 
进一步优选，所述AFRP复合材料采用封闭缠绕方式粘贴的横向环形AFRP7和纵向环形AFRP8。 
本发明也可以采用以下方式实现，所述AFRP复合材料采用U型方式粘贴的U型箍5。 
进一步优选，所述环氧树脂4包括涂刷底层树脂，找平处理树脂和浸渍树脂。 
一种钢筋混凝土框架变梁异型节点加固方法，包括以下步骤： 
A.对节点区混凝土及紧邻核心区的梁柱构件进行表面处理，消除表面劣化混凝土，除去表面杂质，直至完全露出坚实的结构层，并且用修复材料将表面修复完整，对裂缝进行灌缝或封闭处理，四角粘贴AFRP复合材料处打磨成圆弧状； 
B.涂刷环氧树脂4，依次涂刷底层树脂、找平树脂及浸渍树脂； 
C.粘贴AFRP复合材料及表面防护，粘贴2～3层，在最后一层AFRP粘贴后在其表明均匀涂抹浸渍树脂，此后立即粘贴防护材料。横向AFRP条6贴于左右梁上，然后将U型箍5贴于梁高相差处，其次将横向环形AFRP7)和纵向环形AFRP8贴于混凝土柱和梁上； 
D.先将角钢3粘贴于异型节点的四角上，然后用膨胀螺栓将角钢3与梁1、柱2连接。 
进一步优选，所述AFRP复合材料具体粘贴尺寸为1倍的梁、柱截面高度。 
对于钢筋混凝土框架节点而言，地震作用下，邻近核心区的梁端往往会出现塑性铰区以耗散能量，此塑性铰区域一般为邻近核心区的1倍梁截面高度范围内。即塑性铰区长度为hb。因此，本加固方法中AFRP材料的粘贴范围均为1倍的梁、柱截面高度，即hbl、hbr、hc。 

Claims (6)

1.一种加固钢筋混凝土框架变梁异型节点结构，包括钢筋混凝土框架异型节点和加固用的AFRP材料及角钢，其特征在于，钢筋混凝土框架异型节点和在梁(1)、柱(2)端及节点区粘贴2～3层AFRP复合材料，并且在节点的四个角上布置角钢(3)，AFRP复合材料通过环氧树脂(4)粘贴于混凝土表面。
2.根据权利要求1所述的加固钢筋混凝土框架变梁异型节点结构，其特征在于，所述AFRP复合材料采用封闭缠绕方式粘贴的纵向AFRP环形箍。
3.根据权利要求1所述的加固钢筋混凝土框架变梁异型节点结构，其特征在于，所述AFRP复合材料采用U型方式粘贴的U型箍(5)。
4.根据权利要求1所述的加固钢筋混凝土框架变梁异型节点结构，其特征在于，所述环氧树脂(4)包括涂刷底层树脂，找平处理树脂和浸渍树脂。
5.一种钢筋混凝土框架变梁异型节点加固方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.对节点区混凝土及紧邻核心区的梁柱构件进行表面处理，消除表面劣化混凝土，除去表面杂质，直至完全露出坚实的结构层，并且用修复材料将表面修复完整，对裂缝进行灌缝或封闭处理，四角粘贴AFRP复合材料处打磨成圆弧状；
B.涂刷环氧树脂(4)，依次涂刷底层树脂、找平树脂及浸渍树脂；
C.粘贴AFRP复合材料及表面防护，粘贴三层，在最后一层AFRP粘贴后在其表明均匀涂抹浸渍树脂，此后立即粘贴防护材料。首先将横向AFRP条(6)贴于左右梁上，然后将U型箍(5)贴于梁高相差处，其次将横向环形AFRP(7)和纵向环形AFRP(8)贴于混凝土柱和梁上；
D.先将角钢(3)粘贴于异型节点的四角上，然后用膨胀螺栓将角钢(3)与梁(1)、柱(2)连接。
6.根据权利要求5所述的钢筋混凝土框架变梁异型节点加固方法，其特征在于，所述AFRP复合材料具体粘贴尺寸为所述AFRP复合材料具体粘贴尺寸为1倍的梁、柱截面高度。
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