CN104481162B - 适用于抗冲切立柱的加固结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于抗冲切立柱的加固结构及其施工方法，涉及楼板以及支撑所述楼板的型钢立柱，所述加固结构包括至少两组对称布置于所述型钢立柱两侧的三角形构件A和B，所述三角形构件A和B均由处于同一平面内的一水平槽钢以及两段倾斜槽钢焊接组成，其中，所述水平槽钢的腹板贴于所述型钢立柱侧面焊接连接、翼缘贴于所述楼板下表面焊接连接，所述倾斜槽钢的一端焊接于所述水平槽钢的端部、另一端焊接于所述型钢立柱的侧面上。本发明的优点是，结构简单，可以灵活采用多种布置形式，施工方便，对已有结构影响小，有效地增加板柱节点的抗冲切截面积，提高抗冲切性能，且成本低，可以大面积使用，是一种非常具有实用价值的抗冲切加固方法。
Description
技术领域
本发明属于立柱加固技术领域，具体涉及一种适用于抗冲切立柱的加固结构及其施工方法。
背景技术
楼板在局部荷载或集中反力作用下，在板内产生正应力和剪应力，尤其在柱头四周合成较大的主拉应力，当主拉应力超过混凝土抗拉强度时，沿柱顶四周出现斜裂缝，最后在板内形成锥体斜截面破坏，即冲切破坏。
如果要提高板柱节点的抗冲切能力，可以通过提高混凝土强度、增大纵向配筋量、增加板的厚度、扩大柱截面尺寸或减小板的跨度予以实现，但是这些方法受制于建筑上的要求，即使能够改变这些参数提高抗冲切能力，也会造成很大的浪费；目前设置托板或柱帽可以作为抗冲切的加固方法，但在加固过程中。因托板和柱帽中的钢筋需穿过柱子，施工困难，只能在柱周刻凿出齿状凹槽，以利托板或柱帽与柱子联结过渡，该法对提高冲切性能的作用不甚明显，且影响建筑美观，而使业主多不予采用。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种适用于抗冲切立柱的加固结构及其施工方法，该加固结构通过在楼板下方的型钢立柱两侧对称布置两组三角形构件，从而增加抗冲切截面积，有效提高抗冲切性能。
本发明目的实现由以下技术方案完成：
一种适用于抗冲切立柱的加固结构，涉及楼板以及支撑所述楼板的型钢立柱，其特征在于所述加固结构包括至少两组对称布置于所述型钢立柱两侧的三角形构件A和B，所述三角形构件A和B均由处于同一平面内的一水平槽钢以及两段倾斜槽钢焊接组成，其中，所述水平槽钢的腹板贴于所述型钢立柱侧面焊接连接、翼缘贴于所述楼板下表面焊接连接，所述倾斜槽钢的一端焊接于所述水平槽钢的端部、另一端焊接于所述型钢立柱的侧面上。
所述型钢立柱为H型钢，所述型钢立柱的侧面为所述H型钢的翼缘。
所述楼板下表面水平预埋有钢板，所述钢板位于所述型钢立柱的前、后端，所述水平槽钢的腹板与所述楼板下表面上的所述钢板焊接连接。
所述水平槽钢的长度不小于所述型钢立柱的长度。
所述型钢立柱上布置有一组三角形构件C，所述三角形构件C由处于同一平面内的两段水平槽钢以及两端倾斜槽钢焊接组成，所述三角形构件C所处平面与所述三角形构件A和B所处平面相垂直；所述楼板与所述三角形构件C的水平槽钢之间设置有型钢；在所述三角形构件C中，两段所述水平槽钢的“[”型端面分别垂直焊接于所述型钢立柱的两侧面上，所述倾斜槽钢的一端焊接于所述水平槽钢的端部、另一端焊接于所述型钢立柱的侧面上。
所述三角形构件C中两段所述水平槽钢上分别设置有所述型钢，所述型钢与所述三角形构件C所处平面相垂直。
一种涉及上述适用于抗冲切立柱的加固结构的施工方法，其特征在于所述施工方法包括如下步骤：在所述型钢立柱前、后端上的所述楼板下表面内预埋钢板；将所述水平槽钢的腹板紧贴所述型钢立柱的侧面焊接，同时将所述水平槽钢的翼缘紧贴所述楼板下表面内的所述钢板焊接，分别将两段所述倾斜槽钢的一端与所述水平槽钢的端部焊接、另一端与所述型钢立柱的侧面焊接，以构成所述三角形构件A；在所述型钢立柱的另一侧面上对称设置所述三角形构件B。
一种涉及上述适用于抗冲切立柱的加固结构的施工方法，其特征在于所述施工方法包括如下步骤：在所述型钢立柱前、后端上的所述楼板下表面内预埋钢板；将所述水平槽钢的腹板紧贴所述型钢立柱的侧面焊接，同时将所述水平槽钢的翼缘紧贴所述楼板下表面内的所述钢板焊接，分别将两段所述倾斜槽钢的一端与所述水平槽钢的端部焊接、另一端与所述型钢立柱的侧面焊接，以构成所述三角形构件A；在所述型钢立柱的另一侧面上对称设置所述三角形构件B；在所述型钢立柱两侧分别设置所述型钢，所述型钢与所述三角形构件A中的所述水平槽钢平行设置，所述型钢的上部翼缘紧贴所述楼板下表面内的所述钢板焊接；设置所述三角形构件C，将其中的所述水平槽钢的“[”型端面垂直焊接于所述型钢立柱的一侧面上，同时将所述水平槽钢的翼缘紧贴所述型钢的下部翼缘焊接，将所述倾斜槽钢的一端与所述水平槽钢的端部焊接、另一端与所述型钢立柱的侧面焊接，之后在所述型钢立柱的另一侧面上对称设置所述水平槽钢和所述倾斜槽钢，以构成所述三角形构件C。
本发明的优点是，结构简单，可以灵活采用多种布置形式，施工方便，对已有结构影响小，有效地增加板柱节点的抗冲切截面积，提高抗冲切性能，且成本低，可以大面积使用，是一种非常具有实用价值的抗冲切加固方法。
附图说明
图1为本发明实施例一中的加固结构俯视图；
图2为本发明图1中的A-A示意图；
图3为本发明图1中的B-B示意图；
图4为本发明实施例二中的加固结构俯视图；
图5为本发明图4中的C-C示意图；
图6为本发明图4中的D-D示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-6，图中标记1-11分别为：型钢立柱1、水平槽钢2、钢板3、楼板4、倾斜槽钢5、三角形构件6、三角形构件7、型钢8、倾斜槽钢9、水平槽钢10、三角形构件11。
实施例一：本实施例具体涉及一种适用于抗冲切立柱的加固结构及其施工方法，该加固结构通过在楼板下侧的型钢立柱两侧焊接水平槽钢，从而增加抗冲切截面积，有效提高抗冲切性能。
如图1-3所示，本实施例中的加固结构涉及楼板4以及用于支撑楼板4的型钢立柱1，型钢立柱1采用H型钢，其翼缘等厚，适用于轴心受压构件，抗冲切加固结构均位于楼板4下方的型钢立柱1上，此处定义H型钢的翼缘即为型钢立柱1的侧面，H型钢的腹板前方和后方即为型钢立柱1的前、后端；楼板4的下表面上预埋有两块钢板3以与楼板4构成一体结构，两块钢板3具体位于型钢立柱1的前、后端。以型钢立柱1腹板上的中心线为轴，在型钢立柱1的两侧面上对称设置两组三角形构件，即三角形构件6和7，单组三角形构件包括位于上部的水平槽钢2和位于下部的两段倾斜槽钢5，三者处于同一水平面内，水平槽钢2的长度应大于型钢立柱1翼缘的长度，水平槽钢2呈“[”型安装姿态，其腹板紧贴型钢立柱1的侧面焊接，同时其上部翼缘紧贴位于楼板4下表面内的钢板3焊接，倾斜槽钢5的上端部与水平槽钢2的一端焊接连接，其下端部与型钢立柱1的侧面焊接连接，两端倾斜槽钢5的下端部相交并焊接于型钢立柱1的侧面上；为了便于施工，同时避免因角度太大而使用较多材料，通常两段倾斜槽钢5的相交角度为30°-45°之间。
如图3所示，上述抗冲切立柱加固结构的施工方法包括如下步骤：
（1）在型钢立柱1前、后端上的楼板4下表面内预埋钢板并浇筑以构成一体结构；
（2）将水平槽钢2的上部翼缘以及腹板分别紧贴楼板4的下表面和型钢立柱1的侧面，之后依次将水平槽钢2的上部翼缘同楼板4下表面内的钢板3焊接，将水平槽钢2的腹板同型钢立柱1的侧面焊接；在焊接完水平槽钢后，取两段倾斜槽钢5中一段，将其上端部同水平槽钢2的一端焊接，并将其下端部同型钢立柱1的侧面焊接，之后再取剩余一段倾斜槽钢5，将其上端部同水平槽钢2的另一端焊接，并将其下端部同型钢立柱1的侧面焊接，以焊接形成三角形构件6；
（3）以型钢立柱1腹板上的中心线为轴，按照步骤（2）中的方法，对称焊接型钢立柱1另一侧面上的三角形构件7，以最终形成型钢立柱1的加固结构。
本实施例中的加固方法通过在楼板4下侧的型钢立柱1两侧焊接水平槽钢2（型钢），从而增加其抗冲切截面积，有效提高抗冲切性能，并且不需要改变已有结构，施工方便，对工期影响小，水平槽钢（型钢）下对称布置倾斜槽钢（型钢），构成三角形构件，增强楼板与立柱的整体性，改善抗冲切性能，该方法结构简单，可以增加其余连接结构。
实施例二：本实施例具体涉及一种适用于抗冲切立柱的加固结构及其施工方法，该加固结构与实施例一中的区别在于，在型钢立柱和楼板之间叠加布置了一个三角形构件，该三角形构件与实施例一中两个三角形构件所处平面相垂直，以进一步提高抗冲切性能，造价较低，经济性较好，适用于对抗冲切性能要求较高的建筑结构。
如图4-6所示，在实施例一中的型钢立柱加固结构基础上，于型钢立柱1上增设一组三角形构件11，该三角形构件11由处于同一平面内的两段水平槽钢10以及两端倾斜槽钢9焊接构成，三角形构件11所处平面与三角形构件6和7所处平面相垂直；两段水平槽钢10的“[”型端面分别垂直焊接于型钢立柱1的两侧面上，而倾斜槽钢9的上端焊接于水平槽钢10的端部，其下端焊接于型钢立柱1的侧面上，以构成三角形构件11；在各段水平槽钢10与楼板4之间设置有型钢8，型钢8的设置方向与水平槽钢2的设置方向相同，型钢8的上部翼缘与楼板4下表面连接，其下部翼缘与水平槽钢10的上部翼缘焊接连接；同样的，为了便于施工，同时避免因角度太大而使用较多材料，两段倾斜槽钢9的相交角度一般为30°-45°。
如图4-6所示，本实施例中的抗冲切立柱加固结构的施工方法包括如下步骤：
（1）在型钢立柱1的两侧面上焊接三角形构件6和7；
（2）在型钢立柱1的两侧分别设置型钢8，型钢8与型钢立柱1之间相隔一定间距，将型钢8的上部翼缘与楼板4的下表面焊接；
（3）分别安装型钢立柱1两侧的水平槽钢，具体的，将水平槽钢10的“[”型端面以及上部翼缘分别同型钢立柱1的侧面和型钢8的下部翼缘贴齐对准，之后将水平槽钢10的“[”型端面垂直焊接于型钢立柱1的侧面，并将水平槽钢10的上部翼缘焊接于型钢8的下部翼缘上；
（4）选取两段倾斜槽钢11中的一段，将其上端部与一侧的水平槽钢10的端部焊接，将其下端部与型钢立柱1的一个侧面焊接；之后选取剩余一段的倾斜槽钢11，将其上端部与另一侧的水平槽钢10的端部焊接，将其下端部与型钢立柱1的另一个侧面焊接，最终构成三角形构件11；需要注意的是，型钢8的高度应大于水平槽钢2的高度，以避免三角形构件11与三角形构件6和7在安装时的碰撞。
本实施例中的加固结构通过叠加布置三角形构件，不仅增加了抗冲切面积，同时提高了楼板和立柱之间的整体性。
Claims (8)
1.一种适用于抗冲切立柱的加固结构，涉及楼板以及支撑所述楼板的型钢立柱，其特征在于所述加固结构包括至少两组对称布置于所述型钢立柱两侧的三角形构件A和B，所述三角形构件A和B均由处于同一平面内的一水平槽钢以及两段倾斜槽钢焊接组成，其中，所述水平槽钢的腹板贴于所述型钢立柱侧面焊接连接、翼缘贴于所述楼板下表面焊接连接，所述倾斜槽钢的一端焊接于所述水平槽钢的端部、另一端焊接于所述型钢立柱的侧面上。
2.根据权利要求1所述的一种适用于抗冲切立柱的加固结构，其特征在于所述型钢立柱为H型钢，所述型钢立柱的侧面为所述H型钢的翼缘。
3.根据权利要求1所述的一种适用于抗冲切立柱的加固结构，其特征在于所述楼板下表面水平预埋有钢板，所述钢板位于所述型钢立柱的前、后端，所述水平槽钢的翼缘与所述楼板下表面上的所述钢板焊接连接。
4.根据权利要求1所述的一种适用于抗冲切立柱的加固结构，其特征在于所述水平槽钢的长度不小于所述型钢立柱的宽度。
5.根据权利要求1所述的一种适用于抗冲切立柱的加固结构，其特征在于所述型钢立柱上布置有一组三角形构件C，所述三角形构件C由处于同一平面内的两段水平槽钢以及两段倾斜槽钢焊接组成，所述三角形构件C所处平面与所述三角形构件A和B所处平面相垂直；所述楼板与所述三角形构件C的水平槽钢之间设置有型钢；在所述三角形构件C中，两段所述水平槽钢的“[”型端面分别垂直焊接于所述型钢立柱的两侧面上，所述倾斜槽钢的一端焊接于所述水平槽钢的端部、另一端焊接于所述型钢立柱的侧面上。
6.根据权利要求5所述的一种适用于抗冲切立柱的加固结构，其特征在于所述三角形构件C中两段所述水平槽钢上分别设置有所述型钢，所述型钢与所述三角形构件C所处平面相垂直。
7.一种涉及上述权利要求1-4任一项所述的适用于抗冲切立柱的加固结构的施工方法，其特征在于所述施工方法包括如下步骤：在所述型钢立柱前、后端上的所述楼板下表面内预埋钢板；将所述水平槽钢的腹板紧贴所述型钢立柱的侧面焊接，同时将所述水平槽钢的翼缘紧贴所述楼板下表面内的所述钢板焊接，分别将两段所述倾斜槽钢的一端与所述水平槽钢的端部焊接、另一端与所述型钢立柱的侧面焊接，以构成所述三角形构件A；在所述型钢立柱的另一侧面上对称设置所述三角形构件B。
8.一种涉及上述权利要求5-6任一项所述的适用于抗冲切立柱的加固结构的施工方法，其特征在于所述施工方法包括如下步骤：在所述型钢立柱前、后端上的所述楼板下表面内预埋钢板；将所述水平槽钢的腹板紧贴所述型钢立柱的侧面焊接，同时将所述水平槽钢的翼缘紧贴所述楼板下表面内的所述钢板焊接，分别将两段所述倾斜槽钢的一端与所述水平槽钢的端部焊接、另一端与所述型钢立柱的侧面焊接，以构成所述三角形构件A；在所述型钢立柱的另一侧面上对称设置所述三角形构件B；在所述型钢立柱两侧分别设置所述型钢，所述型钢与所述三角形构件A中的所述水平槽钢平行设置，所述型钢的上部翼缘紧贴所述楼板下表面内的所述钢板焊接；设置所述三角形构件C，将所述三角形构件C的水平槽钢的“[”型端面垂直焊接于所述型钢立柱的一侧面上，同时将所述三角形构件C的水平槽钢的翼缘紧贴所述型钢的下部翼缘焊接，将所述三角形构件C的倾斜槽钢的一端与所述三角形构件C的水平槽钢的端部焊接、另一端与所述型钢立柱的侧面焊接，之后在所述型钢立柱的另一侧面上对称设置所述三角形构件C的水平槽钢和所述三角形构件C的倾斜槽钢，以构成所述三角形构件C。
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