CN105239676B - 一种框架梁柱节点加固结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种框架梁柱节点加固结构及其施工方法，其中一种框架梁柱节点加固结构，包括原框架柱、框架梁、钢套管以及钢筋笼，所述钢筋笼包括插筋、内圈环梁环筋以及外圈环梁环筋，框架梁连接到原框架柱上，内圈环梁环筋与外圈环梁环筋分别穿过框架梁围绕在原框架梁柱节点的外侧，外圈环梁环筋位于内圈环梁环筋外侧，插筋竖直设置并且与内圈环梁环筋连接，所述钢套管包围在原框架柱外，还包括填充在钢套管与原框架柱之间以及将钢筋笼填埋起来的加固混凝土层。本发明的加固方式利用了内圈环梁环筋以及外圈环梁环筋对框架梁柱节点核心区的约束作用，极大的提高了框架梁柱节点的抗剪承载力和刚度，从而改善了框架梁柱节点的抗震性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑节点加固结构及其施工方法，具体涉及一种框架梁柱节点加固结构及其施工方法。
背景技术
由于建筑材料的老化或者建筑使用功能的改变，建筑结构需要进行加固。框架梁柱节点作为传递梁端荷载和上层柱荷载的关键构件，是加固工程中的重点。由于节点位于梁柱交界处，施工面较窄，因此也是加固工程中的难点。现有的节点加固方法主要有：
1、加大截面法，其特点为增加节点核心区的面积，一般与框架柱外包钢筋混凝土加固法相配合，加固后节点区截面大小与框架柱加固后的截面大小相同；增大节点的截面面积，可以改善梁纵筋的粘结锚固性能，同时，由于在原节点外设置了加固箍筋，从而可以提高节点的承载力和刚度；
2、外包钢、外包纤维增强复合材料，其特点为在原节点侧面增设钢板或者纤维增强复合材料，加固后的节点区截面大小基本不变，此方法通过钢构件或纤维增强复合材料对节点核心区的约束作用来提高节点的抗剪承载力。
对于框架柱采用钢套筒加固的情况，特别是当上部荷载增加较大时，节点区的轴压比会大大增加，对节点加固结构提出了更大的要求。采用加大截面法加固时，所需配置的加固箍筋较密，容易造成施工困难；而采用外包法加固时，加固效果在很大程度上取决于操作水平以及粘贴工艺，当采用外包钢的方法时，钢板的腐蚀问题也是一个难点，节点刚度难以达到设计要求。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种框架梁柱节点加固结构。
本发明的另一目的是：提供一种框架梁柱节点加固结构的施工方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种框架梁柱节点加固结构，包括原框架柱、框架梁、钢套管以及钢筋笼，所述钢筋笼包括插筋、内圈环梁环筋以及外圈环梁环筋，框架梁连接到原框架柱上，内圈环梁环筋与外圈环梁环筋分别穿过框架梁围绕在原框架梁柱节点的外侧，外圈环梁环筋位于内圈环梁环筋外侧，插筋竖直设置并且与内圈环梁环筋连接，所述钢套管包围在原框架柱外，还包括填充在钢套管与原框架柱之间以及将钢筋笼填埋起来的加固混凝土层。
优选的，所述内圈环梁环筋与外圈环梁环筋均为多个，分别沿原框架柱竖向穿设在框架梁上将原框架梁柱节点包围起来。
优选的，所述钢套管包括上层钢套管和下层钢套管，所述上层钢套管设置在框架梁上方，下层钢套管设置在框架梁下方。
优选的，所述插筋两端分别伸出到上层钢套管和下层钢套管中。
优选的，所述钢筋笼还包括环梁箍筋，内圈环梁环筋以及外圈环梁环筋固定在环梁箍筋上。
优选的，环梁箍筋为多个，分别连接在伸出于框架梁外的内圈环梁环筋和外圈环梁环筋上。
优选的，所述插筋为多个，分别围绕原框架柱设置且设置在框架梁外。
一种框架梁柱节点加固结构施工方法，在原框架柱边缘的楼板上开洞，在框架梁的侧面上开设供内圈环梁环筋与外圈环梁环筋穿过的孔，内圈环梁环筋与外圈环梁环筋分别围绕在原框架梁柱节点外，将插筋竖直设置并且与内圈环梁环筋连接，将内圈环梁环筋以及外圈环梁环筋绑扎到环梁箍筋中形成钢筋笼，将钢套管包围在原框架柱外，在钢套管与原框架柱之间以及在钢筋笼上灌注混凝土形成加固混凝土层。
优选的，灌注混凝土前在钢筋笼下方和侧面搭设模板，在混凝土凝固后将环梁模板拆除。
优选的，所述钢套管包括上层钢套管和下层钢套管，所述上层钢套管设置在框架梁上方，下层钢套管设置在框架梁下方，所述插筋为多个，分别围绕原框架柱设置且设置在框架梁外，所述插筋两端分别伸出到上层钢套管和下层钢套管中。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1、本发明的加固方式利用了内圈环梁环筋以及外圈环梁环筋对框架梁柱节点核心区的约束作用，极大的提高了框架梁柱节点的抗剪承载力和刚度，从而改善了框架梁柱节点的抗震性能。
2、本发明竖直设置的插筋和钢套管连成一体，使得本发明的传力路径更加明显，使框架梁柱节点区和钢套管能协同工作。
3、框架梁柱节点区的钢筋笼通过绑扎形成，因此现场焊接工作量小，施工便利。
4、本发明适用于圆形、方形甚至是异性柱的框架梁柱节点区，可以灵活布置，易于满足加固要求。
5、本发明的造价相对于外包钢管、外包纤维增强复合材料更低，具有良好的经济效益。
6、与比普通加大截面的加固方法，采用本发明可使得节点具有更高的承载力和刚度，容易满足设计需求。
附图说明
图1是框架梁柱节点的结构示意图。
图2是本发明的结构示意图。
图3是图2中A-A处的剖面图。
图4是本发明的横向剖视图。
图5是本发明的钢筋笼安装完成时的结构示意图。
图6是图5填充加固混凝土层后的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一：
一种框架梁柱节点加固结构，包括原框架柱1、框架梁2、钢套管3以及钢筋笼4，所述钢筋笼包括插筋5、内圈环梁环筋6以及外圈环梁环筋7，框架梁连接到原框架柱上，内圈环梁环筋与外圈环梁环筋分别穿过框架梁围绕在原框架梁柱节点的外侧，外圈环梁环筋位于内圈环梁环筋外侧，插筋竖直设置并且与内圈环梁环筋连接，所述钢套管包围在原框架柱外，还包括填充在钢套管与原框架柱之间以及将钢筋笼填埋起来的加固混凝土层8。当加固混凝土层凝固后即形成新框架柱，而原框架梁柱节点则形成新框架梁柱节点12。
优选的，所述内圈环梁环筋与外圈环梁环筋均为多个，分别沿原框架柱竖向穿设在框架梁上将原框架柱包围起来。
优选的，所述钢套管包括上层钢套管9和下层钢套管10，所述上层钢套管设置在框架梁上方，下层钢套管设置在框架梁下方。
优选的，所述插筋两端分别伸出到上层钢套管和下层钢套管中。插筋伸出到上层钢套管和下层钢套管中的好处在于使得新框架柱和新框架梁柱节点间能有效传递弯矩和剪力，从而保证钢套管与新框架梁柱节点间能够协同工作。
优选的，所述钢筋笼还包括环梁箍筋11，内圈环梁环筋以及外圈环梁环筋固定在环梁箍筋上。
优选的，环梁箍筋为多个，分别连接在伸出于框架梁外的内圈环梁环筋和外圈环梁环筋上。
将环梁箍筋设置在框架梁外的好处在于可以方便操作，环梁箍筋将内圈环梁环筋和外圈环梁环筋分别连接起来，在填充加固混凝土层后，可进一步加强本发明的稳固性。
优选的，所述插筋为多个，分别围绕原框架柱设置且设置在框架梁外。将插筋设置在框架梁外的好处在于可以方便插筋的安装及混凝土浇捣。
本发明的工作过程及工作原理：在原框架梁柱节点外设置内圈环梁环筋、外圈环梁环筋、环梁箍筋和加固混凝土层，一方面形成对框架梁柱节点区的强约束效应，提高了框架梁柱节点区的抗剪承载力和刚度；另一方面增加了框架梁柱节点区截面的面积，从而改善了框架梁的纵筋的粘结滑移效应。竖直设置的插筋能通过加固混凝土层与钢套管连为一体，保证了框架梁柱节点区和加固混凝土层间弯矩和剪力的顺利传递。
本发明加固后在高轴压比下框架梁柱节点能够满足“强节点、弱构件”的抗震要求，本发明适合在轴压比较大时使用，其不仅经济性好，而且力学性能优越。
实施例二：
一种框架梁柱节点加固结构施工方法，在原框架柱边缘的楼板上开洞，在框架梁的侧面上开设供内圈环梁环筋与外圈环梁环筋穿过的孔，内圈环梁环筋与外圈环梁环筋分别围绕在原框架梁柱节点外，将插筋竖直设置并且与内圈环梁环筋连接，将内圈环梁环筋以及外圈环梁环筋绑扎到环梁箍筋中形成钢筋笼，将钢套管包围在原框架柱外，在钢套管与原框架柱之间以及在钢筋笼上灌注混凝土形成加固混凝土层。
优选的，在钢筋笼上灌注混凝土前在钢筋笼下方和侧面搭设模板，在混凝土凝固后将环梁模板拆除。
优选的，所述钢套管包括上层钢套管和下层钢套管，所述上层钢套管设置在框架梁上方，下层钢套管设置在框架梁下方，所述插筋为多个，分别围绕原框架柱设置且设置在框架梁外，所述插筋两端分别伸出到上层钢套管和下层钢套管中。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种框架梁柱节点加固结构，其特征在于：包括原框架柱、框架梁、钢套管以及钢筋笼，所述钢筋笼包括插筋、内圈环梁环筋以及外圈环梁环筋，框架梁连接到原框架柱上，内圈环梁环筋与外圈环梁环筋分别穿过框架梁围绕在原框架梁柱节点的外侧，外圈环梁环筋位于内圈环梁环筋外侧，插筋竖直设置并且与内圈环梁环筋连接，所述钢套管包围在原框架柱外，还包括填充在钢套管与原框架柱之间以及将钢筋笼填埋起来的加固混凝土层；
所述钢套管包括上层钢套管和下层钢套管，所述上层钢套管设置在框架梁上方，下层钢套管设置在框架梁下方；
所述插筋两端分别伸出到上层钢套管和下层钢套管中。
2.根据权利要求1所述的框架梁柱节点加固结构，其特征在于：所述内圈环梁环筋与外圈环梁环筋均为多个，分别沿原框架柱竖向穿设在框架梁上将原框架梁柱节点包围起来。
3.根据权利要求1或2所述的框架梁柱节点加固结构，其特征在于：所述钢筋笼还包括环梁箍筋，内圈环梁环筋以及外圈环梁环筋固定在环梁箍筋上。
4.根据权利要求3所述的框架梁柱节点加固结构，其特征在于：环梁箍筋为多个，分别连接在伸出于框架梁外的内圈环梁环筋和外圈环梁环筋上。
5.根据权利要求1所述的框架梁柱节点加固结构，其特征在于：所述插筋为多个，分别围绕原框架柱设置且设置在框架梁外。
6.一种框架梁柱节点加固结构施工方法，其特征在于：在原框架柱边缘的楼板上开洞，在框架梁的侧面上开设供内圈环梁环筋与外圈环梁环筋穿过的孔，内圈环梁环筋与外圈环梁环筋分别围绕在原框架梁柱节点外，将插筋竖直设置并且与内圈环梁环筋连接，将内圈环梁环筋以及外圈环梁环筋绑扎到环梁箍筋中形成钢筋笼，将钢套管包围在原框架柱外，在钢套管与原框架柱之间以及在钢筋笼上灌注混凝土形成加固混凝土层。
7.根据权利要求6所述的框架梁柱节点加固结构施工方法，其特征在于：灌注混凝土前在钢筋笼下方和侧面搭设模板，在混凝土凝固后将环梁模板拆除。
8.根据权利要求6所述的框架梁柱节点加固结构施工方法，其特征在于：所述钢套管包括上层钢套管和下层钢套管，所述上层钢套管设置在框架梁上方，下层钢套管设置在框架梁下方，所述插筋为多个，分别围绕原框架柱设置且设置在框架梁外，所述插筋两端分别伸出到上层钢套管和下层钢套管中。
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