CN107366355A - 既有钢筋混凝土框架柱上加新梁的梁柱节点及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
既有钢筋混凝土框架柱上加新梁的梁柱节点，包括栓钉、钢板、坡口焊缝、化学锚栓、既有钢筋混凝土框架柱，所述的钢板通过化学锚栓固定在既有钢筋混凝土框架柱上，钢板与既有钢筋混凝土框架柱之间的缝隙中填充改性环氧树脂胶粘剂，钢板的外侧用角焊缝焊接若干栓钉，钢板的外侧用开孔塞焊焊接若干新加梁纵向和抗扭钢筋，两块钢板间通过坡口焊缝焊接，最终节点与新加梁同时用混凝土浇注。本发明的优点为：化学锚栓具有抗拉、抗压、抗剪强度高，在既有钢筋混凝土框架柱内锚固长度短等优点；将改性环氧树脂胶粘剂填充于既有钢筋混凝土框架柱与钢板之间的缝隙中，可以更好地将钢板与既有钢筋混凝土框架柱连接成一个整体。
Description
技术领域
本发明涉及结构工程技术领域，具体地说是一种既有钢筋混凝土框架柱上加新梁的梁柱节点及其施工方法。
背景技术
为了能够满足在最大程度上保护既有钢筋混凝土框架柱的基础上，在既有建筑物上新加结构层的要求，必须采用新型的加固节点才能让新旧结构有效的连接，并确保荷载传递路线的合理。
目前，关于既有框架结构新加结构层的改造工程，最为成熟和传统的方法是采用植筋技术，虽然现有的方法已经有一套比较完善的施工工艺，但是仍无法应付众多的工程项目，甚至在某些情况下根本不具有操作性，无法操作的原因如下：1、既有混凝土标号低而钢筋直径又偏大时，打孔过深，钻孔难度过大，甚至无法操作。2、由于梁柱节点的植筋孔往往为横向孔，当深度过大时，在植筋过程中根本无法保证结构胶灌满孔道。3、打孔过深时极容易造成对打孔设备和既有钢筋混凝土框架柱的破坏。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种既有钢筋混凝土框架柱上加新梁的梁柱节点及其制作方法，使用该节点可克服传统钻孔植筋方法的难题，比如当植筋过深时存在的钻孔难度大；破坏既有钢筋混凝土框架柱；灌浆饱满度无法保证等。
本发明是通过以下技术方案实现的：
既有钢筋混凝土框架柱上加新梁的梁柱节点，包括栓钉（1）、钢板（2）、坡口焊缝（3）、化学锚栓（4）、新加梁纵向和抗扭钢筋（5）、既有钢筋混凝土框架柱（6）、改性环氧树脂胶粘剂（7），所述钢板（2）通过化学锚栓（4）固定在既有钢筋混凝土框架柱（6）上，钢板（2）与既有钢筋混凝土框架柱（6）之间的缝隙中填充改性环氧树脂胶粘剂（7），钢板（2）的外侧用角焊缝焊接若干栓钉（1），钢板（2）的外侧用开孔塞焊焊接若干新加梁纵向和抗扭钢筋（5），四块钢板（2）间通过坡口焊缝（3）焊接，最终节点与新加梁同时用混凝土浇注。
其中，所述栓钉（1）的公称直径为16mm，栓钉（1）焊后焊钉长度设计值不小于200mm，且栓钉（1）焊接时要符合《CEC226-2007》的相关规定。
其中，所述钢板（2）为 Q235或 Q345 钢，钢板（2）的厚度与新加梁主受力纵筋直径相同。
其中，所述化学锚栓（4）型号为M16，间距大小要符合《GB 50367-2006混凝土结构加固设计规范》的规定。
其中，所述既有钢筋混凝土框架柱（6）为原钢筋混凝土框架结构建筑中承重柱。
其中，所述改性环氧树脂胶粘剂（7）为A级具有耐高温性能的环氧树脂胶粘剂。
既有钢筋混凝土框架柱上加新梁的梁柱节点施工方法，包括以下步骤：
a、按设计图纸，将需要的材料与设备工具准备好；
b、将钢板（2）按设计要求的尺寸、厚度、数量准备好；按相关规定开设连接化学锚栓、新加梁纵向和抗扭钢筋（5）的孔洞；将栓钉（1）用角焊缝焊接到钢板（2）的相应位置上，用于焊接新加梁纵向和抗扭钢筋（5）的孔道要做成外大内小的坡口形状；
c、按设计图纸，通过精确放样标记出所需化学锚栓（4）在既有钢筋混凝土框架柱（6）上的位置，并打设化学锚栓（4）所需的孔洞，全部孔洞打设完后，使用专门的清洗工具将所打设的孔洞内部与节点处的既有钢筋混凝土框架柱（6）表面彻底清洗干净；
d、按相关规程要求安装化学锚栓（4），待化学锚栓（4）与既有钢筋混凝土框架柱（6）连接牢固后，将四块钢板（2）用化学锚栓（4）固定到既有钢筋混凝土框架柱（6）上，钢板（2）与既有钢筋混凝土框架柱（6）间要留有灌注改性环氧树脂胶粘剂（7）的缝隙；
e、将四块钢板（2）之间用坡口焊缝（3）焊接，再将新加梁纵向和抗扭钢筋（5）用开孔塞焊焊接到钢板（2）的正确位置，做焊接工作时，务必要通过焊接速度和其他降温措施控制好钢板（2）的温度，避免温度过高影响化学锚栓（4）的性能；
f、支模板并浇注混凝土，节点与新加梁同时浇注混凝土，且务必保证混凝土振捣密实；
g、养护混凝土，使其达到规范规定的强度和耐久性。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明中的钢板具备较高的抗拉、抗压强度；化学锚栓具有抗拉、抗压、抗剪强度高，在既有钢筋混凝土框架柱内锚固长度短等优点；将改性环氧树脂胶粘剂填充于既有钢筋混凝土框架柱与钢板之间的缝隙中，可以更好地将钢板与既有框架混凝土柱连接成一个整体；而焊接于钢板上的栓钉又可以将钢板与节点处新浇注的混凝土很好地结合为一整体；钢板与新加梁钢筋之间的开孔塞焊，可以有效地将新加梁纵向和抗扭钢筋锚固入新型节点内；钢板之间采用的坡口焊缝能够使新加设的结构在加荷时节点的四面共同受力，更合理地向既有钢筋混凝土框架柱传递荷载。
本发明在框架结构进行新加结构层改造时，相对于传统方法而言，由于没有在既有钢筋混凝土框架柱上打深孔作业，除了明显达到节省工期的目的外，有时也解决了传统方法不具有操作性的情形。
附图说明
图1为本发明既有钢筋混凝土框架柱上加新结构梁的梁柱节点的三维图。
图2为本发明既有钢筋混凝土框架柱上加新结构梁的梁柱节点的正视图。
图3为本发明既有钢筋混凝土框架柱上加新结构梁的梁柱节点的俯视图。
图4为本发明施工完成后的节点构件分布图。
图中：1、栓钉；2、钢板；3、坡口焊缝；4、化学锚栓；5、新加梁纵向和抗扭钢筋；6、既有钢筋混凝土框架柱；7、改性环氧树脂胶粘剂。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例
参阅图1～图 4所示，既有钢筋混凝土框架柱上加新结构梁的梁柱节点，包括：栓钉1、钢板2、坡口焊缝3、化学锚栓4、新加梁纵向和抗扭钢筋5、既有钢筋混凝土框架柱6、改性环氧树脂胶粘剂7，钢板2包覆既有钢筋混凝土框架柱6，化学锚栓4与改性环氧树脂胶粘剂7共同将钢板2固定到既有钢筋混凝土框架柱6上；栓钉1与钢板2间采用角焊缝连接，其作用是将新浇注混凝土与钢板2有效地连接起来；钢板2与新加梁纵向和抗扭钢筋5之间采用开孔塞焊连接；钢板2之间采用坡口焊缝3连接。钢板2与新浇注混凝土之间通过焊接在钢板2上的栓钉1结合为一整体；浇注混凝土时，混凝土要将整个节点的钢构件外表面覆盖，最终形成包裹既有混凝土框架柱6的长方体节点，该节点与新加梁同时浇注混凝土，以使传力路径达到最佳。其中的钢板2为 Q235或Q345 钢，钢板2的厚度与新加梁纵向和抗扭钢筋5直径相同；化学锚栓4为M16，间距大小要符合《GB 50367-2006混凝土结构加固设计规范》的规定；栓钉1采用的公称直径为16mm，栓钉1焊后焊钉长度设计值不小于200mm，且栓钉1焊接时要符合《CEC226-2007》的相关规定；本发明使用A级具有耐高温性能的改性环氧树脂胶粘剂7。
参阅图 1，本发明的施工方法为：
a、按设计图纸，将需要的材料与设备工具准备好；
b、将钢板2按设计要求的尺寸、厚度、数量准备好；按相关规定开设连接化学锚栓4与新加梁纵向和抗扭钢筋5的孔洞；将栓钉1用角焊缝焊接到钢板2的相应位置上，用于焊接新加梁纵向和抗扭钢筋5的孔道要做成外大内小的坡口形状；
c、按设计图纸，通过精确放样标记出所需化学锚栓4在既有钢筋混凝土框架柱6上的位置，并打设化学锚栓4所需的孔洞，全部孔洞打设完后，使用专门的清洗工具将所打设的孔洞内部与节点处的既有钢筋混凝土框架柱6表面彻底清洗干净；
d、按相关规程要求安装化学锚栓4，待化学锚栓4与既有钢筋混凝土框架柱6连接牢固后，将四块钢板2用化学锚栓4固定到既有钢筋混凝土框架柱6上，钢板2与既有钢筋混凝土框架柱6间要留有灌注改性环氧树脂胶粘剂7的缝隙；
e、将四块钢板2之间用坡口焊缝3焊接，再将新加梁纵向和抗扭钢筋5用开孔塞焊焊接到钢板2的正确位置，做焊接工作时，务必要通过焊接速度和其他降温措施控制好钢板2的温度，避免温度过高影响化学锚栓4的性能；
f、支模板并浇注混凝土，节点与新加梁同时浇注混凝土，且务必保证混凝土振捣密实；
g、养护混凝土，使其达到规范规定的强度和耐久性。
本新型梁柱节点可在混凝土框架结构改造工程中的既有框架柱上新加承重梁时使用。
Claims (7)
1.既有钢筋混凝土框架柱上加新梁的梁柱节点，其特征在于：包括栓钉（1）、钢板（2）、坡口焊缝（3）、化学锚栓（4）、新加梁纵向和抗扭钢筋（5）、既有钢筋混凝土框架柱（6）、改性环氧树脂胶粘剂（7），所述钢板（2）通过化学锚栓（4）固定在既有钢筋混凝土框架柱（6）上，钢板（2）与既有钢筋混凝土框架柱（6）之间的缝隙中填充改性环氧树脂胶粘剂（7），钢板（2）的外侧用角焊缝焊接若干栓钉（1），钢板（2）的外侧用开孔塞焊焊接若干新加梁纵向和抗扭钢筋（5），四块钢板（2）间通过坡口焊缝（3）焊接，最终节点与新加梁同时用混凝土浇注。
2.根据权利要求1所述的既有钢筋混凝土框架柱上加新梁的梁柱节点，其特征在于：所述栓钉（1）的公称直径为16mm，栓钉（1）焊后焊钉长度设计值不小于200mm，且栓钉（1）焊接时要符合《CEC226-2007》的相关规定。
3.根据权利要求1所述的既有钢筋混凝土框架柱上加新梁的梁柱节点，其特征在于：所述钢板（2）为 Q235或 Q345 钢，钢板（2）的厚度与新加梁主受力纵筋直径相同。
4.根据权利要求1所述的既有钢筋混凝土框架柱上加新梁的梁柱节点，其特征在于：所述化学锚栓（4）型号为M16，间距大小要符合《GB 50367-2006混凝土结构加固设计规范》的规定。
5.根据权利要求1所述的既有钢筋混凝土框架柱上加新梁的梁柱节点，其特征在于：所述既有钢筋混凝土框架柱（6）为既有钢筋混凝土框架结构建筑中的承重柱。
6.根据权利要求1所述的既有钢筋混凝土框架柱上加新梁的梁柱节点，其特征在于：所述改性环氧树脂胶粘剂（7）为A级具有耐高温性能的环氧树脂胶粘剂。
7.既有钢筋混凝土框架柱上加新梁的梁柱节点施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、按设计图纸，将需要的材料与设备工具准备好；
b、将钢板（2）按设计要求的尺寸、厚度、数量准备好；按相关规定开设连接化学锚栓（4）与新加梁纵向和抗扭钢筋（5）的孔洞；将栓钉（1）用角焊缝焊接到钢板（2）的相应位置上，用于焊接新加梁纵向和抗扭钢筋（5）的孔道要做成外大内小的坡口形状；
c、按设计图纸，通过精确放样标记出所需化学锚栓（4）在既有钢筋混凝土框架柱（6）上的位置，并打设化学锚栓（4）所需的孔洞，全部孔洞打设完后，使用专门的清洗工具将所打设的孔洞内部与节点处既有钢筋混凝土框架柱（6）表面彻底清洗干净；
d、按相关规程要求安装化学锚栓（4），待化学锚栓（4）与柱连接牢固后，将四块钢板（2）用化学锚栓（4）固定到既有钢筋混凝土框架柱（6）上，钢板（2）与既有钢筋混凝土框架柱（6）间要留有灌注改性环氧树脂胶粘剂（7）的缝隙；
e、将四块钢板（2）之间用坡口焊缝（3）焊接，再将新加梁纵向和抗扭钢筋（5）用开孔塞焊焊接到钢板（2）的正确位置，做焊接工作时，务必要通过焊接速度和其他降温措施控制好钢板（2）的温度，避免温度过高影响化学锚栓（4）的性能；
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