CN108775034A - 框架结构建筑物的抗震加固构造 - Google Patents

框架结构建筑物的抗震加固构造 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种框架结构建筑物的抗震加固构造，其特征是在筏板基础外部设置木框架，筏板基础外边缘设置抗震垫块，抗震垫块将筏板所遇到的地震力传递给木框架，相邻框架柱之间设置抗震梁，抗震梁中部设置阻尼块；相邻框架梁之间采用预应力结构进行拉结。本发明抗震加固效果好，应用前景广阔。

Description

框架结构建筑物的抗震加固构造
技术领域
本发明涉及一种抗震加固构造，特别涉及框架结构建筑物的抗震加固构造。
背景技术
在抗震设防区，部分框架结构建筑物在竖向承力方面可能能达到要求，但是抗震性能却达不到要求。抗震性能主要表现在框架柱的延性不够，框架梁的刚度不够，基础抗震能力不足。如果不在抗震性能方面进行加强，那么在地震发生时结构会出现破坏，对这些建筑物进行抗震加固，提高建筑物结构的延性、刚度以及强度，从而使建筑物在地震灾害不致受到破坏是工程人员面临的课题。
发明内容
本发明通过木框架的缓震作用提升了基础的抗震性能，通过对框架柱的加固形成竖向抗震构造，通过框架梁的加固形成横向抗震构造。
在筏板基础外部设置木框架，木框架由四块木头组成，木头直径为140-160mm，相邻木头之间采用榫接，木头榫头凸出长度为30-40mm，榫头采用圆形，榫头直径为30-40mm，圆形榫头在外部地震力的作用，会产生旋转滚动，通过旋转作用耗散了地震能量。筏板基础外边缘设置抗震垫块，抗震垫块间距为300-400mm，抗震垫块由抗震钢板和抗震橡胶块组成，抗震钢板和抗震橡胶块间隔布置，抗震钢板厚度为8-10mm，抗震橡胶块厚度为20-25mm，抗震垫块宽度和长度均为60-80mm。抗震垫块将筏板所遇到的地震力传递给木框架，木框架的弹性变形会缓解筏板承受力。施工时剥离筏板基础保护层混凝土，将抗震垫块的抗震钢板焊接在筏板基础内裸露钢筋。
当筏板基础小于等于400mm时，木框架设置一榀或者二榀；当筏板基础大于400mm时，木框架设置二榀或者三榀。
为了进一步缓解筏板基础的地震力，离筏板基础边缘700-800mm部位设置防震孔，防震孔间距为1.3-1.4m，防震孔直径为300-400mm，对于粘性土，防震孔深度大于15m且小于等于18m；对于砂性土，防震孔深度大于12m且小于等于15m。
防震孔用钻机取土后放入带透水纺布的竹笼进行护壁避免塌孔，竹笼外面包裹透水纺布，透水纺布用铁丝固定在竹笼上。防震孔内填塞聚苯泡沫块，防震孔可以阻隔地震水平力路径的传递，防震孔内聚苯泡沫块可以有效缓冲地震力。
对于层高小于等于3m的建筑物，相邻框架柱之间设置一道抗震梁，抗震梁设置在框架柱高度方向的中部；对于层高大于3m且小于等于4m的建筑物，相邻框架柱之间设置两道抗震梁，第一道抗震梁设置在楼板以上1.5m处，第二道抗震梁设置在楼板以上2.5m处；对于层高大于4m的建筑物，相邻框架柱之间设置三道抗震梁，其中一道抗震梁设置在框架柱高度方向的中部；抗震梁中部设置阻尼块。
阻尼块包括橡胶垫块、侧向钢板、折形钢板、聚苯泡沫颗粒，橡胶垫块厚度为80～100mm，折形钢板厚度为8～10mm，折形钢板表面形状为锯齿形，每个锯齿形的长度为8～12mm，折形钢板最远端点离橡胶垫块近端表面距离为60～80mm，折形钢板与橡胶垫块近端表面形成的空隙内填塞聚苯泡沫颗粒，聚苯泡沫颗粒粒径为8～12mm，在地震力作用下折形钢板的锯齿会出现变形，可能会出现弧形、三角形等，折形钢板的变形会耗散地震力。另外聚苯泡沫颗粒的流动也会使地震能量获得释放。
阻尼块边部设置预留孔，预留孔直径为27～30mm。折形钢板在预留孔位置设置圆形密封橡皮垫，密封橡皮垫粘结在折形钢板表面，当抗震梁钢筋穿过预留孔后密封橡皮垫予以密封，侧向钢板厚度为12～15mm。侧向钢板与折形钢板通过焊接进行联接，侧向钢板与橡胶垫块通过强力胶进行联接。
框架柱的加固施工步骤包括：
(1)用切割机去掉抗震梁部位的隔墙，将抗震梁底部清理干净；
(2)在框架柱设置抗震梁部位钻设锚固孔，锚固孔直径为27～30mm，锚固孔长度为120～150mm；
(3)在锚固孔内放置抗震梁钢筋，抗震梁钢筋采用25～28mm，然后在锚固孔内注入树脂锚固剂；
(4)在抗震梁中部放置阻尼块，将抗震梁主筋穿入阻尼块预留孔，阻尼块外表面的密封橡皮垫将抗震梁主筋和阻尼块预留孔之间空隙予以密封，然后绑扎箍筋；
(5)支设抗震梁模板；
(6)浇筑抗震梁混凝土。
相邻框架梁之间采用预应力构件进行拉结，在地震作用下一方面预应力结构首先发挥作用，另一方面预应力结构将相邻框架梁联接成整体，增加了结构刚度。
相邻框架梁之间采用预应力钢索进行拉结，预应力钢索将相邻框架梁联成整体，预应力钢索斜向对拉，相邻框架梁有两道预应力钢索，两道预应力钢索形成十字交叉，预应力钢索内设置对拉螺栓，对拉螺栓利用丝杠进行伸缩，通过丝杠伸缩来调整预应力钢索的松紧，对拉螺栓直径为22mm，预应力钢索与框架梁交接处设置钢吊点，钢吊点所采用的钢筋为32mm，钢吊点设置位置离框架梁端部距离为400-450mm。
相邻框架梁之间还可以采用预应力拉杆进行拉结，预应力拉杆间距为1.2-1.5m，第一排预应力拉杆离框架梁端部距离为400-450mm，预应力拉杆直径为25-28mm，预应力拉杆中间设置套筒，预应力拉杆与套筒通过螺纹连接，套筒内设有内丝扣，预应力拉杆与套筒联接部位设有丝牙，通过套筒的转动使预应力拉杆产生预应力。
本发明抗震加固效果好，应用前景广阔。
附图说明
图1为筏板基础外部抗震设施示意图，图2为木头榫头示意图，图3为抗震垫块示意图，图4为阻尼块示意图，图5为变形后阻尼块示意图，图6为预应力钢索拉结示意图，图7为预应力拉杆拉结示意图。
附图标记：1、抗震垫块，2、木框架，3、防震孔，4、抗震钢板，5、抗震橡胶块，6、橡胶垫块，7、侧向钢板，8、折形钢板，9、聚苯泡沫颗粒，10、密封橡皮垫，11、预留孔，12、预应力钢索，13、对拉螺栓，14、框架梁，15、预应力拉杆，16、套筒。
具体实施方式
实施例一
在筏板基础外部设置木框架2，木框架2由四块木头组成，木头直径为150mm，相邻木头之间采用榫接，木头榫头凸出长度为35mm，榫头采用圆形，榫头直径为35mm，圆形榫头在外部地震力的作用，会产生旋转滚动，通过旋转作用耗散了地震能量。筏板基础外边缘设置抗震垫块1，抗震垫块1间距为300-400mm，抗震垫块1由抗震钢板4和抗震橡胶块5组成，抗震钢板4和抗震橡胶块5间隔布置，抗震钢板4厚度为10mm，抗震橡胶块5厚度为20mm，抗震垫块1宽度和长度均为70mm。抗震垫块1将筏板所遇到的地震力传递给木框架2，木框架2的弹性变形会缓解筏板承受力。施工时剥离筏板基础保护层混凝土，将抗震垫块的抗震钢板4焊接在筏板基础内裸露钢筋。木框架2设置一榀。
为了进一步缓解筏板基础的地震力，离筏板基础边缘700mm部位设置防震孔3，防震孔3间距为1.35m，防震孔3直径为350mm，防震孔3深度为16m。
防震孔3用钻机取土后放入带透水纺布的竹笼进行护壁避免塌孔，竹笼外面包裹透水纺布，透水纺布用铁丝固定在竹笼上。防震孔3内填塞聚苯泡沫块，防震孔3可以阻隔地震水平力路径的传递，防震孔3内聚苯泡沫块可以有效缓冲地震力。
相邻框架柱之间设置一道抗震梁，抗震梁设置在框架柱高度方向的中部，抗震梁中部设置阻尼块。
阻尼块包括橡胶垫块6、侧向钢板7、折形钢板8、聚苯泡沫颗粒9，橡胶垫块6厚度为90mm，折形钢板8厚度为10mm，折形钢板8表面形状为锯齿形，每个锯齿形的长度为10mm，折形钢板8最远端点离橡胶垫块6近端表面距离为70mm，折形钢板8与橡胶垫块6近端表面形成的空隙内填塞聚苯泡沫颗粒9，聚苯泡沫颗粒9粒径为8～12mm，在地震力作用下折形钢板8的锯齿会出现变形，如图5出现弧形，折形钢板8的变形会耗散地震力。另外聚苯泡沫颗粒9的流动也会使地震能量获得释放。
阻尼块边部设置预留孔11，预留孔11直径为27mm。折形钢板8在预留孔11位置设置圆形密封橡皮垫10，密封橡皮垫10粘结在折形钢板8表面，当抗震梁钢筋穿过预留孔11后密封橡皮垫10予以密封，侧向钢板7厚度为12mm。侧向钢板7与折形钢板8通过焊接进行联接，侧向钢板7与橡胶垫块6通过强力胶进行联接。
框架柱的加固施工步骤包括：
(1)用切割机去掉抗震梁部位的隔墙，将抗震梁底部清理干净；
(2)在框架柱设置抗震梁部位钻设锚固孔，锚固孔直径为27mm，锚固孔长度为130mm；
(3)在锚固孔内放置抗震梁钢筋，抗震梁钢筋采用25mm，然后在锚固孔内注入树脂锚固剂；
(4)在抗震梁中部放置阻尼块，将抗震梁主筋穿入阻尼块预留孔11，阻尼块外表面的密封橡皮垫10将抗震梁主筋和阻尼块预留孔11之间空隙予以密封，然后绑扎箍筋；
(5)支设抗震梁模板；
(6)浇筑抗震梁混凝土。
相邻框架梁14之间采用预应力钢索12进行拉结，预应力钢索12将相邻框架梁14联成整体，预应力钢索12斜向对拉，相邻框架梁14有两道预应力钢索12，两道预应力钢索12形成十字交叉，预应力钢索12内设置对拉螺栓13，对拉螺栓利用丝杠进行伸缩，通过丝杠伸缩来调整预应力钢索12的松紧，，对拉螺栓直径为22mm，预应力钢索12与框架梁14交接处设置钢吊点，钢吊点所采用的钢筋为32mm，钢吊点设置位置离框架梁14端部距离为420mm。
实施例二
在筏板基础外部设置木框架2，木框架2由四块木头组成，木头直径为150mm，相邻木头之间采用榫接，木头榫头凸出长度为35mm，榫头采用圆形，榫头直径为35mm，圆形榫头在外部地震力的作用，会产生旋转滚动，通过旋转作用耗散了地震能量。筏板基础外边缘设置抗震垫块1，抗震垫块1间距为350mm，抗震垫块1由抗震钢板4和抗震橡胶块5组成，抗震钢板4和抗震橡胶块5间隔布置，抗震钢板4厚度为10mm，抗震橡胶块5厚度为20mm，抗震垫块1宽度和长度均为70mm。抗震垫块1将筏板所遇到的地震力传递给木框架2，木框架2的弹性变形会缓解筏板承受力。施工时剥离筏板基础保护层混凝土，将抗震垫块的抗震钢板4焊接在筏板基础内裸露钢筋。木框架2设置一榀。
离筏板基础边缘700mm部位设置防震孔3，防震孔3间距为1.35m，防震孔3直径为350mm，防震孔3深度为16m。
防震孔3用钻机取土后放入带透水纺布的竹笼进行护壁避免塌孔，竹笼外面包裹透水纺布，透水纺布用铁丝固定在竹笼上。防震孔3内填塞聚苯泡沫块。
相邻框架柱之间设置一道抗震梁，抗震梁中部设置阻尼块。
阻尼块包括橡胶垫块6、侧向钢板7、折形钢板8、聚苯泡沫颗粒9，橡胶垫块6厚度为90mm，折形钢板8厚度为10mm，折形钢板8表面形状为锯齿形，每个锯齿形的长度为10mm，折形钢板8最远端点离橡胶垫块6近端表面距离为70mm，折形钢板8与橡胶垫块6近端表面形成的空隙内填塞聚苯泡沫颗粒9，聚苯泡沫颗粒9粒径为8～12mm，在地震力作用下折形钢板8的锯齿会出现变形，如图5出现弧形，折形钢板8的变形会耗散地震力。另外聚苯泡沫颗粒9的流动也会使地震能量获得释放。
阻尼块边部设置预留孔11，预留孔11直径为27mm。折形钢板8在预留孔11位置设置圆形密封橡皮垫10，密封橡皮垫10粘结在折形钢板8表面，当抗震梁钢筋穿过预留孔11后密封橡皮垫10予以密封，侧向钢板7厚度为12mm。侧向钢板7与折形钢板8通过焊接进行联接，侧向钢板7与橡胶垫块6通过强力胶进行联接。
框架柱的加固施工步骤包括：
(1)用切割机去掉抗震梁部位的隔墙，将抗震梁底部清理干净；
(2)在框架柱设置抗震梁部位钻设锚固孔，锚固孔直径为27mm，锚固孔长度为130mm；
(3)在锚固孔内放置抗震梁钢筋，抗震梁钢筋采用25mm，然后在锚固孔内注入树脂锚固剂；
(4)在抗震梁中部放置阻尼块，将抗震梁主筋穿入阻尼块预留孔11，阻尼块外表面的密封橡皮垫10将抗震梁主筋和阻尼块预留孔11之间空隙予以密封，然后绑扎箍筋；
(5)支设抗震梁模板；
(6)浇筑抗震梁混凝土。
相邻框架梁14之间还可以采用预应力拉杆15进行拉结，预应力拉杆15间距为1.3m，第一排预应力拉杆15离框架梁14端部距离为420mm，预应力拉杆15直径为25mm，预应力拉杆15中间设置套筒16，预应力拉杆15与套筒16通过螺纹连接，套筒16内设有内丝扣，预应力拉杆15与套筒16联接部位设有丝牙，通过套筒16的转动使预应力拉杆15产生预应力。

Claims (1)

1.一种框架结构建筑物的抗震加固构造，其特征是通过木框架提升了基础的抗震性能，通过对框架柱的加固形成竖向抗震构造，通过框架梁的加固形成横向抗震构造；
在筏板基础外部设置木框架，木框架由四块木头组成，木头直径为140-160mm，相邻木头之间采用榫接，木头榫头凸出长度为30-40mm，榫头采用圆形，榫头直径为30-40mm，圆形榫头在外部地震力的作用，会产生旋转滚动，通过旋转作用耗散了地震能量；筏板基础外边缘设置抗震垫块，抗震垫块间距为300-400mm，抗震垫块由抗震钢板和抗震橡胶块组成，抗震钢板和抗震橡胶块间隔布置，抗震钢板厚度为8-10mm，抗震橡胶块厚度为20-25mm，抗震垫块宽度和长度均为60-80mm；抗震垫块将筏板所遇到的地震力传递给木框架，木框架的弹性变形会缓解筏板承受力；施工时剥离筏板基础保护层混凝土，将缓震块的抗震钢板焊接在筏板基础内裸露钢筋；
对于层高小于等于3m的建筑物，相邻框架柱之间设置一道抗震梁，抗震梁设置在框架柱高度方向的中部；对于层高大于3m且小于等于4m的建筑物，相邻框架柱之间设置两道抗震梁，第一道抗震梁设置在楼板以上1.5m处，第二道抗震梁设置在楼板以上2.5m处；对于层高大于4m的建筑物，相邻框架柱之间设置三道抗震梁，其中一道抗震梁设置在框架柱高度方向的中部；抗震梁中部设置阻尼块；
相邻框架梁之间采用预应力构件进行拉结；
相邻框架梁之间采用预应力钢索进行拉结，预应力钢索将相邻框架梁联成整体，预应力钢索斜向对拉，相邻框架梁有两道预应力钢索，两道预应力钢索形成十字交叉，预应力钢索内设置对拉螺栓，对拉螺栓利用丝杠进行伸缩，通过丝杠伸缩来调整预应力钢索的松紧，对拉螺栓直径为22mm，预应力钢索与框架梁交接处设置钢吊点，钢吊点所采用的钢筋为32mm，钢吊点设置位置离框架梁端部距离为400-450mm。
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