CN109680977A - 一种既有建筑增层减震加固连接结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种既有建筑增层减震加固连接结构，属于建筑增层改造加固措施领域。在原有建筑和外加建筑之间设置由两个上部耗能连接钢板和两个侧面耗能钢板围成的结构，在两个侧面耗能钢板之间设置若干水平支撑耗能钢板，在上部耗能连接钢板和水平支撑耗能钢板之间设置若干弧形耗能钢板，弧形耗能钢板的两端分别和上部耗能连接钢板、水平支撑耗能钢板连接；有益效果是工业化拆分十分便利，且预制构件便于生产，易于安装，有利于推动工业化进程，对原有建筑进行套设加层时，原有建筑和外加建筑是紧邻的，本装置可以很好地对二者进行固定，不会使地震来时原有建筑和外加建筑发生碰撞破坏、拉拔破坏等，提高原有建筑外套加层后的抗震性能和安全性能。
Description
技术领域
本发明属于建筑增层改造加固措施领域，特别是涉及一种既有建筑增层减震加固连接结构。
背景技术
我国人口众多，土地资源十分紧张。因此，节约用地是一个急需解决的问题；同时，加层改造工程对节约土地、降低工程造价等诸多方面有着十分显著的作用。房屋加层与改造概括而言，可分为民用与工业房屋的加层与改造，其中，民用建筑如住宅、办公楼、医院、旅馆、商店等，这是较为量大面广的建筑，根据我国的国情不允许占用良田好土修建房屋，决定了我国对低层或多层房屋应尽可能进行改造利用，而不能采取全部推倒重建的方针。据调查在城镇中有大量的低层或多层民用建筑，既不能停止使用，又急需扩大使用面积。结合房屋使用功能改善或大修进行加层，是改造利用低层或多层房屋变为多层、中高层房屋的重要途径，其中有些建筑物在过去建造中没有进行抗震设防或者设防标准偏低，可对这类建筑进行加固加层改造，以达到改善房屋使用功能，抗震加固及结构消能减震的目的，保证连接足够稳定的同时提升抗震性能，地震灾害具有突发性和毁灭性，严重威胁着人类生命、财产的安全。世界上每年发生破坏性地震近千次，一次大地震可引起上千亿美元的经济损失，导致几十万人死亡或严重伤残。我国地处世界上两个最活跃的地震带上，是遭受地震灾害最严重的国家之一，地震造成的人员伤亡居世界首位，经济损失也十分巨大。地震时加层建筑物结构连接抗震性不好易导致大量破坏与倒塌，使主体承重结构严重破坏甚至倒塌，是造成地震灾害的直接原因。为了避免上述灾害的发生，人们必须对加层建筑物结构地震反应进行控制，并消除抗震性不好的特点，使其在小风或小震时具有足够刚度以满足使用要求，当出现大震或大风时，结构具有一定弹性作用，产生较大阻尼，可大量消耗输入结构的地震或风振能量，使结构动能或弹性势能等能量转化成热能等形式耗散掉，保护结构在强震或大风中免遭破坏。目前研发的加层建筑物结构抗震能力不好，因此制造工艺和耗能能力仍需进一步改进。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种既有建筑增层减震加固连接结构，保证结构抗震耗能的同时使其具有一定刚度，不会使地震来时原有建筑和外加建筑发生碰撞破坏、拉拔破坏等，提高原有建筑外套加层后的抗震性能和安全性能。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种既有建筑增层减震加固连接结构，包括连接件、直角耗能连接钢板、连接螺孔、连接铆钉、上部耗能连接钢板、侧面耗能钢板、弧形耗能钢板、连接螺栓、锁紧螺母、弹性缓冲层和水平支撑耗能钢板，在原有建筑和外加建筑之间设置由两个上部耗能连接钢板和两个侧面耗能钢板围成的结构，在两个侧面耗能钢板之间设置若干水平支撑耗能钢板，在上部耗能连接钢板和水平支撑耗能钢板之间设置若干弧形耗能钢板，弧形耗能钢板的两端分别和上部耗能连接钢板、水平支撑耗能钢板连接；在相邻的两个水平支撑耗能钢板之间设置若干弧形耗能钢板，弧形耗能钢板两端分别和两个水平支撑耗能钢板连接，弧形耗能钢板从中间到两侧弯曲半径逐渐减小，设置若干连接螺栓穿过弧形耗能钢板的中点，连接螺栓的两端和侧面耗能钢板采用锁紧螺母固定；直角耗能连接钢板由竖直钢板和水平钢板构成，竖直钢板、水平钢板呈直角结构，在竖直钢板、水平钢板上分别设置若干连接螺孔，在上部耗能连接钢板上设置若干连接螺孔；采用若干连接铆钉对直角耗能连接钢板和原有建筑、外加建筑、上部耗能连接钢板分别进行连接，采用若干连接件对原有建筑和侧面耗能钢板以及外加建筑和侧面耗能钢板进行加固连接，在原有建筑和侧面耗能钢板之间以及外加建筑和侧面耗能钢板之间设置弹性缓冲层。
进一步地，所述连接铆钉的尺寸依据连接螺孔尺寸进行设置。
进一步地，所述竖直钢板、水平钢板、上部耗能连接钢板、侧面耗能钢板、弧形耗能钢板、水平支撑耗能钢板均采用低屈服点钢板制成。
进一步地，所述弹性缓冲层采用高强橡胶材料制成。
进一步地，所述弧形耗能钢板两端分别和上部耗能连接钢板、水平支撑耗能钢板采用焊接连接。
进一步地，所述连接件采用镀锌防腐蚀处理。
本发明的有益效果是：施工简单，施工成本低，工业化拆分十分便利，且预制的构件便于生产，易于安装，有利于推动工业化进程，对原有建筑进行套设加层时，原有建筑和外加建筑是紧邻的，本装置可以很好地对二者进行固定，发生相对位移时会对弹性缓冲层挤压耗能，可通过直角耗能连接钢板对上部耗能连接钢板、连接件对侧面耗能钢板进行拉压，进而对弧形耗能钢板拉压起到多重耗能，使耗能效率显著提升，而且水平支撑耗能钢板起到有效支撑作用，保证结构抗震耗能的同时使其具有一定刚度，不会使地震来时原有建筑和外加建筑发生碰撞破坏、拉拔破坏等，有很好的缓冲效果，能够使原有建筑和外加建筑协同工作，提高原有建筑外套加层后的抗震性能和安全性能。
附图说明
图1为本发明既有建筑增层减震加固连接结构剖面示意图。
图2为直角耗能连接钢板正视示意图。
图3为直角耗能连接钢板俯视示意图。
图4为直角耗能连接钢板侧视示意图。
图5为上部耗能连接钢板示意图。
图中：1为原有建筑；2为外加建筑；3为连接件；4为直角耗能连接钢板；5为竖直钢板；6为水平钢板；7为连接螺孔；8为连接铆钉；9为上部耗能连接钢板；10为侧面耗能钢板；11为弧形耗能钢板；12为连接螺栓；13为锁紧螺母；14为弹性缓冲层；15为水平支撑耗能钢板。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例：如图1-图5所示，一种既有建筑增层减震加固连接结构，主要包括原有建筑1、外加建筑2、连接件3、直角耗能连接钢板4、竖直钢板5、水平钢板6、连接螺孔7、连接铆钉8、上部耗能连接钢板9、侧面耗能钢板10、弧形耗能钢板11、连接螺栓12、锁紧螺母13、弹性缓冲层14和水平支撑耗能钢板15，既有建筑增层减震加固连接结构中，在原有建筑1和外加建筑2之间设置上部耗能连接钢板9和侧面耗能钢板10围成的结构，采用若干直角耗能连接钢板4和连接铆钉8对原有建筑1、外加建筑2和上部耗能连接钢板9进行连接，采用若干连接件3对原有建筑1、外加建筑2和侧面耗能钢板10进行加固连接，在原有建筑1、外加建筑2和侧面耗能钢板10之间设置弹性缓冲层14，直角耗能连接钢板4由竖直钢板5、水平钢板6构成，竖直钢板5、水平钢板6呈直角结构，在竖直钢板5、水平钢板6上设置若干连接螺孔7，在上部耗能连接钢板9上设置若干连接螺孔7，在两个侧面耗能钢板10之间设置若干水平支撑耗能钢板15，在上部耗能连接钢板9和水平支撑耗能钢板15、水平支撑耗能钢板15和水平支撑耗能钢板15之间设置若干弧形耗能钢板11，弧形耗能钢板11两端分别和上部耗能连接钢板9、水平支撑耗能钢板15连接，弧形耗能钢板11从中间到两侧弯曲半径逐渐减小，设置若干连接螺栓12穿过弧形耗能钢板11的中点和侧面耗能钢板10，两端采用锁紧螺母13固定。
弧形耗能钢板11两端分别和上部耗能连接钢板9、水平支撑耗能钢板15采用焊接连接。
连接件3采用镀锌防腐蚀处理。竖直钢板5、水平钢板6、上部耗能连接钢板9、侧面耗能钢板10、弧形耗能钢板11、水平支撑耗能钢板15采用低屈服点钢板制成。连接铆钉8的尺寸依据连接螺孔7尺寸进行设置。弹性缓冲层14采用高强橡胶材料制成。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种既有建筑增层减震加固连接结构，包括连接件(3)、直角耗能连接钢板(4)、连接螺孔(7)、连接铆钉(8)、上部耗能连接钢板(9)、侧面耗能钢板(10)、弧形耗能钢板(11)、连接螺栓(12)、锁紧螺母(13)、弹性缓冲层(14)和水平支撑耗能钢板(15)，其特征在于：
在原有建筑(1)和外加建筑(2)之间设置由两个上部耗能连接钢板(9)和两个侧面耗能钢板(10)围成的结构，在两个侧面耗能钢板(10)之间设置若干水平支撑耗能钢板(15)，在上部耗能连接钢板(9)和水平支撑耗能钢板(15)之间设置若干弧形耗能钢板(11)，弧形耗能钢板(11)的两端分别和上部耗能连接钢板(9)、水平支撑耗能钢板(15)连接；在相邻的两个水平支撑耗能钢板(15)之间设置若干弧形耗能钢板(11)，弧形耗能钢板(11)两端分别和两个水平支撑耗能钢板(15)连接，弧形耗能钢板(11)从中间到两侧弯曲半径逐渐减小，设置若干连接螺栓(12)穿过弧形耗能钢板(11)的中点，连接螺栓(12)的两端和侧面耗能钢板(10)采用锁紧螺母(13)固定；
直角耗能连接钢板(4)由竖直钢板(5)和水平钢板(6)构成，竖直钢板(5)、水平钢板(6)呈直角结构，在竖直钢板(5)、水平钢板(6)上分别设置若干连接螺孔(7)，在上部耗能连接钢板(9)上设置若干连接螺孔(7)；
采用若干连接铆钉(8)对直角耗能连接钢板(4)和原有建筑(1)、外加建筑(2)、上部耗能连接钢板(9)分别进行连接，采用若干连接件(3)对原有建筑(1)和侧面耗能钢板(10)以及外加建筑(2)和侧面耗能钢板(10)进行加固连接，在原有建筑(1)和侧面耗能钢板(10)之间以及外加建筑(2)和侧面耗能钢板(10)之间设置弹性缓冲层(14)。
2.根据权利要求1所述的一种既有建筑增层减震加固连接结构，其特征在于：所述连接铆钉(8)的尺寸依据连接螺孔(7)尺寸进行设置。
3.根据权利要求1所述的一种既有建筑增层减震加固连接结构，其特征在于：所述竖直钢板(5)、水平钢板(6)、上部耗能连接钢板(9)、侧面耗能钢板(10)、弧形耗能钢板(11)、水平支撑耗能钢板(15)均采用低屈服点钢板制成。
4.根据权利要求1所述的一种既有建筑增层减震加固连接结构，其特征在于：所述弹性缓冲层(14)采用高强橡胶材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种既有建筑增层减震加固连接结构，其特征在于：所述弧形耗能钢板(11)两端分别和上部耗能连接钢板(9)、水平支撑耗能钢板(15)采用焊接连接。
6.根据权利要求1所述的一种既有建筑增层减震加固连接结构，其特征在于：所述连接件(3)采用镀锌防腐蚀处理。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110847365A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-02-28 | 湖南麓上住宅工业科技有限公司 | 装配式木建筑吸能减振结构 |
| AU2020327349B2 (en) * | 2020-03-19 | 2022-04-14 | Qingdao university of technology | Energy-consuming latticed column structure with dense batten plates and use method |
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