CN110056234B - 一种屈曲约束钢板墙加固既有框架结构的连接节点 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种屈曲约束钢板墙加固既有框架结构的连接节点，包括U型箍，T型钢板，加强板，屈曲约束钢板墙，栓钉，固定装置；所述屈曲约束钢板墙布置在既有框架梁的跨中，其上下两端分别与两侧的T型钢板通过固定装置连接，所述T型钢板的另一端与加强板固定，并通过栓钉紧固在既有框架柱的端部；所述U型箍布置在屈曲约束钢板墙的上下两端，U型箍的底部钢板与T型钢板固定连接，U型箍的两侧钢板通过栓钉紧固在既有框架梁的两侧，栓钉伸入既有框架梁的内部。本连接节点即加固既有框架梁又加强既有框架与屈曲约束钢板墙的连接，提高了既有框架结构的抗震能力，该连接节点可以在工厂中预先制作，便于施工。

Description

一种屈曲约束钢板墙加固既有框架结构的连接节点
技术领域
本发明公开了一种屈曲约束钢板墙加固既有框架结构的连接节点，属于建筑结构节点连接技术领域，特别涉及既有框架结构加固与结构抗震领域。
背景技术
近年来，地震灾害发生的频度和强度越来越高，给人们带来巨大的生命财产损失。目前，框架结构建筑物接近设计使用年限或不能满足目前抗震设防要求。从抗震的角度看，这些建筑多数在建造时抗震设防较低，不能满足现有的抗震设防要求，应进行抗震鉴定，必要时需进行抗震加固。从建筑使用的角度看，建筑原有的一些功能已不能满足当前使用的要求，一些设备老化陈旧，需进行部分功能改造和设施更新。屈曲约束钢板剪力墙是一种新型抗侧力耗能构件，小震作用下，钢板墙弹性工作，具有很大的结构抗侧刚度；中震或大震作用下，钢板墙通过良好的屈服塑性变形，具有优越的耗能减震能力。因此将屈曲约束钢板墙用于结构的加固具有重要的意义，但目前屈曲约束钢板墙与既有框架结构的连接问题，一直没有比较好的解决方法。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种屈曲约束钢板墙加固既有框架结构的连接节点，用于解决现有技术中屈曲约束钢板墙加固既有框架结构的连接问题。
为了达到以上的目的，本发明所采用的技术方案是：
一种屈曲约束钢板墙加固既有框架结构的连接节点，包括U型箍，T型钢板，加强板，屈曲约束钢板墙，栓钉，固定装置；所述屈曲约束钢板墙布置在既有框架梁的跨中，其上下两端分别与两侧的T型钢板通过固定装置连接，所述T型钢板的另一端与加强板固定，并通过栓钉紧固在既有框架柱的端部；所述U型箍布置在屈曲约束钢板墙的上下两端，U型箍的底部钢板与T型钢板固定连接，U型箍的两侧钢板通过栓钉紧固在既有框架梁的两侧，栓钉伸入既有框架梁的内部。
所述屈曲约束钢板墙包括芯板，无粘结材料，混凝土约束板，连接键，水平加劲肋，竖向加劲肋；所述芯板上设有若干圆孔，所述连接键穿过圆孔，在芯板的两侧通过连接键连接无粘结材料，在无粘结材料的外侧设置混凝土约束板，在芯板的两端固定有水平加劲肋和竖向加劲肋。
进一步地，所述U型箍的侧面钢板与底部钢板通过侧面钢板底部内开坡口角焊缝连接。
进一步地，所述屈曲约束钢板墙与固定装置通过坡口角焊缝连接。
进一步地，所述固定装置与T型钢板通过全熔透坡口对接焊缝连接。
进一步地，所述T型钢板与加强板通过全熔透坡口对接焊缝连接。
进一步地，所述U型箍的底部钢板与T型钢板通过角焊缝连接。
进一步地，所述栓钉与加强板采用塞焊连接的方式伸入到既有框架柱的内部。
进一步地，所述栓钉与U型箍的侧面钢板采用塞焊连接的方式伸入到既有框架梁的内部。
与现有技术相比，本发明具有如下的优点：
（1）解决了既有框架结构内设置屈曲约束钢板剪力墙的关键问题，可方便实现屈曲约束钢板墙加固既有框架结构，以及屈曲约束钢板墙与既有框架梁的连接。
（2）该加固连接节点装置可在工厂预先制作，工艺流程简单，提高生产效率。
（3）U型箍加固既有框架梁，U型箍的侧钢板通过栓钉采用塞焊连接的方式紧固在既有框架梁上。既起到加固既有框架梁的目的，栓钉承担钢板墙对框架的剪力，又减少了框架梁的剪切破坏。
（4）T型钢板与U型箍和屈曲约束钢板墙焊接在一起提高了加固装置的整体性，极大地提高了连接节点的抗震能力，具有广阔的应用前景。
（5）T型钢板通过加强板固定在框架柱的端部，屈曲约束钢板墙受力对既有框架梁产生的剪力，一部分由T型钢板承担传递给框架柱，一部分由U型箍上的栓钉承担，极大地减少了屈曲约束钢板墙作用在既有框架梁上的附加剪力，降低既有框架梁的剪切破坏。
附图说明
图1为本发明一种屈曲约束钢板墙加固既有框架结构的连接节点的整体示意图。
图2为本发明一种屈曲约束钢板墙加固既有框架结构的连接节点的平面示意图。
图3为本发明一种屈曲约束钢板墙加固既有框架结构的连接节点的大样示意图。
图4为本发明一种屈曲约束钢板墙加固既有框架结构的连接节点的T型钢板与固定装置示意图。
图5为本发明一种屈曲约束钢板墙加固既有框架结构的连接节点的U型箍示意图。
图6为本发明一种屈曲约束钢板墙加固既有框架结构的连接节点的栓钉示意图。
图7为本发明一种屈曲约束钢板墙加固既有框架结构的连接节点的屈曲约束钢板墙示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步说明。
如图1至图6所示，一种屈曲约束钢板墙加固既有框架结构的连接节点，包括U型箍1，T型钢板2，加强板3，屈曲约束钢板墙5，栓钉6，固定装置7；所述屈曲约束钢板墙5布置在既有框架梁的跨中，其上下两端分别与两侧的T型钢板2通过固定装置7连接，所述T型钢板2的另一端与加强板3固定，并通过栓钉6紧固在既有框架柱的端部；所述U型箍1布置在屈曲约束钢板墙5的上下两端，U型箍1的底部钢板4与T型钢板2固定连接，U型箍1的两侧钢板通过栓钉6紧固在既有框架梁的两侧，栓钉6伸入既有框架梁的内部。
如图7所示，所述屈曲约束钢板墙5包括芯板8，无粘结材料9，混凝土约束板10，连接键11，水平加劲肋12，竖向加劲肋13；所述芯板8上设有若干圆孔，所述连接键11穿过圆孔，在芯板8的两侧通过连接键11连接无粘结材料9，在无粘结材料9的外侧设置混凝土约束板10，在芯板8的两端固定有水平加劲肋12和竖向加劲肋13。水平加劲肋12与芯板8焊接连接，竖向加劲肋13与芯板8和水平加劲肋12采用角焊缝连接，进一步加强芯板8。通过混凝土约束板10限制芯板8的面外位移，充分利用屈曲约束钢板墙5的芯板8耗能性能，节约材料。
所述U型箍1的侧面钢板与底部钢板4通过侧面钢板底部内开坡口角焊缝连接。所述屈曲约束钢板墙5与固定装置7通过坡口角焊缝连接。所述固定装置7与T型钢板2通过全熔透坡口对接焊缝连接。所述T型钢板2与加强板3通过全熔透坡口对接焊缝连接。所述U型箍1的底部钢板4与T型钢板2通过角焊缝连接。
所述栓钉6与加强板3采用塞焊连接的方式伸入到既有框架柱的内部。所述栓钉6与U型箍1的侧面钢板采用塞焊连接的方式伸入到既有框架梁的内部。屈曲约束钢板墙5的附加剪力由T型钢板2和U型箍1侧面钢板上的栓钉6承担，减小屈曲约束钢板墙5作用在既有框架梁上的剪力，避免框架梁受剪破坏。增加既有框架与加固连接节点的整体性，不仅提高既有框架梁的承载力，而且提高既有框架梁的延性，达到加固既有框架的目的。
本发明的连接节点可以在工厂预先制作，工艺流程简单。在施工前可以将U型箍1、屈曲约束钢板墙5内部的芯板8、无粘结材料9、混凝土约束板10和连接键11预先在工厂生产并安装完毕，T型钢板2与固定装置7预先焊接好，然后焊接与T型钢板2连接的屈曲约束钢板墙5，增加结构的整体性，提高抗震能力，便于施工。

Claims (8)

1.一种屈曲约束钢板墙加固既有框架结构的连接节点，其特征在于，包括U型箍(1)，T型钢板(2)，加强板(3)，屈曲约束钢板墙(5)，栓钉(6)，固定装置(7)；所述屈曲约束钢板墙(5)布置在既有框架梁的跨中，其上下两端分别与两侧的T型钢板(2)通过固定装置(7)连接，所述T型钢板(2)的另一端与加强板(3)固定，并通过栓钉(6)紧固在既有框架柱的端部；所述U型箍(1)布置在屈曲约束钢板墙(5)的上下两端，U型箍(1)的底部钢板(4)与T型钢板(2)固定连接，U型箍(1)的两侧钢板通过栓钉(6)紧固在既有框架梁的两侧，栓钉(6)伸入既有框架梁的内部；
所述屈曲约束钢板墙(5)包括芯板(8)，无粘结材料(9)，混凝土约束板(10)，连接键(11)，水平加劲肋(12)，竖向加劲肋(13)；所述芯板(8)上设有若干圆孔，所述连接键(11)穿过圆孔，在芯板(8)的两侧通过连接键(11)连接无粘结材料(9)，在无粘结材料(9)的外侧设置混凝土约束板(10)，在芯板(8)的两端固定有水平加劲肋(12)和竖向加劲肋(13)；通过混凝土约束板(10)限制芯板(8)的面外位移；屈曲约束钢板墙(5)的附加剪力由T型钢板(2)和U型箍(1)侧面钢板上的栓钉(6)承担，减小屈曲约束钢板墙(5)作用在既有框架梁上的剪力。
2.根据权利要求1所述的屈曲约束钢板墙加固既有框架结构的连接节点，其特征在于，所述U型箍(1)的侧面钢板与底部钢板(4)通过侧面钢板底部内开坡口角焊缝连接。
3.根据权利要求1所述的屈曲约束钢板墙加固既有框架结构的连接节点，其特征在于，所述屈曲约束钢板墙(5)与固定装置(7)通过坡口角焊缝连接。
4.根据权利要求1所述的屈曲约束钢板墙加固既有框架结构的连接节点，其特征在于，所述固定装置(7)与T型钢板(2)通过全熔透坡口对接焊缝连接。
5.根据权利要求1所述的屈曲约束钢板墙加固既有框架结构的连接节点，其特征在于，所述T型钢板(2)与加强板(3)通过全熔透坡口对接焊缝连接。
6.根据权利要求1所述的屈曲约束钢板墙加固既有框架结构的连接节点，其特征在于，所述U型箍(1)的底部钢板(4)与T型钢板(2)通过角焊缝连接。
7.根据权利要求1所述的屈曲约束钢板墙加固既有框架结构的连接节点，其特征在于，所述栓钉(6)与加强板(3)采用塞焊连接的方式伸入到既有框架柱的内部。
8.根据权利要求1所述的屈曲约束钢板墙加固既有框架结构的连接节点，其特征在于，所述栓钉(6)与U型箍(1)的侧面钢板采用塞焊连接的方式伸入到既有框架梁的内部。
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