CN112064788A - 钢筋混凝土框架柱的加固结构及加固方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及钢筋混凝土框架柱的加固结构及加固方法，解决了现有技术中作为房子主要承重构件的框架柱的稳定性和抗震性低的问题。钢筋混凝土框架柱的加固结构及加固方法，钢筋混凝土框架柱的加固结构，包括贯穿在框架柱内的纵筋、绕接在纵筋外的内箍筋和外箍筋，以及浇筑在框架柱内的混凝土填充区和混凝土填充区外贴覆的外墙板，还包括：内置贝雷架。本发明通过框架柱整体以呈X形交叉的内置贝雷架为核心轴，纵筋沿框架柱轴心线贯穿，内箍筋和外箍筋绕接贯穿在纵筋和呈X形交叉的内置贝雷架上，外置贝雷架包设在内置贝雷架外，使得两种贝雷架形成稳定的三角形结构，加上混凝土的浇筑，使得框架柱的支撑力、抗弯性、抗压性均由大大提高。

Description

钢筋混凝土框架柱的加固结构及加固方法
技术领域
本发明涉及钢筋混凝土框架柱的加固结构及加固方法。
背景技术
钢筋混凝土框架柱与砌体结构中的构造柱不同：构造柱是为了加固墙身、提高砌体结构整体性而设置的柱子，构造柱作为构造措施，不进行受力计算；而框架柱作为框架结构、框架-剪力墙结构的主要竖向构件，是承担所有或主要的竖向荷载。现行《建筑抗震设计规范》（GB 50011）中3.5.2项规定结构体系“应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力”，因此，对框架结构、框架-剪力墙结构设计普遍遵循“强柱弱梁”的理念，即强烈地震作用下，框架结构塑性铰出现在梁端，柱子能维持足够的强度和稳定性。
“强柱弱梁”设计多采用较小的箍筋间距，防止竖向受力破坏时发生钢筋的“灯笼状”破坏；节点处柱子则进一步加密箍筋，使节点处柱子相对梁体具有更高的刚度。发明专利《钢筋混凝土框架柱的加固结构及加固方法》（CN103590617B）对钢筋混凝土框架中柱四周配置竖向通长的纵向空心方钢管、相邻方管间设水平联接筋的方式对框架柱进行加固。
相对现有技术，本发明就框架柱的加筋体系，在钢筋笼常规设计的基础上，创新性地提出一种钢筋混凝土框架柱的加固结构及加固方法，通过贝雷架、弹板与钢筋混凝土的组合，实现一种稳定性强、抗震性高的钢筋混凝土框架柱。
发明内容
本发明的目的是提供钢筋混凝土框架柱的加固结构及加固方法，解决了现有技术中作为房子主要承重构件的框架柱的稳定性和抗震性低的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
钢筋混凝土框架柱的加固结构，包括贯穿在框架柱内的纵筋、绕接在纵筋外的内箍筋和外箍筋，以及浇筑在框架柱内的混凝土填充区和混凝土填充区外贴覆的外墙板，还包括：
内置贝雷架，所述内置贝雷架设置有两组，两组内置贝雷架沿框架柱的对角线呈X形交叉固定，所述内箍筋和外箍筋均贯穿绕在两组内置贝雷架内；
外置贝雷架，所述外置贝雷架设置有四组，四组外置贝雷架两两首尾固定连接成方形结构，两组内置贝雷架的两端固定连接在所述方形结构的对角线上；
弹板组件，弹性组件包括设置在所述方形结构四个侧面的侧弹板和设置在所述方形结构四个拐角的角弹板，所述侧弹板对应在每一侧的外置贝雷架上共对称设置有两个，所述角弹板对应在每一个拐角处共对称设置有两个，且两个角弹板分别固定安装在两侧的侧弹板上。
优选的，所述内置贝雷架、外置贝雷架、侧弹板和角弹板均设置在混凝土填充区内。
优选的，所述外置贝雷架和内置贝雷架均包括对角线性阵列的方形框架，线性阵列的所述方形框架的两侧固定连接有纵架，所述纵架上等距开设有用于外箍筋贯穿的贯穿孔，竖直相邻的两个方形框架之间固定连接有与两侧的纵架固定连接的桁架，呈X形交叉的两个内置贝雷架之间在方形框架的拐角点固定连接，内置贝雷架和外置贝雷架之间在纵架处固定连接。
优选的，每一侧的所述两个侧弹板均呈弧形结构，且两个侧弹板之间互不接触，且两个侧弹板的一端分别与外置贝雷架固定连接，且每一侧均沿框架柱轴心线线性阵列有多组侧弹板。
优选的，每一个拐角处的两个所述角弹板之间互不接触，且两个角弹板均呈弧形结构，所述角弹板沿框架柱轴心线线性阵列有多组角弹板，且每一组角弹板均与上下相邻的两组侧弹板固定连接。
优选的，钢筋混凝土框架柱的加固方法，包括以下步骤：
步骤一：将两个内置贝雷架呈X形交叉设置后，两个内置贝雷架的方形框架焊接，然后将焊接好的沿框架柱轴心线阵列焊接的多组两个内置贝雷架插入框架柱预设孔内，两个内置贝雷架的交点处在框架柱的轴心线上；
步骤二：将纵筋布置在框架柱预设孔内，然后由框架柱底部至顶部，依次绕接内箍筋和外箍筋，内箍筋贯穿两个内置贝雷架的方形框架，外箍筋贯穿两个内置贝雷架的纵架的贯穿孔上；
步骤三：将四个外置贝雷架首尾两两焊接呈方形结构，包设在呈X形交叉的两个内置贝雷架外，两个内置贝雷架的两端分别与方形结构的对角点焊接，四个外置贝雷架沿框架柱轴心线线性阵列焊接多组；
步骤四：将侧弹板焊接在每一侧的外置贝雷架的两侧，将角弹板焊接在每一个拐角处的两个侧弹板上，每一个角弹板均与上下两个侧弹板焊接；
步骤五：固定好框架柱模板，然后浇筑混凝土。
本发明至少具备以下有益效果：
1.通过基本的框架柱组合内加设贝雷架和弹板，使得框架柱整体以呈X形交叉的内置贝雷架为核心轴，纵筋沿框架柱轴心线贯穿，内箍筋和外箍筋绕接贯穿在纵筋和呈X形交叉的内置贝雷架上，外置贝雷架包设在内置贝雷架外，使得两种贝雷架形成稳定的三角形结构，加上混凝土的浇筑，使得框架柱的支撑力、抗弯性、抗压性均由大大提高。
2.通过侧弹板用于接收抵消来自框架柱四周的撞击力，角弹板用于接收抵消来自框架柱四角的撞击力，框架柱受到的撞击力在两种弹板的作用下沿框架柱的轴心方形被大大消耗，大大降低撞击力传导至外内置贝雷架、内箍筋和外箍筋的力值，从而实现了一种稳定性高、减震缓冲性能好的钢筋混凝土框架柱。
3.通过钢筋混凝土框架柱的加固方法的构建，该框架柱搭建在房子内，会大大提高房子整体的稳定性和牢固性，从而提高房子的抗震等级，降低低震感导致房屋坍塌损坏的情况发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为框架柱横截面剖视示意图；
图2为外置贝雷架侧视示意图；
图3为内置贝雷架正视示意图。
图中：1、纵筋；2、内箍筋；3、外箍筋；4、内置贝雷架；401、方形框架；402、桁架；403、纵架；404、贯穿孔；5、外置贝雷架；6、侧弹板；7、角弹板；8、混凝土填充区；9、外墙板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
参照图1-3，钢筋混凝土框架柱的加固结构，包括贯穿在框架柱内的纵筋1、绕接在纵筋1外的内箍筋2和外箍筋3，以及浇筑在框架柱内的混凝土填充区8和混凝土填充区8外贴覆的外墙板9，还包括：
内置贝雷架4，内置贝雷架4设置有两组，两组内置贝雷架4沿框架柱的对角线呈X形交叉固定，内箍筋2和外箍筋3均贯穿绕在两组内置贝雷架4内；
外置贝雷架5，外置贝雷架5设置有四组，四组外置贝雷架5两两首尾固定连接成方形结构，两组内置贝雷架4的两端固定连接在方形结构的对角线上；内置贝雷架4、外置贝雷架5、侧弹板6和角弹板7均设置在混凝土填充区8内；外置贝雷架5和内置贝雷架4均包括对角线性阵列的方形框架401，线性阵列的方形框架401的两侧固定连接有纵架403，纵架403上等距开设有用于外箍筋3贯穿的贯穿孔404，竖直相邻的两个方形框架401之间固定连接有与两侧的纵架403固定连接的桁架402，呈X形交叉的两个内置贝雷架4之间在方形框架401的拐角点固定连接，内置贝雷架4和外置贝雷架5之间在纵架403处固定连接；
弹板组件，弹性组件包括设置在方形结构四个侧面的侧弹板6和设置在方形结构四个拐角的角弹板7，侧弹板6对应在每一侧的外置贝雷架5上共对称设置有两个，角弹板7对应在每一个拐角处共对称设置有两个，且两个角弹板7分别固定安装在两侧的侧弹板6上；每一侧的两个侧弹板6均呈弧形结构，且两个侧弹板6之间互不接触，且两个侧弹板6的一端分别与外置贝雷架5固定连接，且每一侧均沿框架柱轴心线线性阵列有多组侧弹板6；每一个拐角处的两个角弹板7之间互不接触，且两个角弹板7均呈弧形结构，角弹板7沿框架柱轴心线线性阵列有多组角弹板7，且每一组角弹板7均与上下相邻的两组侧弹板6固定连接；
本实施例中，通过在基本的框架柱组合内加设贝雷架和弹板，使得框架柱整体以呈X形交叉的内置贝雷架4为核心轴，纵筋1沿框架柱轴心线贯穿，内箍筋2和外箍筋3绕接贯穿在纵筋1和呈X形交叉的内置贝雷架4上，外置贝雷架5包设在内置贝雷架4外，使得两种贝雷架形成稳定的三角形结构，加上混凝土的浇筑，使得框架柱的支撑力、抗弯性、抗压性均由大大提高；与此同时，侧弹板6用于接收抵消来自框架柱四周的撞击力，角弹板7用于接收抵消来自框架柱四角的撞击力，角弹板7与侧弹板6固定连接，角弹板7和侧弹板6均沿框架柱轴心线线性阵列，从而使得框架柱受到的撞击力在两种弹板的作用下沿框架柱的轴心方形被大大消耗，大大降低撞击力传导至外内置贝雷架4、内箍筋2和外箍筋3的力值，从而实现了一种稳定性高、减震缓冲性能好的钢筋混凝土框架柱。
实施例二
参照图1-3，钢筋混凝土框架柱的加固方法，包括以下步骤：
步骤一：将两个内置贝雷架4呈X形交叉设置后，两个内置贝雷架4的方形框架401焊接，然后将焊接好的沿框架柱轴心线阵列焊接的多组两个内置贝雷架4插入框架柱预设孔内，两个内置贝雷架4的交点处在框架柱的轴心线上；
步骤二：将纵筋1布置在框架柱预设孔内，然后由框架柱底部至顶部，依次绕接内箍筋2和外箍筋3，内箍筋2贯穿两个内置贝雷架4的方形框架401，外箍筋3贯穿两个内置贝雷架4的纵架403的贯穿孔404上；
步骤三：将四个外置贝雷架5首尾两两焊接呈方形结构，包设在呈X形交叉的两个内置贝雷架4外，两个内置贝雷架4的两端分别与方形结构的对角点焊接，四个外置贝雷架5沿框架柱轴心线线性阵列焊接多组；
步骤四：将侧弹板6焊接在每一侧的外置贝雷架5的两侧，将角弹板7焊接在每一个拐角处的两个侧弹板6上，每一个角弹板7均与上下两个侧弹板6焊接；
步骤五：固定好框架柱模板，然后浇筑混凝土；
本实施例中，通过上述方法构件如图1-3所示的稳定性高、减震性高的框架柱，该框架柱搭建在房子内，会大大提高房子整体的稳定性和牢固性，从而提高房子的抗震等级，降低低震感导致房屋坍塌损坏的情况发生。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.钢筋混凝土框架柱的加固结构，包括贯穿在框架柱内的纵筋（1）、绕接在纵筋（1）外的内箍筋（2）和外箍筋（3），以及浇筑在框架柱内的混凝土填充区（8）和混凝土填充区（8）外贴覆的外墙板（9），其特征在于，还包括：
内置贝雷架（4），所述内置贝雷架（4）设置有两组，两组内置贝雷架（4）沿框架柱的对角线呈X形交叉固定，所述内箍筋（2）和外箍筋（3）均贯穿绕在两组内置贝雷架（4）内；
外置贝雷架（5），所述外置贝雷架（5）设置有四组，四组外置贝雷架（5）两两首尾固定连接成方形结构，两组内置贝雷架（4）的两端固定连接在所述方形结构的对角线上；
弹板组件，弹性组件包括设置在所述方形结构四个侧面的侧弹板（6）和设置在所述方形结构四个拐角的角弹板（7），所述侧弹板（6）对应在每一侧的外置贝雷架（5）上共对称设置有两个，所述角弹板（7）对应在每一个拐角处共对称设置有两个，且两个角弹板（7）分别固定安装在两侧的侧弹板（6）上。
2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土框架柱的加固结构，其特征在于，所述内置贝雷架（4）、外置贝雷架（5）、侧弹板（6）和角弹板（7）均设置在混凝土填充区（8）内。
3.根据权利要求1所述的钢筋混凝土框架柱的加固结构，其特征在于，所述外置贝雷架（5）和内置贝雷架（4）均包括对角线性阵列的方形框架（401），线性阵列的所述方形框架（401）的两侧固定连接有纵架（403），所述纵架（403）上等距开设有用于外箍筋（3）贯穿的贯穿孔（404），竖直相邻的两个方形框架（401）之间固定连接有与两侧的纵架（403）固定连接的桁架（402），呈X形交叉的两个内置贝雷架（4）之间在方形框架（401）的拐角点固定连接，内置贝雷架（4）和外置贝雷架（5）之间在纵架（403）处固定连接。
4.根据权利要求1所述的钢筋混凝土框架柱的加固结构，其特征在于，每一侧的所述两个侧弹板（6）均呈弧形结构，且两个侧弹板（6）之间互不接触，且两个侧弹板（6）的一端分别与外置贝雷架（5）固定连接，且每一侧均沿框架柱轴心线线性阵列有多组侧弹板（6）。
5.根据权利要求1所述的钢筋混凝土框架柱的加固结构，其特征在于，每一个拐角处的两个所述角弹板（7）之间互不接触，且两个角弹板（7）均呈弧形结构，所述角弹板（7）沿框架柱轴心线线性阵列有多组角弹板（7），且每一组角弹板（7）均与上下相邻的两组侧弹板（6）固定连接。
6.根据权利要求1所述的钢筋混凝土框架柱的加固方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将两个内置贝雷架（4）呈X形交叉设置后，两个内置贝雷架（4）的方形框架（401）焊接，然后将焊接好的沿框架柱轴心线阵列焊接的多组两个内置贝雷架（4）插入框架柱预设孔内，两个内置贝雷架（4）的交点处在框架柱的轴心线上；
步骤二：将纵筋（1）布置在框架柱预设孔内，然后由框架柱底部至顶部，依次绕接内箍筋（2）和外箍筋（3），内箍筋（2）贯穿两个内置贝雷架（4）的方形框架（401），外箍筋（3）贯穿两个内置贝雷架（4）的纵架（403）的贯穿孔（404）上；
步骤三：将四个外置贝雷架（5）首尾两两焊接呈方形结构，包设在呈X形交叉的两个内置贝雷架（4）外，两个内置贝雷架（4）的两端分别与方形结构的对角点焊接，四个外置贝雷架（5）沿框架柱轴心线线性阵列焊接多组；
步骤四：将侧弹板（6）焊接在每一侧的外置贝雷架（5）的两侧，将角弹板（7）焊接在每一个拐角处的两个侧弹板（6）上，每一个角弹板（7）均与上下两个侧弹板（6）焊接；
步骤五：固定好框架柱模板，然后浇筑混凝土。
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