CN207673031U - 一种t型钢梁延性柱耗能器加固结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种T型钢梁延性柱耗能器加固结构，涉及混凝土结构加固技术领域，其包括有原框架柱和原框架梁构成的框架结构及设置在原框架柱和原框架梁节点上的装配式T型钢梁延性柱耗能器；与现有技术相比，本方案具有的有益技术效果为：(1)、钢筋混凝土延性柱耗能器布置灵活方便，其与钢梁之间采用装配式连接结构，减少了现场作业的施工量，对居民日常生活基本无影响，安装比较方便；(2)、T型钢梁延性柱耗能器直接安装在原框架的外侧，加强了节点核心区的强度，大大提高了结构的承载能力、刚度以及延性，并且钢梁与钢筋混凝土延性柱耗能器相结合体现了钢筋混凝土结构的优点，又能体现钢结构在抗震性能方面的超强性能。

Description

一种T型钢梁延性柱耗能器加固结构

技术领域

本实用新型涉及混凝土结构加固技术领域，具体涉及一种T型钢梁延性柱耗能器加固结构。

背景技术

钢筋混凝土框架结构以及底框结构，由于其空间布置的灵活性，在高层建筑中一直被广泛引用。底框结构由于使用功能不同，一般底层层高较高，容易形成刚度不均、上刚下柔的结构体系。可能存在抗震能力的不足，在地震中发生倾斜或者倒塌，对结构修复以及抗震救灾造成很大的阻碍以及较高的经济费用。在授权公告日为2015年12月30日，授权公告号为CN103669896B的“一种外贴带延性柱耗能器钢筋混凝土框架法加固结构的方法”的专利技术中由于采用钢筋混凝土框架连接，加固方式比较老旧，钢筋混凝土框架比较重，延展性较差，加工周期长，布置不灵活。我国《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)中，提出了多种加固方法。例如加大截面法、外粘钢加固法、外贴纤维布加固法、体外预应力加固法等等。这些加固方法虽然可以不同程度的提高结构的承载能力以及延性，但是结构的整体耗能性能没有很大的提高。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种安装方便灵活、大幅提高承载能力且可有效消耗地震能量的T型钢梁延性柱耗能器加固结构。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种T型钢梁延性柱耗能器加固结构，包括由多个原框架柱和原框架梁构成的框架结构，其特征在于：还包括设置在原框架柱和原框架梁节点上的T型钢梁延性柱耗能器，该T型钢梁延性柱耗能器包括钢梁和钢筋混凝土延性柱耗能器，该钢筋混凝土延性柱耗能器包括一对刚性支座和设置在一对所述刚性支座之间的钢筋混凝土延性柱，钢筋混凝土延性柱耗能器与钢梁通过采用装配式结构整体安装在框架结构的梁柱节点部分上，钢梁通过螺栓锚固在原框架梁外侧上，其中钢筋混凝土延性柱耗能器与原框架不相连。

进一步，所述钢筋混凝土延性柱和刚性支座为单独浇注制作而成。

进一步，所述钢筋混凝土延性柱的高度为其对应所在原框架柱高度的1/4—1/2。

进一步，所述钢梁从节点向两侧水平伸出的长度分别为所述原框架梁高度的1.5—2倍。

进一步，所述钢梁上设置有用于连接所述原框架梁和钢筋混凝土延性柱耗能器的螺栓孔。

进一步，所述钢筋混凝土延性柱耗能器通过钢筋混凝土延性柱上设有的预埋件与所述钢梁螺栓相连。

进一步，所述钢筋混凝土延性柱采用1-10根竖直并列布置使用。

进一步，所述钢筋混凝土延性柱为密配箍筋柱、加配X型筋柱、钢管混凝土柱或粗合成纤维钢筋混凝土柱中的一种或多种组合而成。

进一步，所述钢梁为工字型型钢、H型型钢或箱型型钢中的一种。

进一步，所述原框架梁上预设有与所述钢梁螺栓相连的螺栓孔。

与现有技术相比，本方案具有的有益技术效果为：(1)、钢筋混凝土延性柱耗能器布置灵活方便，其与钢梁之间采用装配式连接结构，减少了现场作业的施工量，对居民日常生活基本无影响，安装比较方便；(2)、T型钢梁延性柱耗能器直接安装在原框架的外侧，加强了节点核心区的强度，大大提高了结构的承载能力、刚度以及延性，并且钢梁与钢筋混凝土延性柱耗能器相结合体现了钢筋混凝土结构的优点，又能体现钢结构在抗震性能方面的超强性能，具体来说，钢梁与原框架梁通过螺栓锚固连接，而钢筋混凝土延性柱与原框架柱不连接，这样不仅能更好的发挥钢筋混凝土延性柱的性能，也使得钢筋混凝土延性柱不会发生破坏，既可以保证钢筋混凝土延性柱耗能器与原结构的变形相协调，又可保证钢筋混凝土延性柱耗能器在地震情况下能够正常发挥作用，起到消能减震效果。

附图说明

图1为本实用新型中给出了二层单榀两跨钢筋混凝土框架结构加固结构示意图。

图2为图1中的钢筋混凝土延性柱耗能器B-B向剖面结构示意图。

图3为图1中的A-A向剖面结构示意图。

图4为图2中的钢筋混凝土延性柱耗能器C-C向剖面结构示意图。

图5为本实用新型中的T型钢梁延性柱耗能器加固结构进行模拟的滞回曲线示意图。

图中的附图标记说明：

1-原框架柱，2-原框架梁，3-T型钢梁延性柱耗能器，301-钢梁，302-钢筋混凝土延性柱耗能器，3021-钢筋混凝土延性柱，3022-刚性支座，4-螺栓，5-刚性支座箍筋，6-刚性支座纵筋，7-延性柱纵筋，8-延性柱箍筋，9-预埋件，10-螺栓。

具体实施方式

下面结合说明书附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明。

参照图1至4所示，本实施例提供一种T型钢梁延性柱耗能器加固结构，该T型钢梁延性柱耗能器加固结构包括由原框架柱1和原框架梁2构成的框架结构及设置在原框架柱1和原框架梁2节点上的T型钢梁延性柱耗能器3，T型钢梁延性柱耗能器3在实际中根据需要，可在原框架柱1和原框架梁2对应层结合点处进行安装，也就是在实际中根据不同要求下整个框架结构的多层上都安装有该T型钢梁延性柱耗能器3，也可能只是整个框架结构的某一层处安装有该T型钢梁延性柱耗能器3。该T型钢梁延性柱耗能器3直接锚固在原框架柱1和原框架梁2的外侧。具体来说，该T型钢梁延性柱耗能器3包括钢梁301和钢筋混凝土延性柱耗能器302。钢筋混凝土延性柱耗能器302包括一对刚性支座3022和设置在该一对刚性支座3022之间的钢筋混凝土延性柱3021。安装时，钢梁301上设置有用于连接原框架梁2和钢筋混凝土延性柱耗能器302的螺栓孔，对应的原框架梁2上设有与钢梁301螺栓相连的螺栓孔，钢梁301通过螺栓4水平锚固在原框架梁2外侧上，钢筋混凝土延性柱耗能器302与钢梁301采用装配式，延性柱耗能器302与钢梁301通过延性柱耗能器上的预埋件9进行螺栓10锚固在一起,钢梁301通过螺栓10锚固在原框架梁2外侧。，钢筋混凝土延性柱耗能器302不与原框架柱1相连。另外为了进一步保证整个钢筋混凝土延性柱耗能器302的整体强度和制作便利性，钢筋混凝土延性柱3021和刚性支座3022为单独浇注制作而成。该种结构形式的T型钢梁延性柱耗能器加固结构3，其可以使得钢筋混凝土延性柱耗能器302布置灵活方便，其与钢梁301之间采用装配式连接结构，减少了现场作业的施工量，对居民日常生活基本无影响，安装比较方便；此外T型钢梁延性柱耗能器直接安装在原框架梁2的外侧，加强了节点核心区的强度，大大提高了结构的承载能力、刚度以及延性，并且钢梁301与钢筋混凝土延性柱耗能器302相结合体现了钢筋混凝土结构的优点，又能体现钢结构在抗震性能方面的超强性能，具体来说，钢梁301与原框架梁2通过螺栓锚固连接，而钢筋混凝土延性柱3021与原框架柱1不连接，这样不仅能更好的发挥钢筋混凝土延性柱3021的性能，也使得钢筋混凝土延性柱3021不会发生破坏，既可以保证钢筋混凝土延性柱耗能器302与原结构的变形相协调，又可保证钢筋混凝土延性柱耗能器302在地震情况下能够正常发挥作用，起到消能减震效果。

另外在实际制作过程中，为了在保证整体强度的基础上又尽可能的降低生产制作成本，钢筋混凝土延性柱3021的高度为其对应所在原框架柱高度的1/4—1/2。同时，钢梁301从原框架柱1和原框架梁2相结合节点处向两侧水平伸出的长度分别为原框架梁2高度的1.5—2倍，钢梁301在节点处的连接长度不宜过长也不宜过短，需要同时兼顾节点处的强度也要整个生产成本。此外，钢筋混凝土延性柱3021可采用1-10根竖直并列布置使用，采用多根并列式的布置组合结构，既可以保证整个钢筋混凝土延性柱3021的支撑强度，同时也使得钢筋混凝土延性柱3021具备更好的延性。

另外参见附图2和4所示，为了使得刚性支座3022具备更好的整体强度，刚性支座3022其上分别设置有横竖交错布置的刚性支座纵筋6和刚性支座箍筋5。同样的，钢筋混凝土延性柱3021其上也横竖交错布置有延性柱纵筋7和延性柱箍筋8。

在钢筋混凝土延性柱3021的具体组成中，钢筋混凝土延性柱3021可以根据实际工作环境需要，选用为密配箍筋柱、加配X型筋柱、钢管混凝土柱或粗合成纤维钢筋混凝土柱中的一种或多种组合而成。同样的，钢梁301可以根据实际情况需要选择合适的型材，例如可采用为工字型型钢、H型型钢或箱型型钢中的一种。

整个T型钢梁延性柱耗能器其在实际制作过程大致为：

(1)设计制作：

根据原框架柱1的截面尺寸、配筋，以及层高，设计钢筋混凝土延性柱耗能器的尺寸及配筋，并选择相应螺栓的尺寸和数量；

(2)浇筑：

对待浇铸钢筋混凝土延性柱及刚性支座进行模板安装及钢筋绑扎，浇筑养护，待混凝土养护28天后拆卸模板；

(3)锚固：

将钢梁301与刚性支座3022通过螺栓锚固在一起，然后将钢梁301与原框架梁2通过螺栓锚固在一起，完成T型钢梁延性柱耗能器法加固结构。

参见附图5所示，为对钢梁延性柱耗能器加固结构后的滞回曲线，明显看出滞回曲线比较饱满，承载能增大很多，耗能能力增强。这种加固方法不仅可以有效的大幅度提高钢筋混凝土结构的承载力、刚度、延性等性能，而且由于延性柱是主要的耗能元件，耗能器的存在能够有效的减小结构底层的层间位移，从而能够较好的控制结构的变形。这种加固方法安装方便，对原有建筑结构使用功能影响较小，达到高效、经济、实用的效果，值得推广应用。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其同等技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种T型钢梁延性柱耗能器加固结构，包括由多个原框架柱和原框架梁构成的框架结构，其特征在于：还包括设置在原框架柱和原框架梁节点上的T型钢梁延性柱耗能器，该T型钢梁延性柱耗能器包括钢梁和钢筋混凝土延性柱耗能器，该钢筋混凝土延性柱耗能器包括一对刚性支座和设置在一对所述刚性支座之间的钢筋混凝土延性柱，钢筋混凝土延性柱耗能器与钢梁通过采用装配式结构整体安装在框架结构的梁柱节点部分上，钢梁通过螺栓锚固在原框架梁外侧上，其中钢筋混凝土延性柱耗能器与原框架不相连。

2.根据权利要求1所述的一种T型钢梁延性柱耗能器加固结构，其特征在于：所述钢筋混凝土延性柱和刚性支座为单独浇注制作而成。

3.根据权利要求1所述的一种T型钢梁延性柱耗能器加固结构，其特征在于：所述钢筋混凝土延性柱的高度为其对应所在原框架柱高度的1/4—1/2。

4.根据权利要求1所述的一种T型钢梁延性柱耗能器加固结构，其特征在于：所述钢梁从节点向两侧水平伸出的长度分别为所述原框架梁高度的1.5—2倍。

5.根据权利要求1所述的一种T型钢梁延性柱耗能器加固结构，其特征在于：所述钢梁上设置有用于连接所述原框架梁和钢筋混凝土延性柱耗能器的螺栓孔。

6.根据权利要求5所述的一种T型钢梁延性柱耗能器加固结构，其特征在于：所述钢筋混凝土延性柱耗能器通过钢筋混凝土延性柱上设有的预埋件与所述钢梁螺栓相连。

7.根据权利要求1所述的一种T型钢梁延性柱耗能器加固结构，其特征在于：所述钢筋混凝土延性柱采用1-10根竖直并列布置使用。

8.根据权利要求1所述的一种T型钢梁延性柱耗能器加固结构，其特征在于：所述钢筋混凝土延性柱为密配箍筋柱、加配X型筋柱、钢管混凝土柱或粗合成纤维钢筋混凝土柱中的一种或多种组合而成。

9.根据权利要求1所述的一种T型钢梁延性柱耗能器加固结构，其特征在于：所述钢梁为工字型型钢、H型型钢或箱型型钢中的一种。

10.根据权利要求1所述的一种T型钢梁延性柱耗能器加固结构，其特征在于：所述原框架梁上预设有与所述钢梁螺栓相连的螺栓孔。