CN211143826U - 一种在既有钢筋砼柱梁上新增梁的节点连接装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种在既有钢筋砼柱梁上新增梁的节点连接装置,属于建筑加固技术领域。该装置包括围合在既有钢筋砼柱或砼梁外周的套箍、与套箍固定连接的水平连接装置和垂直连接装置、锚定筋、以及与水平连接装置和垂直连接装置固定连接的新增梁支撑结构。套箍上设有多个通孔,锚定筋穿过通孔与既有钢筋砼柱或砼梁固定。套箍的外表面不高于既有钢筋砼柱或砼梁的外表面,且套箍沿既有钢筋砼柱或砼梁的外周面固定形成一个整体。该装置通过采取简单的钢牛腿连接构造,降低了新增钢筋砼梁与既有框架柱的节点连接施工难度,减小了对既有框架柱的截面削弱,提高了节点区域的抗弯、抗剪承载能力,保证了新增钢筋砼梁与既有框架柱能很好地协同工作。

Description

一种在既有钢筋砼柱梁上新增梁的节点连接装置
技术领域
本实用新型涉及一种在既有钢筋砼柱梁上新增梁的节点连接装置,属于建筑加固技术领域。
背景技术
随着建筑使用时间的增长,会受到人为或天然的破坏,导致建筑自身结构强度减弱,严重时甚至会引起建筑物倒塌。此外,在建筑全部或局部功能发生变化时,很可能需要新增一些承重结构。例如,为增大营业或使用面积将原有贯通多层的中庭结构取消,构建形成多个封闭楼层。因此,在建筑的使用过程中不但需要对建筑自身的结构进行加固强化,而且往往需要在现有的钢筋砼柱或钢筋砼梁之间新增新的支撑承重结构。
目前,在既有建筑结构改造工程中,在原有钢筋混凝土框架柱上增设框架梁(或挑梁) 的加固方式,常规做法是在原有框架柱上相应部位将新增框架梁(或挑梁)的纵向受力钢筋采用化学植筋法直接植入柱内。在运用传统方法进行新增梁生根处理时,在施工过程中经常会遇到三个难题:第一,新增梁纵向钢筋配置较多时,在植筋范围内,植筋最小间距(Smin≥5d)无法满足,影响植筋锚固效果;第二,新增梁纵向钢筋配置较多时,在植筋范围内,钻孔过于集中,对原有框架柱截面削弱较大,影响原有框架柱的结构安全度;第三,新增梁纵向钢筋直径较大时,原有框架柱截面尺寸无法满足按理论计算要求的最小植筋锚固深度,另外,植筋深度过深也给植筋施工造成很大困难。
实用新型内容
为解决现有技术中在既有钢筋砼柱或砼梁新增梁过程中所面临的植筋间距无法满足技术规范要求、植筋钻孔集中,对既有砼柱或砼梁的截面削弱过大,降低既有结构安全度以及新增梁纵向钢筋植入深度无法满足要求的技术问题,本实用新型提供了一种在既有钢筋砼柱梁上新增梁的节点连接装置,所采取的技术方案如下:
一种在既有钢筋砼柱梁上新增梁的节点连接装置,该装置包括嵌套围合在既有钢筋砼柱或砼梁连接处外周的套箍1、与套箍1固定连接的水平连接装置2和垂直连接装置3、锚定筋5、以及与所述水平连接装置2和垂直连接装置3固定连接的新增梁支撑结构;所述套箍1上设有多个通孔,锚定筋5穿过通孔与既有钢筋砼柱或砼梁固定;所述套箍1沿既有钢筋砼柱或砼梁的外周面固定形成一个整体。
优选地,所述水平连接装置2包括多个水平布置的顶板21和底板22;多个所述顶板21处于同一水平面且边缘焊接固定形成环形结构。
更优选地,垂直连接装置3位于所述顶板21与所述底板22之间,所述垂直连接装置3包括与顶板21下表面和底板22上表面焊接固定的主垂板31,以及位于所述主垂板21两侧与至少与顶板21下表面固定连接的侧垂板32。
更优选地,新增梁支撑结构为与顶板21上表面、底板22下表面以及主垂板31和侧垂板32 侧面固定连接的纵向钢筋装置4。
优选地,垂直连接装置3包括位于所述顶板21与所述底板22之间的挑梁6;所述挑梁6包括工字型钢梁和主垂板31;所述主垂板31与套箍1的外侧面焊接固定;所述工字型钢梁的上表面与顶板21的下表面焊接固定,下表面与底板22的上表面焊接固定。
更优选地,所述工字型钢梁的竖直面与主垂板31上对应设有多个通孔,工字型钢梁和主垂板31借助穿接所述通孔的固定装置61连接固定。
更优选地,所述锚定筋5通过套箍1上均匀布置的通孔植入锚定在既有钢筋砼柱或砼梁上;或通过套箍1上布置的通孔与既有钢筋砼柱或砼梁内的钢筋焊接固定。
优选地,套箍1的外表面不高于既有钢筋砼柱的外表面。
优选地,所述套箍1与既有钢筋砼柱或砼梁之间设有粘结用高强无收缩砼灌浆料层。
更优选地,所述套箍1为金属套箍;进一步,所述套箍1为钢套箍,且厚度不小于10mm。
相对于现有技术,本实用新型获得的有益效果:
本实用新型所提供的节点连接装置通过采取一种简单的钢牛腿连接构造,降低了新增钢筋砼梁与既有框架柱的节点连接施工难度,减小了对既有框架柱的截面削弱,提高了节点区域的抗弯、抗剪承载能力,保证了新增钢筋砼梁与既有框架柱能很好地协同工作。
本实用新型所提供的节点连接装置创造性地通过在套箍板上均布的通孔与植入到砼柱中起固定作用的多根锚定筋配合固定,同时,通过去掉既有钢筋砼柱或砼梁的外层混凝土保护层,使新增的套箍嵌入到既有砼柱中大大增加了套箍与既有砼柱梁的连接强度和稳定性,有效地增加了新增梁对抗剪力和承重能力。
本实用新型所提供的节点连接装置通过钢牛腿式的外延连接装置,将新增梁的钢筋连接在该外延连接装置上,从而避免了既有砼柱或砼梁内钢筋对新增钢筋位置、数量和直径等多方面的限制,能够根据具体需求在满足技术规范要求的情况下随意设置钢筋的位置。
同时,该节点连接装置在套箍的周向上形成与新增梁连接的环形整体受力结构,能够有效地降低新增梁对新增面的拉扯作用,使得新增梁的重力和剪切力得到有效地分散。
附图说明
图1为本实用新型一种优选实施方式中节点连接装置的立体结构示意图。
图2为图1的俯视结构示意图。
图3为图2沿A-A向的剖视结构示意图。
图4为图2沿B-B向的剖视结构示意图。
图5为图2沿B’-B’向的剖视结构示意图。
图6为本实用新型一种优选实施方式中节点连接装置立体结构示意图。
图7为两根梁之间节点连接装置连接时的立体结构示意图。
图8为两根梁之间节点连接装置安装后的立体结构示意图。
图9为本实用新型一种优选实施方式中节点连接装置的立体结构示意图。
其中,1,套箍;2,水平连接装置;3,垂直连接装置;4,纵向延伸装置;5,锚定筋;6,挑梁;21,顶板;22,底板;31,主垂板;32,侧垂板;41,纵向筋;42,箍筋;61,固定装置;KZ1,既有柱;KL1,既有梁;KL2,新增梁。
具体实施方式
在本实用新型以下的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”和“竖着”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型以下的描述中,需要说明的是,除非另有明确规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接连接,也可以是通过中间介质间接连接,可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以是具体情况理解上书术语在本实用新型中的具体含义。
此外,在本实用新型以下的描述中,除非另有说明,“多个”、“多组”、“多根”的含义是两个或两个以上。
以下实施例所用材料、试剂、装置、设备、方法和控制过程,未经特殊说明,均为本领域普通材料、试剂、装置、设备、方法和控制过程,本领域技术人员均可通过商业渠道获得,或者根据具体需要进行常规设置即可,无需付出创造性劳动。
在以下实施例中,钢套箍与原有框架柱之间所增设的化学锚固连接钢筋(即锚定筋)应采用HRB335级或HRB400级带肋钢筋,也可采用Q235或Q345级钢螺杆,其强度指标应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的规定,锚固筋直径应由计算确定,一般不应小于12㎜,也不宜大于16㎜,直径太大将导致植筋施工难度加大;
同时,为加大钢套箍组合钢板平面外刚度,防止钢板发生平面外弯曲变形,导致梁柱连接节点出现裂缝,应保证钢板厚度不小于10㎜,为提高节点连接的安全度,所有钢板之间的对接焊缝均应焊透,焊缝质量等级当受拉时应为一级,受压时应为二级。
下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明,但本实用新型不受实施例的限制。
实施例1
图1-5提供了一种在既有钢筋砼柱上新增钢筋砼梁的节点连接装置。具体地,图1为本实施例中节点连接装置的立体结构示意图。图2为图1的俯视结构示意图。图3为图2沿A-A 向的剖视结构示意图。图4为图2沿B-B向的剖视结构示意图。图5为图2沿B’-B’向的剖视结构示意图。其中,图1为便于观察和展示,在连接该节点连接装置处既有钢筋砼柱厚度虚弱以使节点连接装置可嵌套进入砼柱的特征未显示。
从图1-5可知,该节点连接装置是在方形钢筋砼柱KZ1上新增四个方向钢筋砼梁的节点连接装置。该节点连接装置包括四块嵌套围合在剥落了外层混凝土保护层的既有钢筋砼柱上的钢套箍1、水平连接装置2、垂直连接装置3、纵向延伸装置4以及多个锚定筋5组成。其中,四块钢制套箍1焊接固定形成一体,并在每个钢套箍1上呈矩形阵列分布有圆形通孔(如图3-5)。锚定筋5穿过上述圆形通孔植入到既有钢筋砼柱上,锚定筋5的作用是固定住钢套箍1。同时,由于在安装前需剥落连接部位既有钢筋砼柱的混凝土保护外层,剥落的深度不小于钢套箍1的厚度,从而可使未剥落的混凝土保护外层对钢套箍1有一定支撑作用。
在钢套箍1的外侧面设有牛角腿形式由水平连接装置2和垂直连接装置3组成的连接结构。其中,水平连接装置2分为顶板21和底板22,且顶板21和底板22各四块。顶板21为等腰梯形结构,处于同一水平面的四块顶板21的边缘焊接为一体,从而使四块顶板21形成一体的环形结构,从而提高每个侧面对抗新增砼梁的剪切力的能力。在顶板21的下表面和底板22的上表面中部焊接固定有一个主垂板31,在主垂板31的两侧设有各设有一个侧垂板32。其中,三个侧面的侧垂板32仅与顶板21的下表面连接,另一个侧面的侧垂板32同时与顶板 21的下表面和底板22的上表面连接(如图3-5所示)。
在顶板21的上表面和底板22的下表面焊接固定有纵向延伸装置4,同时,纵向延伸装置4还与主垂板31和侧垂板32固定连接。纵向连接装置4主要为平行设置的钢制纵向筋41,为维持纵向筋41稳定,还设有将其捆扎成束的钢制箍筋42。以便于在纵向筋41与箍筋42围合形成的钢筋笼内灌注混凝土形成新增钢筋砼梁。
实施例2
图6-8提供了一种在既有钢筋砼梁之间新增钢筋砼梁的节点连接装置。具体地,图6为本实施例中节点连接装置立体结构示意图。图7为本实施例中两根梁之间节点连接装置连接时的立体结构示意图。图8为本实施例中两根梁之间节点连接装置安装后的立体结构示意图。
从图6-8可知,该节点连接装置包括围合在既有钢筋砼梁KL1一周的钢制套箍1,在套箍1需构件新增砼梁KL2的一侧设有类似于实施例其中的顶板21、底板22、主垂板31和短于主垂板31的侧垂板32水平和竖直连接结构。不同的是,顶板21的形状与底板22形状相同的矩形连接板。在需要新增钢筋砼梁的平行相对的两个既有钢筋砼梁KL1上对应设有上述连接结构。在连接结构上通过焊接纵向筋21形成用于灌装混凝土的框架结构,混凝土灌装后形成新增钢筋砼梁(如图8)。
实施例3
图9提供了一种在既有钢筋砼梁和砼柱交接处新增挑梁的节点连接装置。具体地,图9 为本实施例中节点连接装置的立体结构示意图。从图9可知,该节点连接装置是在既有钢筋砼梁和砼柱交接处新增挑梁。节点处的连接结构与实施例1中所示的连接结构类似。不同之处在于:第一,仅在新增挑梁一侧设置垂直连接装置3,其垂直连接装置仅设有一个主垂板 31。在主垂板31上设置通孔,与作为挑梁的工字型钢梁竖直面上对应设置的通孔通过螺栓等连接件固定连接。同时,工字型挑梁6的上表面与顶板21下表面焊接固定,下表面与底板 22上表面焊接固定(主垂板31的上下表面不与水平连接装置固定)。
需要说明的是,除以上具体实施方式中公开的结构以外,本领域技术人员可根据具体工况对节点连接装置的结构做适应性调整。例如,对于圆形柱,可将钢套箍1调整为圆形等。
虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上,但其并非用以限定本实用新型,任何熟悉此技术的人,在不脱离本实用新型的精神和范围内,都可以做各种改动和修饰,因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (8)

1.一种在既有钢筋砼柱梁上新增梁的节点连接装置,其特征在于,包括嵌套围合在既有钢筋砼柱或砼梁连接处外周的套箍(1)、与套箍(1)固定连接的水平连接装置(2)和垂直连接装置(3)、锚定筋(5)、以及与所述水平连接装置(2)和垂直连接装置(3)固定连接的新增梁支撑结构;所述套箍(1)上设有多个通孔,锚定筋(5)穿过通孔与既有钢筋砼柱或砼梁固定;所述套箍(1)沿既有钢筋砼柱或砼梁的外周面固定形成一个整体。
2.根据权利要求1所述的一种在既有钢筋砼柱梁上新增梁的节点连接装置,其特征在于,所述水平连接装置(2)包括多个水平布置的顶板(21)和底板(22);多个所述顶板(21)处于同一水平面且边缘焊接固定形成环形结构。
3.根据权利要求2所述的一种在既有钢筋砼柱梁上新增梁的节点连接装置,其特征在于,垂直连接装置(3)位于所述顶板(21)与所述底板(22)之间,所述垂直连接装置(3)包括与顶板(21)下表面和底板(22)上表面焊接固定的主垂板(31),以及位于所述主垂板(31)两侧与至少与顶板(21)下表面固定连接的侧垂板(32)。
4.根据权利要求3所述的一种在既有钢筋砼柱梁上新增梁的节点连接装置,其特征在于,新增梁支撑结构为与顶板(21)上表面、底板(22)下表面以及主垂板(31)和侧垂板(32)侧面固定连接的纵向钢筋装置(4)。
5.根据权利要求2所述的一种在既有钢筋砼柱梁上新增梁的节点连接装置,其特征在于,垂直连接装置(3)包括位于所述顶板(21)与所述底板(22)之间的挑梁(6);所述挑梁(6)包括工字型钢梁和主垂板(31);所述主垂板(31)与套箍(1)的外侧面焊接固定;所述工字型钢梁的上表面与顶板(21)的下表面焊接固定,下表面与底板(22)的上表面焊接固定。
6.根据权利要求5所述的一种在既有钢筋砼柱梁上新增梁的节点连接装置,其特征在于,所述工字型钢梁的竖直面与主垂板(31)上对应设有多个通孔,工字型钢梁和主垂板(31)借助穿接所述通孔的固定装置(61)连接固定。
7.根据权利要求1所述的一种在既有钢筋砼柱梁上新增梁的节点连接装置,其特征在于,所述锚定筋(5)通过套箍(1)上均匀布置的通孔植入锚定在既有钢筋砼柱或砼梁上;或通过套箍(1)上布置的通孔与既有钢筋砼柱或砼梁内的钢筋焊接固定。
8.根据权利要求1所述的一种在既有钢筋砼柱梁上新增梁的节点连接装置,其特征在于,所述套箍(1)的外表面不高于既有钢筋砼柱的外表面。
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