CN212535178U - 一种连梁加固装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种连梁加固装置，横向设置在两剪力墙之间的连梁上，该连梁加固装置包括双层剪切钢板阻尼器和至少一受弯钢板阻尼器，双层剪切钢板阻尼器分别对称设于在连梁的截面宽度方向上的两侧端面，并其横向两端连接于剪力墙墙肢；受弯钢板阻尼器设于在连梁高度方向上的一侧端面，其横向两侧端部分别连接于剪力墙墙肢。本实用新型的连梁加固装置当水平荷载作用于剪力墙时，连梁发生剪切变形，带动连梁加固装置内受弯钢板阻尼器发生面外受弯弹塑性变形，剪切钢板阻尼器发生面内剪切弹塑性变形，提高连梁结构的受弯强度和剪切强度，以及连梁和剪力墙连接处的受弯强度，保护连梁和剪力墙，提高原来结构体系的抗震性能。

Description

一种连梁加固装置

技术领域

本实用新型属于结构工程技术领域，特别是涉及一种连梁加固装置。

背景技术

钢筋混凝土剪力墙结构因其抗侧刚度大，承载力高，在各类高层结构体系中均占有重要位置。因建筑开门窗洞口等需要，在剪力墙片上开洞后，往往会形成高跨比较大的连梁，作为剪力墙结构抗震设防的第一道防线，在罕遇地震下连梁先于剪力墙墙肢屈服，通过连梁端部形成塑性铰耗散地震能量，而耗能使连梁的刚度和强度降低，对剪力墙墙肢的约束作用减弱甚至失效，结构抗侧刚度大大降低，如果剪力墙在随后的地震作用下发生破坏，则结构整体存在着倒塌的可能性。

随着经济社会的发展，我国有大量未考虑抗震设计或采用过时规范设计的老旧高层，或由于受连梁截面氯化物等的作用下，钢筋强度的退化；混凝土在硅—碱作用下强度的降低；还有建筑物改变用途，其连梁性能不满足现行规范的要求。为了满足建筑继续使用或者性能提升的需求，需要对连梁进行加固处理以提高连梁的强度和抗震性能。目前通常用的连梁加固方法有两种：一种是在连梁表面黏贴碳纤维或玻璃纤维复合增强材料(FRP)；另一种是将钢板黏贴在连梁表面。但是碳纤维或玻璃纤维复合材料在剪力作用下，特别是在地震荷载和风荷载等动力荷载作用下，极易从黏结的混凝土表面剥离，且易导致纤维材料分层，从而使加固失效；黏贴的钢板则容易在沿钢板边缘混凝土上引起导致钢板剥离的正向拉应力，限制钢板连接应力的取得。此外，目前的加固措施主要提高的是连梁的剪切强度，如果加固后连梁的抗弯刚度相对过小，也不利于发挥充分发挥连梁的作用，因此有必要适当提高连梁的抗弯强度。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种连梁加固装置，用于解决上述现有技术中粘贴钢板和纤维材料会从连梁表面剝离，以及耗能减震效果差的缺点，提升了连梁的抗剪强度和抗弯强度以及整个结构的耗能减振能力，从来减小整个结构的在地震作用下的响应。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供的一种连梁加固装置，横向设置在两剪力墙之间的连梁上，所述连梁加固装置包括：

双层剪切钢板阻尼器，分别对称设于在所述连梁的截面宽度方向上的两侧端面，所述剪切钢板阻尼器的横向两端连接于剪力墙墙肢；

至少一受弯钢板阻尼器，设于所述连梁高度方向上的一侧端面，所述受弯钢板阻尼器的横向两侧端部分别连接于所述剪力墙墙肢。

于本实用新型的一实施例中，所述受弯钢板阻尼器包括一贴合所述连梁的连接件和分别置于该连接件横向两侧端部的翼缘，所述翼缘连接于所述剪力墙墙肢并与所述连接件垂直设置。

于本实用新型的一实施例中，所述翼缘开设有若干个供紧固件穿过的第二螺纹孔，利用所述紧固件将其固定于所述剪力墙墙肢。

于本实用新型的一实施例中，在所述连接件的横向两侧端部分别开设若干个供紧固件穿过的第三螺纹孔，利用所述紧固件将其固定于所述连梁。

于本实用新型的一实施例中，所述连接件包括两块连接所述翼缘的第一连接板和一设置于所述第一连接板间的第二连接板，所述第二连接板的前后两侧端面分别设有一向内凹陷形成的凹槽。

于本实用新型的一实施例中，所述连接件包括两块连接所述翼缘的第一连接板和一设置于所述第一连接板间的多块第二连接板，多块所述第二连接板并联设置，所述第二连接板的前后两侧端面分别设有一向内凹陷形成的凹槽。

于本实用新型的一实施例中，所述凹槽在横向上由折线或弧线构成。

于本实用新型的一实施例中，所述剪切钢板阻尼器开设有相对所述连梁的条形孔阵列，所述条形孔阵列包括有多个条形孔，多个所述条形孔呈行列排布。

于本实用新型的一实施例中，所述条形孔阵列不超出连梁边缘。

于本实用新型的一实施例中，所述条形孔的横向两端端部为弧形、矩形或是折线形。

如上所述，本实用新型的连梁加固装置，当水平荷载作用于剪力墙时，其间的连梁发生剪切变形，带动与连梁相连的受弯钢板阻尼器的第二连接板发生面外受弯弹塑性变形，第二连接板与翼缘的连接处发生弯曲变形；剪切钢板阻尼器的条形孔之间的钢板发生面内剪切弹塑性变形，提高结构的受弯强度和剪切强度，消耗输入结构体系中的能量，保护连梁和剪力墙，减小结构体系在地震荷载激励下的响应，提高原来结构体系的抗震性能。

同时，相对直接采用粘贴钢板或纤维材料(FRP)加固连梁的方法，采用该加固装置的受弯钢板阻尼器和剪切钢板阻尼器，在地震荷载和风荷载等动力荷载作用下，既不会产生加固材料从混凝土表面剥离导致的加固失效，也不会在沿钢板边缘的混凝土上引起导致钢板剥离的正向拉应力和限制钢板连接应力的取得，既能提高连梁的抗弯强度和抗剪强度，还可以提高连梁与剪力墙连接处的抗弯强度，进而提高了整个结构体系的抗震强度和耗能减震能力。

附图说明

图1显示为本实用新型的连梁加固装置连接在剪力墙墙肢的立体示意图。

图2显示为本实用新型中连梁加固装置于一实施例中剪切钢板阻尼器的立体示意图。

图3显示为图1中剪切钢板阻尼器单列条形孔构造的示意图。

图4显示为剪切钢板阻尼器双列条形孔构造的示意图。

图5显示为剪切钢板阻尼器三列条形孔构造的示意图。

图6显示为剪切钢板阻尼器条形孔横向两端为折线形构造的示意图。

图7显示为剪切钢板阻尼器条形孔横向两端为直线形构造的示意图。

图8显示为本实用新型中连梁加固装置于一实施例中受弯钢板阻尼器的立体示意图。

图9显示为图8中受弯钢板阻尼器的连接件平面示意图。

图10显示为受弯钢板阻尼器的双X型连接件平面示意图。

图11显示为受弯钢板阻尼器的多X型连接件平面示意图。

图12显示为受弯钢板阻尼器的弧线形凹槽的连接件平面示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请参阅图1，本实用新型提供一种连梁加固装置。该连梁加固装置横向设置在两剪力墙1 之间的连梁2上，连梁加固装置包括双层受弯钢板阻尼器3和双层剪切钢板阻尼器4，用于提高连梁2的抗弯强度、剪切强度和耗能能力以及连梁2与剪力墙1连接处的抗弯能力。

如图1和图2所示，在连梁的截面宽度方向上的两侧端面分别对称设置一剪切钢板阻尼器，在本实用新型中，剪切钢板阻尼器可采用矩形板件，该剪切钢板阻尼器的横向两侧端部分别和与之靠近的剪力墙连接，可在剪切钢板阻尼器的横向两侧端部分别开设若干个第一螺纹孔42，各第一螺纹孔42可阵列分布，利用螺栓、螺钉等紧固件穿过第一螺纹孔42将剪切钢板阻尼器固定于剪力墙墙肢。

如图1和图2所示，在剪切钢板阻尼器上开设有条形孔41阵列，条形孔41阵列相对连梁设置，条形孔41阵列包括有多个条形孔41，多个条形孔41呈行列排布，如图2～图5所示。条形孔41阵列的横向长度不超出连梁横向长度，同时，条形孔41阵列的纵向高度不超出连梁高度，即条形孔41阵列不超出连梁边缘。多个条形孔41可呈一行一列排布。多个条形孔41还可呈多行多列排布。需要说明的是，条形孔41的横向长度和纵向高度根据实际行列数进行调整，确保各个条形孔41的尺寸相同。另外，条形孔41横向两端端部可以为弧形、矩形或是折线形，如图6～图7所示。条形孔41的设置会在地震下相较于连梁优先产生塑性变形，进入塑性耗能状态，耗散一部分地震能量，承担一部分耗能作用，降低连梁在地震下的响应。需要说明的是，剪切钢板阻尼器的厚度、条形孔41的横向长度和纵向高度，以及所使用的第一螺纹孔42的尺寸、数量和位置可根据实际设计要求确定。

如图1所示，在连梁高度方向上的两侧端面分别对称设置一受弯钢板阻尼器，两受弯钢板阻尼器将连梁夹设其中。同时，该受弯钢板阻尼器的横向两侧端部分别和与之靠近的剪力墙相连接，需要说明的是，当连梁上方直接连接一楼板时，该侧端面可不设置受弯钢板阻尼器。

进一步地，如图8和图9所示，受弯钢板阻尼器包括一贴合连梁的连接件31和分别置于该连接件31横向两侧端部的翼缘，翼缘与所述连接件31垂直设置，在本实用新型中该翼缘和连接件31相垂直设置，在该翼缘上开设若干个第二螺纹孔，利用螺栓、螺钉等紧固件分别将受弯钢板阻尼器固定在剪力墙墙肢上。另外，还可在连接件31的横向两侧端部分别开设若干个第三螺纹孔312，利用紧固件将连接件31固定于连梁。

在一可能实施例中，如图8和9所示，连接件31包括两块连接翼缘的第一连接板和一设置在两第一连接板之间的第二连接板311，第一连接板可开设有第三螺纹孔312，第一连接板和第二连接板311可焊接相连或是整体成型，第一连接板作为受弯钢板阻尼器与连梁相连的连接段。第二连接板311的前后两侧端面分别设有向内凹陷形成的凹槽，凹槽形成后的第二连接板311呈大致X型。

在一可能实施例中，如图10和图11所示，连接件31包括两块连接翼缘的第一连接板和设置在两第一连接板之间的多块第二连接板311，第一连接板可开设有第三螺纹孔312，多块第二连接板311并联设置，每块第二连接板311的前后两侧面分别设有向内凹陷形成的凹槽，设置凹槽后的第二连接板311呈大致X型。

在本实用新型中，如图9～图11，受弯钢板阻尼器可依据第二连接板311的数量可分为单 X型、双X型或多X型，每个第二连接板311的凹槽在横向上可由多条折线构成或一条弧线 (如图12所示)构成。需要说明的是。受弯钢板阻尼器的厚度，第二板件的两凹槽之间的最小距离，以及所使用的第二螺纹孔、第三螺纹孔312的尺寸、数量、位置可根据实际设计要求确定。

本实用新型的受弯钢板阻尼器3和剪切钢板阻尼器4设置在连梁2上，当水平荷载作用于剪力墙1时，其间的连梁2发生剪切变形，带动与连梁2相连的受弯钢板阻尼器3的第二连接板311发生面外受弯弹塑性变形，第二连接板311与翼缘32的连接处发生弯曲变形；剪切钢板阻尼器4的条形孔4141之间的钢板发生面内剪切弹塑性变形，提高结构的受弯强度和剪切强度，消耗输入结构体系中的能量，保护连梁和剪力墙，减小结构体系在外地震荷载激励下的响应，提高原来结构体系的抗震性能。同时，相对直接采用粘贴钢板或纤维材料(FRP) 加固连梁2的方法，采用该加固装置的受弯钢板阻尼器3和剪切钢板阻尼器4，在地震荷载和风荷载等动力荷载作用下，既不会产生加固材料从混凝土表面剥离导致的加固失效，也不会在沿钢板边缘混凝土上引起导致钢板剥离的正向拉应力，限制钢板连接应力的取得，既能提高连梁的抗弯强度和抗剪强度，还可以提高连梁与剪力墙连接处的抗弯强度，进而提高了整个结构体系的抗震强度和耗能减震能力。

综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种连梁加固装置，其特征在于，横向设置在两剪力墙之间的连梁上，所述连梁加固装置包括：

双层剪切钢板阻尼器，分别对称设于在所述连梁的截面宽度方向上的两侧端面，所述剪切钢板阻尼器的横向两端连接于剪力墙墙肢；

至少一受弯钢板阻尼器，设于在所述连梁高度方向上的一侧端面，所述受弯钢板阻尼器的横向两侧端部分别连接于所述剪力墙墙肢。

2.根据权利要求1所述的连梁加固装置，其特征在于：所述受弯钢板阻尼器包括一贴合所述连梁的连接件和分别置于该连接件横向两侧端部的翼缘，所述翼缘连接于所述剪力墙墙肢并与所述连接件垂直设置。

3.根据权利要求2所述的连梁加固装置，其特征在于：所述翼缘开设有若干个供紧固件穿过的第二螺纹孔，利用所述紧固件将其固定于所述剪力墙墙肢。

4.根据权利要求2所述的连梁加固装置，其特征在于：在所述连接件的横向两侧端部分别开设若干个供紧固件穿过的第三螺纹孔，利用所述紧固件将其固定于所述连梁。

5.根据权利要求2所述的连梁加固装置，其特征在于：所述连接件包括两块连接所述翼缘的第一连接板和一设置于所述第一连接板间的第二连接板，所述第二连接板的前后两侧端面分别设有一向内凹陷形成的凹槽。

6.根据权利要求2所述的连梁加固装置，其特征在于：所述连接件包括两块连接所述翼缘的第一连接板和一设置于所述第一连接板间的多块第二连接板，多块所述第二连接板并联设置，所述第二连接板的前后两侧端面分别设有一向内凹陷形成的凹槽。

7.根据权利要求5、6任一所述的连梁加固装置，其特征在于：所述凹槽在横向上由折线或弧线构成。

8.根据权利要求1所述的连梁加固装置，其特征在于：所述剪切钢板阻尼器开设有相对所述连梁的条形孔阵列，所述条形孔阵列包括有多个条形孔，多个所述条形孔呈行列排布。

9.根据权利要求8所述的连梁加固装置，其特征在于：所述条形孔阵列不超出连梁边缘。

10.根据权利要求8所述的连梁加固装置，其特征在于：所述条形孔的横向两端端部为弧形、矩形或是折线形。

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