CN212802678U - 一种钢筋混凝土框架梁柱加固结构 - Google Patents
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Abstract
一种钢筋混凝土框架梁柱加固结构，包括柱侧钢板、梁侧钢板、梁底钢板、柱侧化学锚栓、梁侧化学锚栓和梁底化学锚栓；柱侧钢板、梁底钢板和梁侧钢板分别用结构粘钢胶粘接在柱侧、梁底和梁侧，再分别用柱侧化学锚栓、梁底化学锚栓和梁侧化学锚栓对柱侧钢板、梁底钢板和梁侧钢板加固补强连接；梁侧钢板与梁底钢板之间用V型熔透焊连接，柱侧钢板之间也用V型熔透焊连接；柱侧钢板与梁底钢板之间采用角焊缝连接；梁侧钢板与柱侧钢板之间的连接方式：当梁位于柱内侧，则两者相交处采用角焊缝连接；当梁一侧面或两侧面与柱侧面相平，则两者相平面的接口采用V型熔透焊连接。本实用新型施工简便、经济高效，极大弥补了传统加固方法中存在的不足。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑技术领域，涉及用于钢筋混凝土梁柱加固结构。
背景技术
钢筋混凝土梁板柱结构加固方法较多，常见有扩大截面、粘钢、锚板和碳纤维等加固方法，扩大截面法虽然施工简单，但占用空间，粘钢加固效果受结构胶耐候性的影响显著，碳纤维多用于构件抗拉或抗剪补强，对于提高构件抗压性能效果不明显。当前钢筋混凝土梁柱端部补强多采用碳纤维或扩大截面法，但仅适用于梁或柱单类型构件加固，若柱梁均需补强时，却难觅加固效果显著的方法，如专利号CN207245234U 公布的梁柱加固方法，在梁端上面设置L型钢板，用螺栓将钢板的一端固定在柱上，另一端固定与梁面固定，该方法施工简便，但因L型钢板钢板转角处存在应力集中，以致加固效果不明显，为使梁纵向钢筋的作用得到充分发挥，《高层建筑混凝土结构设计规程》JGJ3-2010中6.5.4规定梁上部纵向钢筋伸入端节点的锚固长度，直线锚固长度不应小于La(La为钢筋锚固长度)且伸过柱中心的长度不宜小于5倍的梁纵向钢筋直径，当柱截面尺寸不足时，梁上部纵向钢筋应伸至节点对边，并向下弯折，弯折水平段的投影长度不应小于0.4Lab(Lab为钢筋抗震锚固长度)，弯折后竖直长度不应小于15倍纵向钢筋直径。专利号CN208702191U公布了一种梁柱加固方法，在梁面和梁底均设置连接板和支撑板，将其用螺栓与梁柱固定，第一支撑板与第二支撑板在梁侧相互抵接，所以该方法仅适用无楼板的现浇钢筋混凝土梁的加固，其次由于上下连接板分别与梁面和梁底螺栓固定，导致梁端局部开孔过多、损伤较大，L型钢板转角处仍存在较大应力集中。专利号CN208702191U公布了在柱侧沿梁纵向方向设置三角形钢支撑，该加固方法虽然施工简便，但加固构件承载力提高有限，仅类似增加了框架梁搁置在柱的长度。
总之，当前常用和文献公布的加固方法均存在许多不足，尤其是遇到梁端和柱端同时存在质量问题需要加固时，很难找到一种既能保证加固后结构安全、加固效果好，同时又不影响使用功能的加固方法。
实用新型内容
本实用新型针对传统梁柱端部加固存在整体性差、变形不协调和加固效果差的缺点，提出了一种适用梁柱同时加固补强，且效果显著的方法。
本实用新型是通过以下技术方案实现的。
本实用新型所述的一种钢筋混凝土框架梁柱加固结构，包括柱侧钢板、梁侧钢板、梁底钢板、柱侧化学锚栓、梁侧化学锚栓和梁底化学锚栓。
柱侧钢板、梁底钢板和梁侧钢板分别用结构粘钢胶粘接在柱侧、梁底和梁侧，再分别用柱侧化学锚栓、梁底化学锚栓和梁侧化学锚栓对柱侧钢板、梁底钢板和梁侧钢板加固补强连接。梁侧钢板与梁底钢板之间用V型熔透焊连接，柱侧钢板之间也用V 型熔透焊连接；柱侧钢板与梁底钢板之间采用角焊缝连接。
梁侧钢板与柱侧钢板之间的连接方式分两种情况，第一种是梁位于柱内侧(即梁柱T形相交)，则两者相交处采用角焊缝连接，第二种是梁一侧面或两侧面与柱侧面相平(即梁柱L形相交)，则两者相平面的接口采用V型熔透焊连接，T形相交面的接口采用角焊缝连接，最后在外露钢板表面涂刷防火涂料。
该方法加固效果显著的根源在于。
(1)柱侧钢板通过V型焊形成封闭围护结构，提高了柱端抗剪承载力和抗震性能，《高层建筑混凝土结构设计规程》JGJ3-2010中6.4.8规定抗震设计时柱箍筋应为封闭式，其末端应做135°弯钩，且弯钩末端平直长度不应小于10倍钢筋直径，且不应小于75mm。同时柱混凝土因受钢板约束抗压强度也得到极大提高，《钢筋混凝土结构设计规范》GB50010-2010中6.2.16规定钢筋混凝土柱心受压构件，当配置的螺旋式或焊接环式间接钢筋符合规范9.3.2时，其正截面受压承载力计算：
N≤0.9(fcAcor+f′yA′s+2αfyvA′sso)
式中，α为间接钢筋对混凝土约束折减系数，A′sso为螺旋式或焊接环式间接钢筋的换算截面面积，fyv为间接钢筋抗拉强度设计值。采用本装置加固的柱，式中2afyvA′sso为柱竖向承压强度增量。
(2)提高了梁柱节点核心区承载力，《钢筋混凝土结构设计规范》GB 50010-2010中11.6.4规定框架梁柱节点抗剪受剪承载力计算：
式中，Asvj为核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向箍筋各肢的全部截面面积；hbo为框架梁截面有效高度，采用本装置加固的柱，式中fyvAsvj(hbo-a′s)/s值将得到大幅度增大。
(3)梁侧面和底部加固钢板均与柱钢板焊接，从而保证了两者的变形协调，提高了加固效果。
(4)梁侧和梁底钢板交接处焊接，与梁固定后形成了类似U型箍筋，从而提高了梁抗剪承载力，梁底钢板提高了梁端混凝土抗压承载力。
(5)钢板与梁柱的固定同时采用结构胶粘贴和化学锚栓锚固两种方式，从而避免了前者遇混凝土强度较低时加固效果差和结构胶受环境影响显著的不足，同时降低了后者施工时对既有梁的损伤。
(6)本加固方法既适用加固有现浇楼板的钢筋混凝土框架结构，也适用加固无现浇楼板的纯榀钢筋混凝土框架结构。
总之，梁柱均采用钢板加固，相邻钢板进行焊接，增强了构件变形协调和整体性，其承载力提高显著；粘钢和锚钢相结合，充分发挥两者优势，提高了加固构件的耐候性和耐久性；施工简便、经济高效，极大弥补了传统加固方法中存在的不足。
附图说明
图1梁柱T形相交的钢筋混凝土框架边柱加固平面示意图。
图2梁柱L形相交的钢筋混凝土框架边柱加固平面示意图。
图3钢筋混凝土框架中柱梁柱加固平面示意图。
图4钢筋混凝土框架梁加固剖面示意图。
图5钢筋混凝土框架柱加固正立面示意图。
图6钢筋混凝土框架边柱加固侧立面示意图。
图中1为边框梁，2为框架柱，3为柱侧钢板，4为柱侧化学锚栓，5为梁侧化学锚栓，6为梁侧钢板，7为框架梁，8为楼面板，9为梁底钢板，10为梁底化学锚栓， 11为V型熔透焊。
具体实施方式
本实用新型将结合附图通过实施例作进一步说明。
如图1-6所示，一种钢筋混凝土框架梁柱加固结构，包括柱侧钢板3、梁侧钢板6、梁底钢板9、柱侧化学锚栓4、梁侧化学锚栓5和梁底化学锚栓10。
柱侧钢板4、梁底钢板9和梁侧钢板6分别用结构粘钢胶粘接在柱侧、梁底和梁侧，再分别用柱侧化学锚栓4、梁底化学锚栓10和梁侧化学锚栓4对柱侧钢板3、梁底钢板9和梁侧钢板6加固补强连接。梁侧钢板6与梁底钢板9之间用V型熔透焊连接，柱侧钢板3之间也用V型熔透焊连接；柱侧钢板3与梁底钢板6之间采用角焊缝连接。
梁侧钢板6与柱侧钢板3之间的连接方式分两种情况，第一种是梁位于柱内侧(即梁柱T形相交)，则两者相交处采用角焊缝连接，第二种是梁一侧面或两侧面与柱侧面相平(即梁柱L形相交)，则两者相平面的接口采用V型熔透焊连接，T形相交面的接口采用角焊缝连接，最后在外露钢板表面涂刷防火涂料。
导致钢筋混凝土框架梁柱加固补强的原因有多种，但以混凝土强度不足或箍筋设置不满足设计要求居多。梁柱加固的重点和难点在于使加固构件不但要满足设计承载力要求，而且要保证两者受力整体性和变形协调性。本发明采用钢板同时对梁柱进行加固补强，先依据现场构件混凝土实测强度，由设计单位复核、计算，并确定框架柱 2端加固长度S(见图6)、框架梁7端加固长度L(见图1)和加固钢板厚度。施工前对拟加固框架柱2和框架梁7的表面进行清理、角磨机打磨整平，若遇其表明有孔洞，则用C30以上细石混凝土修补。钢板按设计尺寸进行加工、制作，再试拼、整修直至合格，然后用结构粘钢胶将柱侧钢板3粘贴在柱侧，并用柱侧化学锚栓4进行补强连接(见图1)，柱侧钢板3之间端部相交处应设V型熔透焊11连接。柱钢板加固完毕后开始梁钢板加固，用结构粘钢胶将梁底钢板9和梁侧钢板6分别粘贴在框架梁7的底面和侧面，并分别用梁底化学锚栓10和梁侧化学锚栓5对其进行加固补强，两者相交处设V型熔透焊11焊接(见图4)；梁底钢板9应紧贴柱侧钢板3的顶部(见图5)，且两者采用角焊缝连接。梁侧钢板6与柱侧钢板3的连接方式取决于梁柱相交方式，一般分两种情况，第一种是梁位于柱内侧(即梁柱T形相交)，则柱侧钢板3和梁侧钢板6采用角焊缝连接(见图1)，第二种是梁一侧面或两侧面与柱侧面相平(即梁柱 L形相交)，则两者相平面的接口采用V型熔透焊11连接，T形相交面接口采用角焊缝连接(见图2)；中柱梁柱加固时同样是先用结构粘钢胶将柱侧钢板3、梁底钢板9 和梁侧钢板6分别粘贴在柱侧、梁底和梁侧，同时用化学锚栓加固补强连接，总之，其加固方法与边柱梁柱方法相同(见图3)。
梁侧化学锚栓5、梁底化学锚栓10和柱侧化学锚栓4的适宜间距300mm-500mm；为降低焊接热效应对结构胶的负面影响，V型熔透焊11应分次焊，焊接次数一般不少于3次，最后清理焊渣和钢板表面污渍，并对外露钢板表面涂刷防火涂料。
Claims (1)
1.一种钢筋混凝土框架梁柱加固结构，其特征是包括柱侧钢板、梁侧钢板、梁底钢板、柱侧化学锚栓、梁侧化学锚栓和梁底化学锚栓；
柱侧钢板、梁底钢板和梁侧钢板分别用结构粘钢胶粘接在柱侧、梁底和梁侧，再分别用柱侧化学锚栓、梁底化学锚栓和梁侧化学锚栓对柱侧钢板、梁底钢板和梁侧钢板加固补强连接；梁侧钢板与梁底钢板之间用V型熔透焊连接，柱侧钢板之间也用V型熔透焊连接；柱侧钢板与梁底钢板之间采用角焊缝连接；
梁侧钢板与柱侧钢板之间的连接方式：当梁位于柱内侧，则两者相交处采用角焊缝连接；当梁一侧面或两侧面与柱侧面相平，则两者相平面的接口采用V型熔透焊连接。
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