CN221031628U - 一种柱脚加固改造节点及混凝土梁柱节点结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种柱脚加固改造节点及混凝土梁柱节点结构，所述柱脚加固改造节点包括钢柱、锚板、U型连接板，所述钢柱的底部与锚板相连，所述U型连接板位于锚板下方，且所述U型连接板的U型口与锚板固定相连，所述U型连接板与锚板形成混凝土梁固定口。本实用新型采用U型连接板实现钢柱锚板与既有混凝土梁柱节点连接，节点刚度大，传力路径合理可靠，连接区域避开了钢筋密集分布的梁柱节点域，适用于既有混凝土框架结构顶层梁柱节点立钢柱的加固改造项目。

Description

一种柱脚加固改造节点及混凝土梁柱节点结构

技术领域

本实用新型属于建筑结构领域，具体涉及一种用于既有混凝土梁柱节点的柱脚加固改造节点。

背景技术

近年来随着城市化、工业化建设进程的不断加快，对原有建筑进行加固改造升级是现阶段工业与民用建筑领域的重要发展方向，钢结构由于其重量轻、刚度大、承载力大，被广泛应用于原有混凝土结构建筑顶层加建项目中。

其中对于混凝土梁柱构件上立钢柱的加固改造项目，目前主要的节点形式主要是锚板通过化学锚栓植入梁柱节点，如图2所示，节点形式包括锚板、化学锚栓、钢柱。该方法广泛应用于既有混凝土梁柱节点立钢柱的加固改造项目中，其节点形式构造简单，施工较便捷，但既有框架结构顶层梁柱节点钢筋均锚固于节点域内，该区域钢筋密集分布，传统化学锚栓或化学植筋锚杆难以植入，因此上述方法不适用于钢筋密集分布的顶层混凝土梁柱节点立钢柱的加固改造项目应用。

发明内容

本实用新型提供了一种柱脚加固改造节点，在不破坏既有混凝土柱体的前提下，实现钢柱的有效固定及力的传递。

本实用新型提供了一种柱脚加固改造节点，包括钢柱、锚板、U型连接板，所述钢柱的底部与锚板相连，所述U型连接板位于锚板下方，且所述U型连接板的U型口与锚板固定相连，所述U型连接板与锚板形成混凝土梁固定口。

进一步地，所述U型连接板包括侧连接板、底连接板，所述侧连接板与底连接板相连，所述节点还包括若干个对拉化学植筋锚杆，所述对拉化学植筋锚杆的两端分别与U型连接板的两个侧连接板固定相连。

进一步地，所述节点还包括若干个加劲肋，所述加劲肋分别与钢柱、锚板相连。

进一步地，所述节点还包括连接板，所述钢柱通过连接板与所述锚板铰接。

本实用新型还公开一种混凝土梁柱节点结构，包括混凝土梁柱、上述柱脚加固改造节点，所述混凝土梁柱包括柱体、若干个横梁，所述横梁位于柱体上端处，且所述横梁插于混凝土梁固定口内。

进一步地，所述混凝土梁柱为既有的混凝土梁柱。

进一步地，所述锚板位于柱体顶部，且所述钢柱位于柱体正上方。

进一步地，所述U型连接板的U型口与锚板焊接固定相连。

本实用新型相对于现有技术，采用U型连接板与对拉化学植筋锚杆实现钢柱锚板与既有混凝土梁柱的连接，节点刚度大，传力路径合理可靠，连接区域避开了钢筋密集分布的梁柱节点域，适用于既有混凝土框架结构顶层梁柱节点立钢柱的加固改造项目。

附图说明

图1为本实用新型实施例节点三维示意图；

图2为现有技术中混凝土梁上增立钢柱的节点三维示意图。

图3为本实用新型实施例在“T”型混凝土梁柱的节点三维示意图。

图4为本实用新型实施例在“L”型混凝土梁柱的节点三维示意图。

图5为本实用新型实施例的节点受力机理图。

图6为本实用新型实施例的施工方法流程图。

A、U型连接板；1、柱体；2、横梁；3、钢柱；4、锚板；5、侧连接板；6、底连接板；7、对拉化学植筋锚杆；8、加劲肋；9、化学锚栓；10、楼板；11、连接板；12、高强螺栓。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。

传统的结构如图2所示，直接采用化学锚栓9将钢柱3固定安装于既有混凝土梁柱上，实现钢柱3的固定，但该结构下化学锚栓9若受力过大，会脱出，造成稳定性差。且由于混凝土梁柱的柱体1结构内设有钢筋，一方面不易打孔安装，另一方面在柱体1结构上的打孔会影响柱体1结构的使用寿命。

本实用新型实施例提供了一种柱脚加固改造节点，如图1、图3-6所示，包括钢柱3、锚板4、U型连接板A，所述钢柱3的底部与锚板4相连，所述U型连接板A位于锚板4下方，且所述U型连接板A的U型口与锚板4固定相连，所述U型连接板A与锚板4形成混凝土梁固定口。

其中，U型连接板A与锚板4形成混凝土梁固定口，可与现有建筑的既有混凝土梁柱进行固定。

本实用新型实施例采用U型连接板A与对拉化学植筋锚杆7实现钢柱3锚板4与既有混凝土梁柱的连接，节点刚度大，传力路径合理可靠，连接区域避开了钢筋密集分布的梁柱节点域，适用于既有混凝土框架结构顶层梁柱节点立钢柱3的加固改造项目。

可选的，所述U型连接板A包括侧连接板5、底连接板6，所述侧连接板5与底连接板6相连，所述节点还包括若干个对拉化学植筋锚杆7，所述对拉化学植筋锚杆7的两端分别与U型连接板A的两个侧连接板5固定相连。

其中，侧连接板5和底连接板6焊接连接。侧连接板5与锚板4焊接连接。U型连接板A的侧连接板5可通过对拉化学植筋锚杆7对混凝土梁进行固定相连。对拉化学植筋锚杆7穿过混凝土梁，通过结构胶固定相连，对拉化学植筋锚杆7通过高强螺栓12与所述U型连接板A的侧连接板5固定相连。

可选的，所述节点还包括若干个加劲肋8，所述加劲肋8分别与钢柱3、锚板4相连。

其中，钢柱3为H型钢，H型钢设有多个加劲肋8与钢柱3、锚板4焊接固定，且加劲肋8垂直于钢柱3、锚板4表面。

本实用新型实施例通过设置加劲肋8，利用加劲肋8对钢柱3、锚板4进行加强，提高钢柱3、锚板4之间的固定强度。

可选的，所述节点还包括连接板11，所述钢柱3通过连接板11与所述锚板4铰接。

其中，所述钢柱3与所述锚板4焊接连接时，连接形式为刚接，如图6中的(e)。所述钢柱3与所述锚板4采用连接板11螺栓连接时，连接形式为铰接,如图6中的(f)。连接板11焊接于锚板4上，钢柱3可通过高强螺栓12与连接板11固定连接。

本实用新型实施例还公开一种混凝土梁柱节点结构，包括混凝土梁柱、上述柱脚加固改造节点，所述混凝土梁柱包括柱体1、若干个横梁2，所述横梁2位于柱体1上端处，且所述横梁2插于混凝土梁固定口内。

其中，当柱体1、横梁2形成的节点域为“十”字型时，钢柱3锚板4可采用四对U型连接板A固定连接(图1)；当柱体1、横梁2形成的节点域为“T”字型时，钢柱3锚板4可采用三对U型连接板A固定连接(图3)；当柱体1、横梁2形成的节点域为“L”字型时，钢柱3锚板4可采用两对U型连接板A固定连接(图4)。

可选的，所述锚板4位于柱体1顶部，且所述钢柱3位于柱体1正上方。

可选的，所述U型连接板A的U型口与锚板4焊接固定相连。

可选的，所述混凝土梁柱为既有的混凝土梁柱。

其中，既有的混凝土梁柱主要指现有建筑的混凝土梁柱。

本实用新型实施例可在已有的建筑物基础上，通过对既有的混凝土梁柱安装柱脚加固改造节点，实现节点的加固改造。

本实用新型柱脚加固改造节点使用时，如图6所示，包括过程如下：

S101.将U型连接板A套设于横梁2上，并将U型连接板A与横梁2固定；

若横梁2上设有楼板10，则将在柱体1处的楼板10打开，使横梁2裸露，将U型连接板A套设于横梁2上，并将U型连接板A与横梁2固定。

S102.将锚板4设置于横梁2上，并将锚板4与U型连接板A固定相连；

S103.将钢柱3与锚板4固定。

具体施工工艺：

本实用新型实施例的实际施工可采用以下施工工艺：

1、凿除既有混凝土梁柱节点的建筑面层，凿除梁柱节点角部部分区域楼板10，如图6中的(a)；

2、探测梁端结构钢筋位置，对拉化学植筋锚杆7钻孔时避让结构钢筋，如图6中的(b)；

3、按既有混凝土梁侧的对拉化学植筋锚杆7孔位放样至U型连接板A的侧连接板5上，在侧连接板5上钻孔，如图6中的(c)；

4、凿除位于锚板下方的既有混凝土梁柱节点的保护层，清理松动的混凝土块，再用压力清水或无油压缩空气冲洗干净，待干燥后采用高强高性能混凝土灌浆料找平。

5、原位安装U型连接板A，穿对拉锚栓将U型连接板A与既有混凝土梁初步固定定位，如图6的(d)，可选的，U型连接板A的侧连接板5和底连接板6焊接；

6、锚板4原位对位调平，必要时可采用打磨机对下部的高强混凝土灌浆料精细化找平，确认无误后将锚板4与U型连接板A焊接，拧紧对拉化学植筋锚杆7，并注入结构胶填补对拉化学植筋锚杆7与既有混凝土梁间的缝隙，填补角部楼板10洞口。

7、钢柱3定位找平，保证钢柱3为完全直立状态，之后采用连接板11螺栓连接或焊接连接将锚板4与钢柱3固定相连，完成节点施工。

本实用新型在既有混凝土梁柱节点立钢柱3的加固改造节点，采用U型连接板A与对拉化学植筋锚杆7实现钢柱3、锚板4与既有混凝土梁的连接，节点刚度大，传力路径合理可靠，适用于既有混凝土梁柱节点上立钢柱3的加固改造工程应用。

本实用新型实施例在使用阶段主要考虑以下荷载，如图5所示，按钢柱3柱脚与锚板4的刚接做法，钢柱3柱脚主要承担：①轴力N；②剪力Vy、Vz；③弯矩My、Mz。

具体说明如下：

①轴力N：当轴力为压力时，钢柱3大部分压力荷载经锚板4直接接触传递至混凝土梁柱节点；当轴力为拉力时，钢柱3拉力荷载经锚板4传递至U型连接板A的侧连接板5，之后由对拉化学植筋锚杆7传递至混凝土梁。

②剪力Vy、Vz：钢柱3剪力经由锚板4传递至U型连接板A的侧连接板5，侧连接板5的压力部分通过接触传递至混凝土梁柱节点，侧连接板5的拉力部分传递至对拉化学植筋锚杆7转化为对拉化学植筋锚杆7的拉力，之后传递至既有混凝土梁柱节点。

③弯矩My、Mz：钢柱3柱脚弯矩经由锚板4传递至成对布置的U型侧连接板5，转化为侧连接板5的拉(压)力，之后侧连接板5的拉(压)力传递至对拉化学植筋锚杆7转化为对拉化学植筋锚杆7的剪力，成对布置的对拉锚栓剪力形成力矩承担钢柱3柱脚弯矩。

根据本实用新型实施例的受力机理分析，本实用新型实施例的柱脚节点传力路径连续可靠，连接节点具有传递弯矩、建立和轴力的作用，本实用新型实施例是一种全刚性连接节点。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本实用新型申请待批权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种柱脚加固改造节点，其特征在于，所述节点包括钢柱、锚板、U型连接板，所述钢柱的底部与锚板相连，所述U型连接板位于锚板下方，且所述U型连接板的U型口与锚板固定相连，所述U型连接板与锚板形成混凝土梁固定口。

2.根据权利要求1所述一种柱脚加固改造节点，其特征在于，所述U型连接板包括侧连接板、底连接板，所述侧连接板与底连接板相连，所述节点还包括若干个对拉化学植筋锚杆，所述对拉化学植筋锚杆的两端分别与U型连接板的两个侧连接板固定相连。

3.根据权利要求1所述一种柱脚加固改造节点，其特征在于，所述节点还包括若干个加劲肋，所述加劲肋分别与钢柱、锚板相连。

4.根据权利要求1所述一种柱脚加固改造节点，其特征在于，所述节点还包括连接板，所述钢柱通过连接板与所述锚板铰接。

5.一种混凝土梁柱节点结构，其特征在于，所述混凝土梁柱节点结构包括混凝土梁柱、权利要求1-4任意一项所述柱脚加固改造节点，所述混凝土梁柱包括柱体、若干个横梁，所述横梁位于柱体上端处，且所述横梁插于混凝土梁固定口内。

6.根据权利要求5所述一种混凝土梁柱节点结构，其特征在于，所述混凝土梁柱为既有的混凝土梁柱。

7.根据权利要求5所述一种混凝土梁柱节点结构，其特征在于，所述锚板位于柱体顶部，且所述钢柱位于柱体正上方。

8.根据权利要求5所述一种混凝土梁柱节点结构，其特征在于，所述U型连接板的U型口与锚板焊接固定相连。