CN2583229Y - 高层建筑加层新老节点钢抱箍加固结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型高层建筑加层新老建筑结构结合部钢抱箍钢柱靴槽钢节点加固结构主要由槽钢、工字钢、碳纤维补强加固、无收缩灌浆料结合成整体构成。碳纤维加固是近几年新兴的一种结构补强加固技术，利用碳纤维高分子材料的韧性，将屋面梁包裹起来，材料运输方便，施工简单，具有强度高、柔软性好、施工容易、不占用施工空间等特点。采用JN－60灌浆料，灌浆后不产生钢抱箍与屋面结合不紧密的现象，灌浆后72小时强度达到C40。结合钢抱箍加固节点设计成高层建筑加层新老建筑结构结合部节点整体结构，施工工期短、又能保证质量，是一种经济、实用的高层建筑加层新老结构结合部节点加固结构。

Description

高层建筑加层新老节点钢抱箍加固结构

技术领域

本实用新型涉及一种在城市闹市中心区高层建筑加层改建中，新老结构结合部位定位的钢抱箍钢柱靴槽钢节点加固结构，属于建筑工程领域。

背景技术

在城市建设中，对现有建筑物进行改造，使建筑物外观和使用功能达到人们的要求，不失为一种用最小投资获得最大收益的方法。高层建筑改造，加层改建，新结构施工中，新老结构结合部是关键，新结构柱与老结构柱位置必须一致，新老节点必须结合成一个整体。实际施工中，由于老结构存在施工误差，需要根据现场结构，对老建筑物进行测量，找出基准点，以便新建筑施工。其次，由于节点结构主要承受弯、剪、扭三方面的力。结构要求能抗弯，保证挑梁与砼梁紧密接触，避免梁不平，局部承压受破坏；抗剪，主要是抗摩擦力，以及将新老节点结合成整体，抗扭。因此，加层施工时，必须正确设计节点加固结构。传统采用的节点加固结构有包钢引角铁、砼条形基础、砼承台、钢柱靴大螺杆紧固节点等结构。其中，砼条形基础与砼承台显然不适合高层建筑加层改造工程。包钢引角铁结构工期较长，也不能满足要求。钢柱靴大螺杆紧固方法中，因大螺杆安装不方便，故不便采用。除此之外，为了提高设计结构梁柱节点的变形能力，还要进行结构补强加固。常规的结构补强加固方法有粘钢加固法、绕丝加固法、玻璃钢加固法及碳纤维加固法。根据实际情况，绕丝法加固不能满足工期要求。对于屋顶采用吊顶的老建筑，吊顶内有很多管线，粘钢及玻璃钢无法运至施工处，且施工时没有收缩空间，也不适合高层建筑加层改造工程。碳纤维补强加固法是近期运用的一种新工艺，利用碳纤维高分子材料的韧性，包裹屋面梁柱，材料运输方便，施工简单，是一种结构补强加固的好方法。为了在高层建筑改造，加层改建施工中，克服已有技术的不足，本实用新型设计提供了一种碳纤维结构补强加固，无收缩灌浆的钢抱箍钢柱靴槽钢加固节点结构。

发明内容

本实用新型的目的是在钢抱箍节点结构上，通过碳纤维结构补强加固，无收缩灌浆，从而设计提供一种施工简单、工期短、又能保证施工质量、经济的高层建筑加层新老结构结合部钢抱箍钢柱靴槽钢节点加固结构。

本实用新型新老建筑结构结合部节点钢抱箍钢柱靴槽钢加固结构主要由槽钢、工字钢、碳纤维补强加固结构和无收缩灌浆料结合成整体构成。节点结构采用无收缩灌浆料灌缝，保证挑梁与砼梁紧密接触，避免梁不平，局部承压破坏，满足抗弯；新老节点结合成一个整体，满足抗剪及抗扭。为减轻上部结构自重，本实用新型加固结构采用工字钢、槽钢抱箍构成钢柱靴。此外，为提高梁柱节点变形能力，结构采用碳纤维补强加固，利用碳纤维高分子材料的韧性，将屋面梁包裹起来。碳纤维补强加固采用的是AEC碳纤维贴片补强技术，加固施工按照《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》要求施工。施工工艺包括面层处理、裂缝注入、底漆涂刷、AEC碳纤维贴片补强贴覆。面层处理中，首先用磨光机将混凝土表面劣化层除去并研磨至粗骨材，然后用毛刷将粉尘及松动物质去除，最后将凹凸角磨成圆弧R角。若结构物产生龟裂，则用无收缩水泥砂浆或低压树脂注入裂缝，待硬化后将多余封塞剂和凸出补平，使其表面平坦。然后涂刷两道底漆，最后用AEC碳纤维补强贴片贴覆，并确保贴片表面无水份。灌浆采用JN-60灌浆料，灌浆后72小时强度达到C40，且不产生收缩造成的钢抱箍与屋面结合不紧密现象。灌浆前处理基础机制模时，必须对已凿毛的砼表面的粉尘、杂物等彻底清扫，对设备底板、地角螺栓用棉刷将锈、油污清扫干净。地脚螺栓中的积水也必须清除干净。灌浆前，对砼基础表面洒水以保持湿润状态，但表面不能有积水。砼清理完毕后，周围支上模板，模板应箍牢，所有的缝隙要封闭，特别是模板与砼之间缝隙的封闭，以避免灌浆料溢出。浆料搅拌采用电钻式搅拌器(电钻功率≥1000W)。搅拌时先将少许灌浆料和水倒入直径为320-350毫米左右的金属桶内，搅拌30秒钟左右，再将余料倒入桶中一起搅拌，总搅拌时间为3～4分钟。搅拌时应上下左右移动搅拌器，以使桶底和桶壁黏附的浆料能得到充分搅拌，但叶片不要提出浆液面，以免空气过多带入。搅拌用水宜用饮用水，水温以5～30摄氏度为宜。为了减少表面裂纹，灌浆层边缘尺寸控制在100毫米以内。灌浆料尽可能从一侧浇入，以使灌浆料充实。拌和好的浆料宜在30分钟内用完，浇筑的同时用竹片、铁片等工具进行适当插捣和引流(勿用搅拌器)，以免产生离析。灌浆料终凝时间约为4～6小时，并在终凝前完成对暴露在空气中的灌浆层表面二次压光，终凝后进行保湿养护，养护温度＞5摄氏度。(早期强度不受养护期影响，养护期长短对灌浆层表面质量有较大影响)，最好采用喷洒养护剂的措施。新老节点钢柱靴槽钢加固结构施工工艺流程如下：凿除屋面防水材料→凿除屋面板混凝土→碳纤维加固→抱箍施工→楼板封闭→无收缩灌浆料填缝。

本实用新型的优点是，碳纤维加固技术是近几年新兴的一种结构补强加固技术，利用碳纤维高分子材料的韧性，将屋面梁包裹起来，材料运输方便，施工简单，具有强度高、柔软性好、施工容易、不占用施工空间等特点。采用JN-60灌浆料，灌浆后不会产生钢抱箍与屋面结合不紧密现象，灌浆后72小时强度达到C40。结合钢抱箍节点结构形成一个整体，是一种施工简单、工期短、又能保证施工质量、经济的高层建筑加层新老结构结合部节点加固结构。

附图说明

图1是本实用新型高层建筑加层新老节点钢抱箍钢柱靴槽钢加固结构整体工程示意图。其中，1是钢抱箍钢柱靴槽钢节点加固整体结构。

图2是本实用新型高层建筑加层新老节点钢抱箍钢柱靴槽钢加固

结构示意图。其中，2是工字钢，3是槽钢，4是JN-60无收缩灌浆料，5是碳纤维加固结构。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型实施例。

实施例

本实施例高层建筑加层改建的南新雅大酒店1997年建成，老建筑物柱与设计轴线存在偏差，且屋顶无以前施工的参考点，假设建筑物四塔楼为不变基准，在塔楼上找出4个点，连成直线，作为轴线的基准线，定出轴线控制线。设一点为坐标原点，测出中心坐标O’点，根据设计图中的O点对O’点进行平差，然后对其余三点进行平差修正，以修正后的点位为依据进行施工平面控制轴线布设。根据基准线，定出建筑中心位置，然后使用全站仪，将测出的中心点坐标与施工图理论的中心点坐标对比，找出差异，通过调整轴线基准线，消除差异，最后定出轴线。接着凿出四周梁，测出四个梁底到一假定水平面的高差，取高差的平均值计算出该水平面的标高作为屋面标高控制面。加层改造施工，新老结构结合部是关键，本实施例，在新结构柱与老结构柱位置一致的基础上，将新老节点结合设计成钢抱箍钢柱靴槽钢节点加固整体1，采用工字钢2、槽钢3抱箍成钢柱靴结构。采用无收缩灌浆料4灌缝，保证挑梁与砼梁紧密接触，避免梁不平，局部承压受破坏，满足抗弯。将新老节点结合成一个整体，抗剪，抗扭。为提高梁柱节点的变形能力，采用碳纤维补强加固结构5，利用碳纤维高分子材料的韧性，将屋面梁包裹起来。碳纤维补强加固结构5的新老结构结合处，采用AEC碳纤维贴片结构补强，补强加固施工按照《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》要求施工。施工工艺包括面层处理、裂缝注入、底漆涂刷、AEC补强贴覆。面层处理中，首先用磨光机将混凝土表面劣化层除去并研磨至粗骨材，然后用毛刷将粉尘及松动物质去除，最后将凹凸角磨成圆弧R角。若结构物产生龟裂，则用无收缩水泥砂浆或低压树脂注入裂缝，硬化后将多余封塞剂和凸出物补平，使其表面平坦。然后涂刷两道底漆，最后用AEC碳纤维补强贴片贴覆，并确保贴片表面无水。无收缩灌浆采用JN-60灌浆料4，灌浆后不产生钢抱箍与屋面结合不紧密现象，灌浆72小时后强度达到C40。无收缩灌浆实施中，先对已凿毛的砼表面粉尘、杂物等彻底清扫，用棉刷将设备底板、地角螺栓的锈、油污清扫干净。地脚螺栓中的积水也必须清除干净。灌浆前，对砼基础表面洒水以保持湿润状态，但表面不能有积水。砼清理完毕后，周围支上模板，箍牢模板，封闭所有的缝隙，特别注意封闭模板与砼之间的缝隙，以避免浆料溢出。浆料搅拌，采用电钻式搅拌器(电钻功率≥1000W)，搅拌时先将少许灌浆料和水倒入金属桶内，搅拌30秒钟左右，再将余料倒入桶中一起搅拌，总搅拌时间3～4分钟。搅拌时上下左右移动搅拌器，以使桶底和桶壁黏附的浆料得到充分搅拌，但搅拌器叶片不要提出浆料液面，以免带入空气。搅拌用水宜用饮用水，水温5～30摄氏度。为了减少表面裂纹，灌浆层边缘尺寸控制在100毫米以内，灌浆料尽可能从一侧浇入，以利排出水和设备底板与砼之间的空气，使灌浆料充实。拌和好的浆料在30分钟内用完，浇筑的同时用竹片、铁片等工具进行适当插捣和引流，以免产生离析。灌浆料终凝时间约为4～6小时，且在终凝前完成对暴露在空气的灌浆层表面二次压光。终凝后进行保湿养护，养护温度＞5摄氏度。最好采用喷洒养护剂的措施。整体钢抱箍钢柱靴槽钢节点加固结构施工工艺流程如下：凿除屋面防水材料→凿除屋面板混凝土→碳纤维加固→抱箍施工→楼板封闭→无收缩灌浆料填缝。

Claims (6)

1、一种高层建筑加层新老节点钢抱箍加固结构，包括新老建筑结构节点、槽钢、工字钢、碳纤维补强加固结构和无收缩灌浆料，其特征在于有一个由钢抱箍节点，碳纤维补强加固结构和无收缩灌浆料结合成整体构成的钢柱靴槽钢节点加固结构。

2、根据权利要求1所述的高层建筑加层新老节点钢抱箍加固结构，其特征在于碳纤维补强加固结构中贴覆有AEC碳纤维补强贴片。

3、根据权利要求1所述的高层建筑加层新老节点钢抱箍加固结构，其特征在于灌浆浆料为JN-60无收缩灌浆料，搅拌浆料用水为饮用水，水温5～30摄氏度，搅拌时间3～4分钟。

4、根据权利要求1所述的高层建筑加层新老节点钢抱箍加固结构，其特征在于灌浆层边缘尺寸在100毫米以内。

5、根据权利要求1所述的高层建筑加层新老节点钢抱箍加固结构，其特征在于，有终凝前完成的暴露空气的二次压光灌浆层表面。

6、根据权利要求1所述的高层建筑加层新老节点钢抱箍加固结构，其特征在于，整体构成的钢柱靴槽钢节点加固结构终凝后保湿养护温度＞5摄氏度。

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