CN2723551Y - 一种框架梁柱节点加固装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种框架梁柱节点加固装置，其特征在于：它包括跨越框架节点核心区高度且连接在框架柱四角钢筋上的角钢，连接在邻近所述节点核心区柱端角钢之间的扁钢，连接在所述节点核心区内各角钢上的锚固件，以及通过螺母连接在各相邻锚固件之间的具有固紧预应力的高强度螺栓，各锚固件上的高强度螺栓至少形成一圈包围所述节点核心区的螺栓箍。本实用新型在节点核心区内设置在整体空间包围核心区框架梁和框架柱的螺栓箍，并对高强度螺栓施加预紧力，使框架节点核心区得到了有效的空间加固，试验检测表明，各试件节点核心的开裂性和抗剪承载力都有明显提高，延性完全可以满足框架节点的抗震要求。本实用新型作为一种有效的加固装置，可以在实际工程中广泛推广应用。

Description

一种框架梁柱节点加固装置
技术领域
本实用新型涉及一种建筑加固装置，特别是关于一种钢筋混凝土的框架梁柱节点加固装置。
背景技术
钢筋混凝土框架结构是工业与民用建筑工程中经常采用的一种结构方式，框架节点是框架结构中不可分割的一部分，主要是指框架梁和框架柱相交的节点核心区及邻近核心区的梁端和柱端，它联系着框架梁及上下层框架柱，起到了传递、分配内力和保证结构整体性的作用，是框架传力的枢纽。框架节点核心区系指节点处，梁高度范围内的柱，核心区在竖向荷载和地震的作用下，会受到很大剪力，使核心区剪切破坏，轻则产生斜裂缝或交叉斜裂缝，重则核心区混凝土酥碎成块，箍筋外鼓或崩裂，柱子纵筋压曲呈灯笼状，更严重的可导致整个钢筋混凝土框架的倒塌。
为提高已有建筑框架节点核心区的承载力，对节点区实施加固是国内外现有技术中常用的措施，具体包括以下内容：1、波纹钢板加固技术：属于梁端平面节点的核心区加固；这种方法用波纹状薄钢板套加固钢筋混凝土框架梁柱节点，同时在薄钢板内侧灌浆，使得节点原来的脆性破坏得以改善，节点延性得以提高；这种方法虽有一定的可取之处，但是它属于平面节点的核心区加固，受限于简单的平面节点。2、纤维织物加固法：应用纤维织物(FRP)加固钢筋混凝土构件已经得到了广泛的应用，但在加固节点方面，还仅仅是开始，这种方法可以较大程度提高节点的受剪承载力和延性。同济大学采用在柱端、梁端以及板顶粘贴碳纤维的方法证明了此种加固方案的有效性，这种加固方法属于梁、柱端平面框架节点核心区的加固。3、粘钢加固：属于梁端、柱端的平面节点核心区加固，即在混凝土构件表面用特制的结构胶如乳胶水泥、环氧树脂胶等粘贴钢板，以提高结构的承载力。4、加大截面加固法：这种方法适用于梁端、柱端的平面或者空间节点，其采用增大混凝土结构或构筑物的截面面积，以提高其承载力；而对于节点加固可分为梁加大截面法、柱加大截面法和梁柱同时加大截面法。此外，加腋梁(属于梁加大截面法)也能间接有效地提高节点核心区的抗剪截面积，从而提高受剪承载力和刚度，对加固节点也是非常有效的。加大截面加固法的缺点是构件外观尺寸增大，为减少穿梁孔洞，只能有限的补充节点箍筋，而且外包混凝土在反复荷载作用下可能剥落。5、外包钢加固法：属于平面或空间节点核心区加固，是在混凝土构件四周外包焊接型钢结构的加固方法，适用于不允许增大混凝土截面尺寸而又需要大幅度提高承载力的混凝土结构的加固；外包钢可以约束节点核心区的裂缝，还可以大幅度提高核心区混凝土的极限承载力。这种方法的缺点是，在反复荷载作用下钢板与混凝土之间的粘结会被破坏，外包钢与节点共同工作性能下降。
综上所述，采用现有加固方法的加固装置，多适用于梁端、柱端和平面节点核心区的加固，抗震加固效果较差，施工也复杂。而空间框架节点核心区是梁高范围内的柱体，节点四周汇交的横梁阻碍了对节点的封包加固，不如平面节点那样容易围包加固或粘贴钢板补强，外包混凝土和外包钢法虽可用于空间节点，但施工复杂，在反复荷载下，加固材料与节点的共同工作性能较差。因此空间框架节点核心区梁柱的加固问题尚未得到很好的解决。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种加固效果显著，施工简便，可以很好解决空间框架节点核心区梁柱加固问题的框架梁柱节点加固装置。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种框架梁柱节点加固装置，其特征在于：它包括跨越框架节点核心区高度且连接在框架柱四角钢筋上的角钢，连接在邻近所述节点核心区柱端角钢之间的扁钢，连接在所述节点核心区内各角钢上的锚固件，以及通过螺母连接在各相邻锚固件之间的具有固紧预应力的高强度螺栓，各锚固件上的高强度螺栓至少形成一圈包围所述节点核心区的螺栓箍。
所述锚固件由两连接成一体的L形钢牛腿组成，所述两钢牛腿承压板上开设有的螺栓孔，且所述两螺栓孔的中心线相互垂直且交汇。
设置在每根所述角钢上的锚固件为两个。
设置在每根所述角钢上的锚固件为两个以上。
所述高强度螺栓的固紧预紧力为该高强度螺栓抗拉强度的20％～70％。
本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型由于在跨越节点核心区的框架柱四角焊接了通长的角钢，并在邻近核心区柱端的角钢之间连接扁钢，因此使本实用新型形成一完整的包围节点核心区的框架整体。2、本实用新型由于在框架节点核心区内的角钢上设置作用点力线垂直交汇的锚固件，并将高强度螺栓水平穿过框架梁后用螺母固定在相邻角钢的锚固件上，高强螺栓固紧后，形成一圈或多圈包围节点核心区的螺栓箍，从而达到对节点核心区的整体空间加固效果。3、本实用新型由于在连接高强度螺栓时，对其进行定量预紧，因此可以对节点核心区施加侧向约束，使其受剪承载力和延性都有很大提高。经对采用本实用新型装置加固的钢筋混凝土空间框架节点核心区的构件进行试验检测表明，各试件节点核心的抗裂性，抗剪承载力都有明显提高，延性完全可以满足框架节点的抗震要求。本实用新型作为一种有效的加固装置，可以在实际工程中广泛推广应用。
附图说明
图1是本实用新型在平面框架节点核心区应用示意图
图2是图1的俯视示意图
图3是本实用新型在空间框架节点核心区应用示意图
图4是图3的俯视示意图
图5是本实用新型钢锚固件结构示意图
图6是图5的右视示意图
图7是图5的仰视示意图
具体实施方式
实施例1是本实用新型对钢筋混凝土平面框架节点核心区进行加固的应用。
如图1、图2所示，本实用新型框架节点是指框架梁2和框架柱3相交的节点核心区1及邻近核心区1的梁端和柱端。本实用新型的装置包括：跨越框架节点核心区1高度h且连接在框架柱3四角钢筋上的角钢4，连接核心区3上各相邻角钢4两端的扁钢5，对应连接在节点核心区3内各角钢4上的锚固件7，以及通过螺母6连接在各相邻锚固件7之间的高强度螺栓8。其中用螺母6固定高强度螺栓8时，应施加一定的固紧预应力，固紧预应力的大小为该高强度螺栓抗拉强度的20％～70％，一般可以根据实际情况而定。
上述实施例中，其中有两根高强度螺栓7是在穿过邻近核心区3的梁端后，固定在锚固件7上，因此本实用新型不是从框架梁2和框架柱3的表面进行加固，而是将整个节点核心区的框架梁2与框架柱3通过高强度螺栓8紧固在一起。
实施例2是本实用新型对钢筋混凝土空间框架节点核心区进行加固的应用。
如图3、图4所示，由于本实施例中节点核心区1是由两十字交叉的框架梁2和框架柱3组成，因此四根高强度螺栓8必须分别穿过一框架梁2后，再固定在锚固件7上，使两根框架梁2和框架柱3在节点核心区1被高强度螺栓8形成的螺栓箍紧紧地箍在一起。
如图5、图6、图7所示，上述各实施例中，锚固件7可以由两L形连接成一体的钢牛腿71组成，在两钢牛腿71的承压板72上分别开设有螺栓孔73，两螺栓孔73的中心线相互垂直，且汇交于一点，从而保证在两垂直方向连接的高强度螺栓8的作用力线垂直且交汇，使各高强度螺栓8形成一圈围绕节点核心区1的螺栓箍。
上述各实施例中，设置在每根角钢4上的锚固件7可以是一个、两个、三个、或更多，这样便可以在节点核心区1形成一圈、两圈、三圈或更多由高强度螺栓8组成的螺栓箍。另外锚固件7除本实用新型已描述的结构外，还可以酌情采用具有相同作用的其它结构形式，这种结构的变化不应排除在本实用新型的保护范围之外。

Claims (7)

1、一种框架梁柱节点加固装置，其特征在于：它包括跨越框架节点核心区高度且连接在框架柱四角钢筋上的角钢，连接在邻近所述节点核心区柱端角钢之间的扁钢，连接在所述节点核心区内各角钢上的锚固件，以及通过螺母连接在各相邻锚固件之间的具有固紧预应力的高强度螺栓，各锚固件上的高强度螺栓至少形成一圈包围所述节点核心区的螺栓箍。
2、如权利要求1所述的一种框架梁柱节点加固装置，其特征在于：所述锚固件由两连接成一体的L形钢牛腿组成，所述两钢牛腿承压板上开设有的螺栓孔，且所述两螺栓孔的中心线相互垂直且交汇。
3、如权利要求1或2所述的一种框架梁柱节点加固装置，其特征在于：设置在每根所述角钢上的锚固件为两个。
4、如权利要求1或2所述的一种框架梁柱节点加固装置，其特征在于：设置在每根所述角钢上的锚固件为两个以上。
5、如权利要求1或2所述的一种框架梁柱节点加固装置，其特征在于：所述高强度螺栓的固紧预紧力为该高强度螺栓抗拉强度的20％～70％。
6、如权利要求3所述的一种框架梁柱节点加固装置，其特征在于：所述高强度螺栓的固紧预紧力为该高强度螺栓抗拉强度的20％～70％。
7、如权利要求4所述的一种框架梁柱节点加固装置，其特征在于：所述高强度螺栓的固紧预紧力为该高强度螺栓抗拉强度的20％～70％。
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