一種鋼筋混凝土連梁加固結(jié)構(gòu)制造技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種鋼筋混凝土連梁加固結(jié)構(gòu)，包括：連梁，鋼板和連梁兩端的剪力墻，鋼板沿連梁的豎直側(cè)面設(shè)置且通過(guò)第一緊固連接件與剪力墻連接；還包括屈曲約束框架，屈曲約束框架兩側(cè)的豎向邊框，通過(guò)第二緊固連接件分別與位于連梁兩側(cè)的剪力墻上的鋼板連接。豎向邊框延伸出鋼板的上下兩端，通過(guò)第二緊固連接件與對(duì)應(yīng)的剪力墻連接，所述屈曲約束框架與鋼板的連接處設(shè)有水平設(shè)置的長(zhǎng)圓孔。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)中的鋼板、屈曲約束框架均提前設(shè)計(jì)加工，預(yù)制化程度高，現(xiàn)場(chǎng)以裝配為主。采用屈曲約束框架，使鋼板更有效地發(fā)揮其強(qiáng)度，提高連梁的抗震能力。通過(guò)設(shè)置水平的長(zhǎng)圓孔，在約束鋼板屈曲的同時(shí)，避免因加固顯著增加連梁的剛度，有利于抗震設(shè)計(jì)要求。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及結(jié)構(gòu)工程
，特別是涉及一種鋼筋混凝土連梁加固結(jié)構(gòu)。
技術(shù)介紹
剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)以及框架核心筒結(jié)構(gòu)是廣泛應(yīng)用在高層建筑中的抗側(cè)力體系，連梁是這幾種結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系中的重要組成部分。研究表明，聯(lián)結(jié)兩片剪力墻之間的連梁對(duì)整個(gè)抗側(cè)力體系的抗震性能有著重要的影響。合理設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系在地震作用下，鋼筋混凝土連梁首先屈服，然后在往復(fù)荷載的作用下耗散地震所輸入的能量。因此，連梁需要具有足夠的強(qiáng)度、延性和耗能能力。近年來(lái)發(fā)展較為成熟的鋼筋混凝土連梁加固技術(shù)有：(一)鋼筋混凝土連梁粘貼CFRP加固技術(shù)，在鋼筋混凝土連梁上粘貼CFRP(碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料)，并在適當(dāng)補(bǔ)位鑿空植入錨筋；(二)鋼筋混凝土連梁粘貼鋼板加固技術(shù)：通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂將鋼板與鋼筋混凝土連梁連接。大量文獻(xiàn)研究表明這些技術(shù)可以明顯提高既有鋼筋混凝土連梁的承載力。但是上述加固技術(shù)也存在著一些缺陷：在提高連梁強(qiáng)度的同時(shí)，提高了連梁剛度，可能使抗側(cè)力體系的剛度增加較大，且忽略了其延性和變形能力，不能滿(mǎn)足抗震設(shè)計(jì)的要求。另一方面，均需要對(duì)梁進(jìn)行較為嚴(yán)格的表面處理，預(yù)制化程度較低，現(xiàn)場(chǎng)施工工序較復(fù)雜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題本專(zhuān)利技術(shù)的目的是提供一種鋼筋混凝土連梁加固結(jié)構(gòu)。一方面，用以解決現(xiàn)有連梁加固技術(shù)中，因連梁剛度提升，造成抗側(cè)力體系的剛度增加較大，且忽略延性和變形能力，使得加固的連梁不能滿(mǎn)足抗震設(shè)計(jì)要求的問(wèn)題。另一方面，解決了現(xiàn)有連梁加固技術(shù)中，需要對(duì)梁進(jìn)行較為嚴(yán)格的表面處理，現(xiàn)場(chǎng)施工工序較復(fù)雜的問(wèn)題。(二)技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)提供一種鋼筋混凝土連梁加固結(jié)構(gòu)，包括：連梁，鋼板和設(shè)于連梁兩端的剪力墻，所述鋼板沿連梁的豎直側(cè)面設(shè)置且通過(guò)第一緊固連接件與所述剪力墻連接，還包括屈曲約束框架，所述屈曲約束框架兩側(cè)的豎向邊框通過(guò)第二緊固連接件分別與位于所述連梁兩側(cè)的剪力墻上的所述鋼板連接，所述豎向邊框延伸出所述鋼板的上下兩端，通過(guò)第二緊固連接件與對(duì)應(yīng)的剪力墻連接，所述屈曲約束框架與鋼板的連接處設(shè)有水平設(shè)置的長(zhǎng)圓孔。其中，所述屈曲約束框架包括相對(duì)平行設(shè)置的兩個(gè)所述豎向邊框和相對(duì)平行設(shè)置的兩個(gè)橫向邊框，所述豎向邊框和橫向邊框均由角鋼制成。其中，所述豎向邊框與所述橫向邊框通過(guò)所述第二緊固連接件連接組成所述屈曲約束框架。其中，所述第一緊固連接件為螺栓。其中，所述第二緊固連接件為螺栓。其中，所述第一緊固連接件的螺栓為化學(xué)錨固螺栓，所述化學(xué)錨固螺栓的螺桿與螺栓孔壁的縫隙中填充有化學(xué)粘著劑。其中，所述鋼板厚度為3mm～9mm。其中，所述鋼板與所述剪力墻接觸部分厚度大于與連梁接觸部分厚度。其中，所述鋼板與所述連梁的相應(yīng)部分設(shè)置有多個(gè)加勁肋。其中，所述加勁肋呈對(duì)角交叉布置。(三)有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專(zhuān)利技術(shù)提供的一種鋼筋混凝土連梁加固結(jié)構(gòu)，具有以下有點(diǎn)：(1)預(yù)制化程度較高，材料經(jīng)濟(jì)，關(guān)鍵構(gòu)件在工廠中加工完成，現(xiàn)場(chǎng)以裝配操作為主，施工工序簡(jiǎn)便，可有效縮短加固施工工期，提高工程效率，減小加固工程對(duì)建筑使用的影響。(2)可以在顯著提高連梁的強(qiáng)度、延性、變形能力和耗能能力的同時(shí)，有效控制連梁的剛度在有利于抗震設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)。附圖說(shuō)明圖1為鋼筋混凝土連梁加固結(jié)構(gòu)的三維示意圖；圖2為鋼筋混凝土連梁加固結(jié)構(gòu)的平面示意圖；圖3為鋼筋混凝土連梁加固結(jié)構(gòu)采用的鋼板平面示意圖；圖4為鋼筋混凝土連梁加固結(jié)構(gòu)采用的屈曲約束框架三維示意圖；圖5為鋼筋混凝土連梁加固結(jié)構(gòu)采用的屈曲約束框架角鋼連接處平面示意圖；附圖標(biāo)記說(shuō)明1-鋼筋混凝土連梁；2-鋼板；3-螺栓；4-連梁兩端的剪力墻；5-屈曲約束框架；6-鋼板加勁肋；7-角鋼；8-螺栓；9-螺栓；10-鋼板開(kāi)孔；11-鋼板開(kāi)孔。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)例用于說(shuō)明本專(zhuān)利技術(shù)，但不用來(lái)限制本專(zhuān)利技術(shù)的范圍。在本專(zhuān)利技術(shù)的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本專(zhuān)利技術(shù)中的具體含義。實(shí)施例1：如圖1，圖2所示，一種鋼筋混凝土連梁加固結(jié)構(gòu)，包括，連梁1，鋼板2，連梁兩端的剪力墻4，屈曲約束框架5。所述鋼板2通過(guò)化學(xué)錨固螺栓與連梁兩端剪力墻4連接，所述化學(xué)錨固螺栓的螺桿與螺栓孔壁的縫隙中填充有化學(xué)粘著劑。所述屈曲約束框架5兩側(cè)的豎向邊框通過(guò)螺栓分別與位于所述剪力墻4上的鋼板2連接，所述豎向邊框延伸出鋼板2的上下兩端，通與對(duì)應(yīng)的剪力墻4連接，所述屈曲約束框架5的豎向邊框與鋼板2的連接處設(shè)有水平設(shè)置的長(zhǎng)圓孔，所述屈曲約束框架5的橫向邊框與鋼板2的連接處為圓孔，且鋼板2上的開(kāi)孔為圓孔。所述長(zhǎng)圓孔的長(zhǎng)度大于位于其內(nèi)的第二緊固連接件的直徑，其寬度與位于其內(nèi)的第二緊固連接件的直徑相匹配。其中，所述屈曲約束框架，為結(jié)構(gòu)，邊框均由角鋼制成。其中，所述豎向邊框與所述橫向邊框通過(guò)所述第二緊固連接件連接組成所述屈曲約束框架。其中，所述鋼板厚度為3mm～9mm。其中，所述鋼板與所述連梁的相應(yīng)部分設(shè)置有對(duì)角交叉布置加勁肋。下面通過(guò)具體加固操作，對(duì)本機(jī)構(gòu)進(jìn)一步詳細(xì)清楚的說(shuō)明。(1)根據(jù)所需加固的連梁實(shí)際需求，在工廠設(shè)計(jì)加工鋼板2、屈曲約束框架5，其中：鋼板的尺寸結(jié)構(gòu)：如圖3所示，在鋼板2與連梁1的接觸部分焊接有兩個(gè)交叉設(shè)置的圓鋼筋作為加勁肋，其中，所述鋼板2厚度為3mm。屈曲約束框架5的尺寸結(jié)構(gòu)：如圖4所示，屈曲約束框架5為結(jié)構(gòu)，由四根角鋼7組成。如圖5所示，屈曲約束框架5與鋼板2的連接處設(shè)有水平設(shè)置的長(zhǎng)圓孔，長(zhǎng)圓孔的長(zhǎng)度大于位于其內(nèi)的螺栓的直徑，其寬度與位于其內(nèi)的螺栓的直徑相匹配。(2)在既有鋼筋混凝土連梁一側(cè)及附近剪力墻區(qū)域，將墻體涂層去除；(3)在既有鋼筋混凝土連梁兩端剪力墻上鉆孔，孔徑大于螺栓3的螺桿直徑；(4)螺栓3采用化學(xué)錨固螺栓，用螺栓3將鋼板2按照附圖所示位置固定在連梁表面，在螺栓桿與螺栓孔壁的縫隙中填充化學(xué)粘著劑；(5)通過(guò)螺栓8連接，將四根角鋼按照?qǐng)D4所示構(gòu)造裝配為鋼板屈曲約束機(jī)構(gòu)5，并用螺栓8、螺栓9將角鋼與鋼板2、連梁兩端剪力墻4連接。本實(shí)施例中采用螺栓鋼板組合裝配的機(jī)構(gòu)進(jìn)行加固，構(gòu)件提前設(shè)計(jì)并預(yù)制加工，現(xiàn)場(chǎng)不需要進(jìn)行濕作業(yè)，以裝配操作為主，預(yù)制化程度較高。通過(guò)焊接加勁肋，增加鋼板的強(qiáng)度，設(shè)置屈曲約束框架，有效地約束了鋼板的屈曲，使鋼板更有效地發(fā)揮其強(qiáng)度和剪切方向上的變形能力，從而提高連梁的抗震能力。連接鋼板與屈曲約束框架的螺栓在角鋼上的螺栓孔為長(zhǎng)圓孔，使得在約束鋼板的屈曲的同時(shí)，避免因加固顯著增加連梁的剛度，有利于抗震設(shè)計(jì)要求。采用化學(xué)錨固螺栓，可提高鋼板與混凝土連梁的協(xié)同工作性能，防止混凝土連梁在地震中過(guò)早發(fā)生破壞，同時(shí)使連梁實(shí)現(xiàn)較好的耗能能力，對(duì)提高現(xiàn)有連梁的抗震性能具有良好的效果。實(shí)施例2：本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，為了描述的簡(jiǎn)要，在本實(shí)施例的描述過(guò)程中，不再描述與實(shí)施例1相同的技術(shù)特征，僅說(shuō)明本實(shí)施例與實(shí)施例1不同之處：其中，所述豎向邊框與所述橫向邊框通過(guò)焊接組成所述屈曲約束框架(5)，所述鋼板本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種鋼筋混凝土連梁加固結(jié)構(gòu)，包括：連梁(1)，鋼板(2)和設(shè)于連梁(1)兩端的剪力墻(4)，所述鋼板(2)沿連梁(1)的豎直側(cè)面設(shè)置且通過(guò)第一緊固連接件與所述剪力墻(4)連接，其特征在于，還包括屈曲約束框架(5)，所述屈曲約束框架(5)兩側(cè)的豎向邊框通過(guò)第二緊固連接件分別與位于所述連梁(1)兩側(cè)的所述剪力墻(4)上的所述鋼板(2)連接，所述豎向邊框延伸出所述鋼板(2)的上下兩端，通過(guò)第二緊固連接件與對(duì)應(yīng)的剪力墻(4)連接，所述屈曲約束框架(5)與鋼板(2)的連接處設(shè)有水平設(shè)置的長(zhǎng)圓孔。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種鋼筋混凝土連梁加固結(jié)構(gòu)，包括：連梁(1)，鋼板(2)和設(shè)于連梁(1)兩端的剪力墻(4)，所述鋼板(2)沿連梁(1)的豎直側(cè)面設(shè)置且通過(guò)第一緊固連接件與所述剪力墻(4)連接，其特征在于，還包括屈曲約束框架(5)，所述屈曲約束框架(5)兩側(cè)的豎向邊框通過(guò)第二緊固連接件分別與位于所述連梁(1)兩側(cè)的所述剪力墻(4)上的所述鋼板(2)連接，所述豎向邊框延伸出所述鋼板(2)的上下兩端，通過(guò)第二緊固連接件與對(duì)應(yīng)的剪力墻(4)連接，所述屈曲約束框架(5)與鋼板(2)的連接處設(shè)有水平設(shè)置的長(zhǎng)圓孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼筋混凝土連梁加固結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述屈曲約束框架(5)包括相對(duì)平行設(shè)置的兩個(gè)所述豎向邊框和相對(duì)平行設(shè)置的兩個(gè)橫向邊框，所述豎向邊框和橫向邊框均由角鋼(7)制成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鋼筋混凝土連梁加固結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述豎向邊框與所述橫向邊框通過(guò)所述第二緊固連接件連接組成所述屈曲約束框...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：程蓓，蘇啟亮，楊參天，官俊良，周夢(mèng)杰，石彩華，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：北京建筑大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京;11