外貼帶延性柱耗能器鋼筋混凝土框架法加固結(jié)構(gòu)的方法
【專利摘要】外貼帶延性柱耗能器鋼筋混凝土框架法加固結(jié)構(gòu)的方法，屬于混凝土結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域。在原鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)外側(cè)外貼帶延性柱耗能器鋼筋混凝土框架。新增框架梁、柱的混凝土及鋼筋強(qiáng)度等級高于原框架梁、柱，不宜超過兩個等級。新增框架梁、柱通過植筋錨固方式分別與原框架梁、柱相連接。植筋錨固方式為錨固鋼筋通過鉆孔植入植筋膠與原框架混凝土固定連接。錨固鋼筋與新增框架結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆。鋼筋混凝土延性柱耗能器包括鋼筋混凝土延性柱及其兩端的剛性支座。鋼筋混凝土延性柱耗能器鋼筋與混凝土強(qiáng)度等級與新增框架相同。鋼筋混凝土延性柱耗能器與新增鋼筋混凝土梁采用現(xiàn)澆一體式。對加固效果非常有利。
【專利說明】外貼帶延性柱耗能器鋼筋混凝土框架法加固結(jié)構(gòu)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于混凝土結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域，特別涉及一種外貼帶延性柱耗能器鋼筋混凝土框架法加固結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)以及底框結(jié)構(gòu)，由于其空間布置的靈活性，在多高層建筑中一直被廣泛采用。底框結(jié)構(gòu)由于使用功能不同導(dǎo)致結(jié)構(gòu)布置上不同，容易形成剛度不均、上剛下柔的結(jié)構(gòu)體系。可能存在嚴(yán)重的抗震能力不足，在地震中發(fā)生傾斜或者倒塌，對結(jié)構(gòu)修復(fù)以及救災(zāi)造成很大的阻礙以及經(jīng)濟(jì)花費(fèi)。
[0003]我國《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50367 - 2006)，提出了多種加固方法。例如加大截面法、外粘鋼加固法、外貼纖維布加固法、體外預(yù)應(yīng)力加固法等。但是，現(xiàn)行規(guī)范中提出的這些方法仍然存在一些問題。這些加固方法可以不同程度的提高結(jié)構(gòu)的承載能力以及剛度，但是對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，不能同時解決新舊混凝土共同工作問題以及應(yīng)力應(yīng)變滯后問題。并且對于外粘鋼加固法、外貼纖維布加固法，還存在不防火，不適用于混凝土強(qiáng)度較低的情況等缺點(diǎn)。對于加大截面法其增加了結(jié)構(gòu)高度，影響凈空。對于體外預(yù)應(yīng)力加固法，還存在施工復(fù)雜成本較高的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有加固技術(shù)的缺陷，提供一種外貼帶延性柱耗能器鋼筋混凝土框架法加固結(jié)構(gòu)的方法。這種方法可以有效的提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力、剛度、延性、耗能能力等。既有結(jié)構(gòu)與外貼帶高延性鋼筋混凝土耗能柱框架相結(jié)合，不僅增大結(jié)構(gòu)的消能減震效果，并能解決新舊混凝土缺乏連結(jié)不能形成整體，以及應(yīng)力應(yīng)變滯后的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種外貼帶延性柱耗能器鋼筋混凝土框架法加固結(jié)構(gòu)的方法，其基本方法是:在原鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)外側(cè)外貼帶延性柱耗能器鋼筋混凝土框架，帶延性柱耗能器鋼筋混凝土框架包括新增鋼筋混凝土框架梁、新增鋼筋混凝土框架柱及鋼筋混凝土延性柱耗能器，所述新增鋼筋混凝土框架梁、新增鋼筋混凝土框架柱的混凝土及鋼筋強(qiáng)度等級相應(yīng)的高于原鋼筋混凝土框架梁、原鋼筋混凝土框架柱，但不宜超過兩個等級，新增鋼筋混凝土框架梁、新增鋼筋混凝土框架柱的混凝土及鋼筋強(qiáng)度等級相同。所述新增鋼筋混凝土框架梁、新增鋼筋混凝土框架柱通過植筋錨固方式分別與原鋼筋混凝土框架梁、原鋼筋混凝土框架柱相連接；所述植筋錨固方式為錨固鋼筋通過鉆孔植入植筋膠分別與原鋼筋混凝土框架梁及原鋼筋混凝土框架柱固定連接。所述錨固鋼筋與新增鋼筋混凝土框架梁、新增鋼筋混凝土框架柱現(xiàn)澆。所述鋼筋混凝土延性柱耗能器包括鋼筋混凝土延性柱及其兩端的剛性支座。所述鋼筋混凝土延性柱耗能器的鋼筋與混凝土強(qiáng)度等級與新增鋼筋混凝土框架梁、新增鋼筋混凝土框架柱相同。鋼筋混凝土延性柱耗能器垂直固定于新增鋼筋混凝土框架梁的下面，鋼筋混凝土延性柱一端的剛性支座固定且位于新增鋼筋混凝土框架梁的下面，所述鋼筋混凝土延性柱耗能器與新增鋼筋混凝土框架梁采用現(xiàn)澆一體式。所述鋼筋混凝土延性柱為密配箍筋柱、加配X型筋柱、鋼管混凝土柱及粗合成纖維鋼筋混凝土柱中的單一或多個組合柱。
[0006]所述新增鋼筋混凝土框架梁與原鋼筋混凝土框架梁尺寸一致，只是寬度約為原鋼筋混凝土框架梁寬度(即厚度)的1/3?2/3倍，高度與原鋼筋混凝土框架梁相同。
[0007]所述新增鋼筋混凝土框架柱的尺寸與原鋼筋混凝土框架柱一致，只是寬度與新增鋼筋混凝土框架梁寬度相同，高度與原鋼筋混凝土框架柱相同。
[0008]植筋鉆孔位置盡量避開梁、柱端塑性鉸區(qū)以及梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)。
[0009]所述鋼筋混凝土延性柱的高度一般是加固結(jié)構(gòu)層高的1/4?1/2倍。
[0010]所述鋼筋混凝土延性柱采用1?10根并列使用。
[0011]鋼筋混凝土延性柱、剛性支座、新增鋼筋混凝土框架梁、新增鋼筋混凝土框架柱均包含縱筋與箍筋。
[0012]本發(fā)明一種外貼帶延性柱耗能器鋼筋混凝土框架法加固結(jié)構(gòu)的有益效果如下:
[0013]一種外貼帶延性柱耗能器鋼筋混凝土框架法加固結(jié)構(gòu)，布置比較靈活，可多跨布置也可單跨布置。鋼筋混凝土延性柱耗能器布置比較靈活，可設(shè)置在框架梁的中間也可在梁兩端設(shè)置，并且延性柱的數(shù)量按照結(jié)構(gòu)性能的要求做相應(yīng)增減。原混凝土框架結(jié)構(gòu)與新設(shè)混凝土框架結(jié)構(gòu)通過植筋錨固的方式連接在一起，可以保證新框架與原框架之間的變形協(xié)調(diào)，保證高延性鋼筋混凝土耗能柱在地震作用下能夠正常發(fā)揮作用，起到消能減震效果。這種加固方法不僅可以有效的大幅度提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力、剛度、延性、耗能能力等，而且耗能柱是主要的耗能元件，有效的降低了地震作用對其他混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷。這種加固方法有很高的耐火性能，施工過程中做到不入戶、不搬遷，對原有建筑結(jié)構(gòu)使用功能影響較小，達(dá)到高效、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1給出了單跨單層單榀鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)加固圖；
[0015]圖2給出了圖1中的梁的A - A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3給出了圖1中的柱的B - B剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4給出了圖1中的鋼筋混凝土延性柱的C - C剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5給出了圖4中的鋼筋混凝土延性柱耗能器的D - D剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]1原鋼筋混凝土框架梁，2新增鋼筋混凝土框架梁，3原鋼筋混凝土框架柱，4新增鋼筋混凝土框架柱，5、10、6、11分別為原鋼筋混凝土框架梁縱筋及箍筋、新增鋼筋混凝土框架梁縱筋及箍筋，7植筋膠，8原鋼筋混凝土框架梁與新增鋼筋混凝土框架梁結(jié)合面，9錨固鋼筋，12剛性支座，13剛性支座混凝土，14、13分別為剛性支座縱筋與箍筋，15、16分別為鋼筋混凝土延性柱縱筋和箍筋，17鋼筋混凝土延性柱。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。
[0021]參見圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，一種外貼帶耗能柱鋼筋混凝土框架法加固結(jié)構(gòu)，包括原鋼筋混凝土框架梁1、原鋼筋混凝土框架柱3、新增鋼筋混凝土框架梁2、新增鋼筋混凝土框架柱4、鋼筋混凝土延性柱17及剛性支座12。在原鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)(即原鋼筋混凝土框架梁1和原鋼筋混凝土框架柱3)外側(cè)外貼帶延性柱耗能器鋼筋混凝土框架。所述新增鋼筋混凝土框架梁2、新增鋼筋混凝土框架柱4的混凝土及鋼筋強(qiáng)度等級高于原鋼筋混凝土框架梁1、原鋼筋混凝土框架柱3，但不宜超過兩個等級。所述新增原鋼筋混凝土框架梁2、新增鋼筋混凝土框架柱4通過植筋錨固方式分別與原鋼筋混凝土框架梁1、原鋼筋混凝土框架柱3相連接。所述植筋錨固方式為錨固鋼筋9通過鉆孔植入植筋膠7與原框架混凝土固定連接。所述錨固鋼筋9與新增框架結(jié)構(gòu)(即新增原鋼筋混凝土框架梁2和新增鋼筋混凝土框架柱4)現(xiàn)澆。所述鋼筋混凝土延性柱耗能器包括鋼筋混凝土延性柱17及其兩端的剛性支座12。所述鋼筋混凝土延性柱耗能器鋼筋與混凝土強(qiáng)度等級與新增框架結(jié)構(gòu)相同。所述鋼筋混凝土延性柱耗能器與新增鋼筋混凝土框架梁2采用現(xiàn)澆一體式。所述鋼筋混凝土延性柱17為密配箍筋柱、加配X型筋柱、鋼管混凝土柱及粗合成纖維鋼筋混凝土柱中的單一或多個組合柱。所述新增鋼筋混凝土框架梁2的寬度約為原鋼筋混凝土框架梁1寬度的1/3?2/3倍，高度與原鋼筋混凝土框架梁1相同。
[0022]所述新增鋼筋混凝土框架柱4的寬度與新增鋼筋混凝土框架梁2寬度相同，高度與原鋼筋混凝土框架柱3相同。
[0023]所述植筋9位置盡量避開梁、柱端塑性鉸區(qū)以及梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)。
[0024]所述鋼筋混凝土延性柱17的高度一般是加固結(jié)構(gòu)層高的1/4?1/2倍。
[0025]所述鋼筋混凝土延性柱17采用1?10根并列使用。
[0026]實(shí)施例1
[0027]具體施工方法，以在框架梁中應(yīng)用為例:
[0028]a.設(shè)計(jì)、制作
[0029]根據(jù)原鋼筋混凝土框架梁1截面尺寸，設(shè)計(jì)新增鋼筋混凝土框架梁2截面。根據(jù)新增鋼筋混凝土框架梁2的截面以及層高，設(shè)計(jì)耗能柱的尺寸及配筋。選擇植筋膠7的種類及錨固鋼筋9的直徑、植筋深度、植筋間距、鉆孔孔徑。將結(jié)合面8處的原鋼筋混凝土框架梁表面混凝土鑿毛洗凈。
[0030]b.錨固
[0031]在原鋼筋混凝土框架梁1沿長度方向根據(jù)植筋參數(shù)在截面上打孔，植入植筋膠7，插入錨固鋼筋9。待植筋膠完全干硬，進(jìn)入下一步工作。
[0032]c.鋼筋綁扎
[0033]進(jìn)行新增鋼筋混凝土框架梁2、新增鋼筋混凝土框架柱4的鋼筋綁扎，5、10、6、11分別為原鋼筋混凝土框架梁縱筋及箍筋、新增鋼筋混凝土框架梁縱筋及箍筋。對鋼筋混凝土延性柱耗能器進(jìn)行鋼筋綁扎，14、13分別為剛性支座縱筋與箍筋，15、16分別為鋼筋混凝土延性柱縱筋和箍筋。
[0034]d.澆筑
[0035]對待澆鑄新增鋼筋混凝土框架梁2、新增鋼筋混凝土框架柱4、鋼筋混凝土延性柱17及剛性支座12進(jìn)行模板安裝，待混凝土養(yǎng)護(hù)28天后拆卸模板。完成外貼帶延性柱耗能器鋼筋混凝土框架法加固結(jié)構(gòu)。
[0036]以上所述實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而并非對本發(fā)明作任何其他形式的限制，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)所作的任何修改或同等變化，仍屬于本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種外貼帶延性柱耗能器鋼筋混凝土框架法加固結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于:在原鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)外側(cè)外貼帶延性柱耗能器鋼筋混凝土框架，帶延性柱耗能器鋼筋混凝土框架包括新增鋼筋混凝土框架梁、新增鋼筋混凝土框架柱及鋼筋混凝土延性柱耗能器，所述新增鋼筋混凝土框架梁、新增鋼筋混凝土框架柱的混凝土及鋼筋強(qiáng)度等級相應(yīng)的高于原鋼筋混凝土框架梁、原鋼筋混凝土框架柱，但不宜超過兩個等級，所述新增鋼筋混凝土框架梁、新增鋼筋混凝土框架柱通過植筋錨固方式分別與原鋼筋混凝土框架梁、原鋼筋混凝土框架柱相連接；所述植筋錨固方式為錨固鋼筋通過鉆孔植入植筋膠分別與原鋼筋混凝土框架梁和原鋼筋混凝土框架柱固定連接，所述錨固鋼筋與新增鋼筋混凝土框架梁、新增鋼筋混凝土框架柱現(xiàn)澆，所述鋼筋混凝土延性柱耗能器包括鋼筋混凝土延性柱及其兩端的剛性支座；所述鋼筋混凝土延性柱耗能器的鋼筋與混凝土強(qiáng)度等級與新增鋼筋混凝土框架梁、新增鋼筋混凝土框架柱相同，鋼筋混凝土延性柱耗能器垂直固定于新增鋼筋混凝土框架梁的下面，鋼筋混凝土延性柱一端的剛性支座固定且位于新增鋼筋混凝土框架梁的下面，所述鋼筋混凝土延性柱耗能器與新增鋼筋混凝土框架梁采用現(xiàn)澆一體式。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述鋼筋混凝土延性柱為密配箍筋柱、加配X型筋柱、鋼管混凝土柱及粗合成纖維鋼筋混凝土柱中的單一或多個組合柱。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述新增鋼筋混凝土框架梁與原鋼筋混凝土框架梁尺寸一致，只是寬度為原鋼筋混凝土框架梁寬度的1/3?2/3倍，高度與原鋼筋混凝土框架梁相同。
4.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述新增鋼筋混凝土框架柱的尺寸與原鋼筋混凝土框架柱一致，寬度與新增鋼筋混凝土框架梁寬度相同，高度與原鋼筋混凝土框架柱相同。
5.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，植筋鉆孔位置盡量避開梁、柱端塑性鉸區(qū)以及梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)。
6.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述鋼筋混凝土延性柱的高度一般是加固結(jié)構(gòu)層高的1/4?1/2倍。
7.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述鋼筋混凝土延性柱采用1?10根并列使用。
8.按照權(quán)利要求1-7所述的任一方法得到的外貼帶延性柱耗能器鋼筋混凝土框架加固結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】E04B1/98GK103669896SQ201310505317
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】馬華, 付靜, 杜曉霞, 陳磊, 李漢杰, 李振寶 申請人:北京工業(yè)大學(xué)