本實用新型屬于結構工程技術領域,特別是涉及一種類“雙連梁”的既有鋼筋混凝土連梁加固裝置。
背景技術:
高層建筑剪力墻中的鋼筋混凝土連梁在水平荷載作用下的破壞可分為兩種,即脆性破壞(剪切破壞)和延性破壞(彎曲破壞)。連梁在發(fā)生脆性破壞時將會喪失承載力,從而使結構的側向剛度大大降低,并最終可能導致結構的倒塌,所以連梁的設計要求堅持“強剪弱彎”原則。連梁在發(fā)生延性破壞時,可以起到耗能作用。但在地震的反復作用下,連梁的裂縫會不斷發(fā)展、加寬,直到混凝土受壓破壞。當前,在高層建筑連梁中采用的斜桿型支撐、人字形支撐等加固裝置雖然能夠在一定程度上提高連梁的剛度和承載能力,但是,通過以往震害分析和大量文獻研究發(fā)現(xiàn),在罕遇地震反復作用下,現(xiàn)有支撐形式下的高層建筑連梁,尤其是框架核心筒連梁的延性和耗能能力有限,其延性和耗能儲備能力仍需進一步提高;現(xiàn)有既有鋼筋混凝土連梁加固方法常見的有增大截面法、粘貼FRP或鋼板法、螺栓固定鋼板法,但由于受力機理的不同,這些適用于普通梁的加固方法并不適用于連梁。若將粘貼FRP或鋼板法應用于連梁,在側向反復荷載作用下,F(xiàn)RP或鋼板容易發(fā)生分層或剝離現(xiàn)象。
技術實現(xiàn)要素:
為了解決上述問題,本實用新型的目的在于提供一種類“雙連梁”的既有鋼筋混凝土連梁加固裝置。
為了達到上述目的,本實用新型提供的類“雙連梁”的既有鋼筋混凝土連梁加固裝置包括剪切鋼板消能器、工字鋼梁、防屈曲約束支撐、外包鋼板、節(jié)點板、高強螺栓和加勁肋;其中既有剪力墻中鋼筋混凝土連梁的中部、兩側的鋼筋混凝土柱上位于鋼筋混凝土連梁下方且靠近鋼筋混凝土連梁的部位、下一根鋼筋混凝土連梁與鋼筋混凝土柱連接的部位分別包覆一圈外包鋼板;工字鋼梁水平設置在鋼筋混凝土連梁的下方,兩端分別通過高強螺栓6固定在靠近鋼筋混凝土連梁的外包鋼板上;剪切鋼板消能器設在鋼筋混凝土連梁上的外包鋼板和工字鋼梁之間,上端利用高強螺栓連接在外包鋼板上,下端利用高強螺栓6連接在工字鋼梁上;工字鋼梁的底面中部利用加勁肋安裝有兩塊節(jié)點板,下一根鋼筋混凝土連梁與兩側的鋼筋混凝土柱的連接部位內側也分別利用加勁肋安裝一塊節(jié)點板;兩根防屈曲約束支撐呈八字形設置,每根防屈曲約束支撐的上端鉸接在工字鋼梁上的一塊節(jié)點板上,下端鉸接在位于同一側的下一根鋼筋混凝土連梁與鋼筋混凝土柱連接部位的節(jié)點板上。
所述的外包鋼板采用對拉錨栓的形式錨固在鋼筋混凝土連梁、鋼筋混凝土柱、鋼筋混凝土連梁與鋼筋混凝土柱的連接部位。
所述的防屈曲約束支撐與水平面間的夾角α在25°~45°之間。
本實用新型提供的類“雙連梁”的既有鋼筋混凝土連梁加固裝置采用與混凝土柱連接的工字鋼梁作為內力傳遞梁,工字鋼梁上部通過剪切鋼板消能器與既有鋼筋混凝土連梁連接,下部與防屈曲約束支撐鉸接,加固后能夠保證鋼筋混凝土連梁的等效剛度幾乎保持不變,這對抗震非常有利,在地震作用下,沒有額外剛度的增加,就不會產生附加的內力,同時,可大幅提高鋼筋混凝土連梁在旱遇地震下的延性和耗能能力,極大地提高了建筑的安全性,特別適用于我國的強震和多震地區(qū)高層建筑結構設計。
附圖說明
圖1為本實用新型提供的類“雙連梁”的既有鋼筋混凝土連梁加固裝置立面圖。
圖2為本實用新型提供的類“雙連梁”的既有鋼筋混凝土連梁加固裝置中剪切鋼板消能器連接部位詳圖;
圖3為本實用新型提供的類“雙連梁”的既有鋼筋混凝土連梁加固裝置中防屈曲約束支撐與工字鋼梁連接部位詳圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本實用新型提供的類“雙連梁”的既有鋼筋混凝土連梁加固裝置進行詳細說明。
如圖1—圖3所示,本實用新型提供的類“雙連梁”的既有鋼筋混凝土連梁加固裝置包括剪切鋼板消能器1、工字鋼梁2、防屈曲約束支撐3、外包鋼板4、節(jié)點板5、高強螺栓6和加勁肋7;其中既有剪力墻中鋼筋混凝土連梁8的中部、兩側的鋼筋混凝土柱9上位于鋼筋混凝土連梁8下方且靠近鋼筋混凝土連梁8的部位、下一根鋼筋混凝土連梁8與鋼筋混凝土柱9連接的部位分別包覆一圈外包鋼板4;工字鋼梁2水平設置在鋼筋混凝土連梁8的下方,兩端分別通過高強螺栓6固定在靠近鋼筋混凝土連梁8的外包鋼板4上;剪切鋼板消能器1設在鋼筋混凝土連梁8上的外包鋼板4和工字鋼梁2之間,上端利用高強螺栓6連接在外包鋼板4上,下端利用高強螺栓6連接在工字鋼梁2上;工字鋼梁2的底面中部利用加勁肋7安裝有兩塊節(jié)點板5,下一根鋼筋混凝土連梁8與兩側的鋼筋混凝土柱9的連接部位內側也分別利用加勁肋7安裝一塊節(jié)點板5;兩根防屈曲約束支撐3呈八字形設置,每根防屈曲約束支撐3的上端鉸接在工字鋼梁2上的一塊節(jié)點板5上,下端鉸接在位于同一側的下一根鋼筋混凝土連梁8與鋼筋混凝土柱9連接部位的節(jié)點板5上。
所述的外包鋼板4采用對拉錨栓的形式錨固在鋼筋混凝土連梁8、鋼筋混凝土柱9、鋼筋混凝土連梁8與鋼筋混凝土柱9的連接部位。
所述的防屈曲約束支撐3與水平面間的夾角α在25°~45°之間。
現(xiàn)將本實用新型提供的類“雙連梁”的鋼筋混凝土連梁加固裝置設置方法闡述如下:
a.首先在工廠加工好工字鋼梁2,并在工字鋼梁2頂面中部加工出圓孔;
b.將帶有與剪切鋼板消能器1上端的高強螺栓6相對應的過孔的一塊外包鋼板4采用對拉錨栓的形式錨固在鋼筋混凝土連梁8的中部,并將其它外包鋼板4錨固在兩側的鋼筋混凝土柱9上位于鋼筋混凝土連梁8下方且靠近鋼筋混凝土連梁8的部位、下一根鋼筋混凝土連梁8與鋼筋混凝土柱9連接的部位;
c.將多根高強螺栓6固定于剪切鋼板消能器1的上下端,并利用上端的高強螺栓6采用塞焊的方式固定在鋼筋混凝土連梁8上外包鋼板4的過孔中,由此將剪切鋼板消能器1與外包鋼板4及鋼筋混凝土連梁8連接在一起;
d.將工字鋼梁2的兩端分別利用高強螺栓6連接在兩側鋼筋混凝土柱9上位于鋼筋混凝土連梁8下方且靠近鋼筋混凝土連梁8部位的外包鋼板4上;
e.將固定于剪切鋼板消能器1下端的多根高強螺栓6采用塞焊的方式固定在工字鋼梁2頂面上的圓孔中,由此將剪切鋼板消能器1與工字鋼梁2連接在一起;
f.將節(jié)點板5采用加勁肋7錨固在工字鋼梁2的底面中部以及下一根鋼筋混凝土連梁8與鋼筋混凝土柱9連接部位的內側;
g.將兩根防屈曲約束支撐3的上端分別鉸接在工字鋼梁2上的一塊節(jié)點板5上,下端分別鉸接在位于同一側的下一根鋼筋混凝土連梁8與鋼筋混凝土柱9連接部位的節(jié)點板5上,防屈曲約束支撐3與水平面間的夾角α在25°~45°之間,由此完成整個設置過程。