本發(fā)明涉及土木工程抗震加固技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種已有框架外附裝配式節(jié)點(diǎn)耗能框架加固的結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

附加整體子結(jié)構(gòu)加固就是利用附加整體子結(jié)構(gòu)與原有結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作，增強(qiáng)原結(jié)構(gòu)的整體抗震能力，或改變?cè)Y(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系，進(jìn)而改善原結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)和變形模式，從而提高結(jié)構(gòu)的整體抗震性能，是一種結(jié)構(gòu)體系的加固方法。

《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》(jgj116—2009)強(qiáng)調(diào)應(yīng)從提高結(jié)構(gòu)整體抗震性能的角度對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，明確指出“加固的總體布局，應(yīng)優(yōu)先采用增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體抗震性能的方案，應(yīng)有利于消除不利抗震因素，改善構(gòu)件的受力狀態(tài)”。但在操作層面上，《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》給出的各種加固方法卻大多局限于在構(gòu)件上對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。無(wú)形中對(duì)結(jié)構(gòu)抗震加固實(shí)踐產(chǎn)生一種誤導(dǎo)，使工程師更傾向于對(duì)原結(jié)構(gòu)中抗震能力不足的構(gòu)件進(jìn)行加固，而不是從結(jié)構(gòu)整體抗震性能出發(fā)來(lái)設(shè)計(jì)加固方案。

目前多數(shù)外附子結(jié)構(gòu)加固需進(jìn)行子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)澆作業(yè)，會(huì)產(chǎn)生污染和噪音，并且施工周期繁雜漫長(zhǎng)，這在一定程度喪失了其本來(lái)的優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種已有框架外附裝配式節(jié)點(diǎn)耗能框架加固的結(jié)構(gòu)。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種已有框架外附裝配式節(jié)點(diǎn)耗能框架加固的結(jié)構(gòu)，包括待加固的原框架、外附框架，外附框架包括預(yù)制鋼筋混凝土梁、預(yù)制鋼筋混凝土柱、套裝于預(yù)制鋼筋混凝土梁端部的剛套頭、預(yù)制鋼筋混凝土梁與預(yù)制鋼筋混凝土柱連接節(jié)點(diǎn)區(qū)域的摩擦軟鋼板，剛套頭另一端與摩擦軟鋼板連接；原框架與預(yù)制鋼筋混凝土梁、預(yù)制鋼筋混凝土柱的連接位置打孔，并在孔內(nèi)注膠、植入錨固筋，將原框架和外附框架裝配成整體；無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋穿入預(yù)制鋼筋混凝土梁內(nèi)，張拉無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，并后澆預(yù)制鋼筋混凝土梁、預(yù)制鋼筋混凝土柱的連接節(jié)點(diǎn)。

其中，預(yù)制鋼筋混凝土梁內(nèi)設(shè)置預(yù)埋管，預(yù)應(yīng)力筋穿在預(yù)埋管內(nèi)，在預(yù)制鋼筋混凝土梁、預(yù)制鋼筋混凝土柱間隔設(shè)置連接孔。

其中，剛套頭由四塊矩形鋼板焊接而成，兩側(cè)的兩塊鋼板長(zhǎng)度大于上方和下方的兩塊鋼板，兩側(cè)鋼板伸出距離為預(yù)制鋼筋混凝土柱截面高度的一半。

其中，剛套頭與預(yù)制鋼筋混凝土梁通過(guò)抗剪栓釘進(jìn)行連接，預(yù)制鋼筋混凝土梁端部設(shè)有螺旋箍筋，防止預(yù)制鋼筋混凝土梁端部的混凝土提前壓潰，增強(qiáng)端部承載力。

其中，兩塊摩擦軟鋼板分別放置在剛套頭兩側(cè)鋼板的內(nèi)表面，并且在摩擦軟鋼板、剛套頭對(duì)應(yīng)位置打孔，通過(guò)穿入螺栓、螺栓兩側(cè)緊固螺帽將摩擦軟鋼板、剛套頭緊密連接。

其中，各預(yù)制鋼筋混凝土梁、預(yù)制鋼筋混凝土柱的兩端外伸鋼筋，并在連接節(jié)點(diǎn)區(qū)與相鄰預(yù)制鋼筋混凝土梁、預(yù)制鋼筋混凝土柱的外伸鋼筋套筒連接或焊接連接。

其中，在預(yù)制鋼筋混凝土梁與預(yù)制鋼筋混凝土柱連接節(jié)點(diǎn)兩側(cè)預(yù)埋管間，沿預(yù)制鋼筋混凝土梁的軸向設(shè)置另一根后澆節(jié)點(diǎn)區(qū)預(yù)埋管，以便預(yù)應(yīng)力筋貫穿張拉。

其中，預(yù)制鋼筋混凝土梁、預(yù)制鋼筋混凝土柱與原框架結(jié)構(gòu)之間留有10mm～20mm的灌漿縫，在螺栓連接完成后，采用水泥砂漿封縫并將拌制好的灌漿料灌入灌漿縫。

其中，預(yù)制鋼筋混凝土梁與剛套頭連接的端部尺寸小于預(yù)制鋼筋混凝土梁的主體部分尺寸，當(dāng)剛套頭套在預(yù)制鋼筋混凝土梁端部后，剛套頭外部尺寸與預(yù)制鋼筋混凝土梁的主體部分尺寸一致。

有益效果：本發(fā)明的一種已有框架外附裝配式節(jié)點(diǎn)耗能框架加固的結(jié)構(gòu)，具有以下有益效果：

1、外附框架的加固方法，是將附加的框架與原結(jié)構(gòu)通過(guò)有效措施結(jié)合起來(lái)，形成一個(gè)新的整體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)抗震能力的提升。外附框架不但以其自身的抗震承載能力和耗能能力貢獻(xiàn)于加固后的整體結(jié)構(gòu)的抗震能力，還可改善原結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)和變形模式，使結(jié)構(gòu)形成更合理的損傷屈服機(jī)制，從而使原結(jié)構(gòu)的抗震能力得到更充分的利用。

2、外附框架的梁和柱可在工廠或施工現(xiàn)場(chǎng)完成預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)少，對(duì)環(huán)境污染小，控制施工質(zhì)量，提高施工效率。加固工作在建筑物外部完成，不破壞建筑物的內(nèi)部裝修，不影響建筑物內(nèi)部活動(dòng)，符合“邊加固邊使用”的設(shè)計(jì)理念。

3、通過(guò)外附框架中的預(yù)應(yīng)力筋實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的自復(fù)位，利用節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的剛套頭與摩擦軟鋼板的摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)消耗能量，減小結(jié)構(gòu)本身的殘余變形，控制損傷位置。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明中外附框架節(jié)點(diǎn)構(gòu)造示意圖；

圖2為本發(fā)明中外附框架節(jié)點(diǎn)構(gòu)造細(xì)部圖；

圖3為本發(fā)明中外附框架節(jié)點(diǎn)構(gòu)造正視圖；

圖4為本發(fā)明中外附框架節(jié)點(diǎn)構(gòu)造側(cè)視圖；

圖5為本發(fā)明中外附框架節(jié)點(diǎn)構(gòu)造俯視圖；

圖6為本發(fā)明中原框架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明中原框架結(jié)構(gòu)加固面正視圖；

圖8為本發(fā)明中原框架結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖9為本發(fā)明中外附框架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明中外附框架結(jié)構(gòu)正視圖；

圖11為本發(fā)明中外附框架加固方法示意圖；

圖12為本發(fā)明中外附框架加固完成示意圖；

圖13為本發(fā)明中外附框架加固完成俯視圖；

圖中：1-原框架，2-外附框架，3-預(yù)制鋼筋混凝土梁，4-預(yù)制鋼筋混凝土柱，5-預(yù)埋管，6-外伸鋼筋，7-外伸鋼筋，8-梁端削弱面，9-剛套頭，10-摩擦軟鋼板，11-鋼板，12-兩側(cè)鋼板，13-剛套頭錨固孔，14-錨固孔，15-預(yù)埋管，16-預(yù)應(yīng)力筋，17-錨固螺栓，18-錨固螺帽，19-錨固孔，20-錨固螺栓，21-灌漿料。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。

本發(fā)明公開(kāi)了一種已有框架外附裝配式節(jié)點(diǎn)耗能框架加固的結(jié)構(gòu)。發(fā)明思路為：將外附框架2與原框架1通過(guò)有效措施結(jié)合起來(lái)，形成一個(gè)新的整體結(jié)構(gòu)，利用外附框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的剛套頭9與軟鋼板10的摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)消耗能量，控制損傷位置。

如圖1至圖13所示，本發(fā)明包括待加固的原框架1，外附框架2以及兩者之間的連接構(gòu)件。外附框架2由預(yù)制鋼筋混凝土梁3、預(yù)制鋼筋混凝土柱4、剛套頭9、節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的摩擦軟鋼板10等組成，并后澆梁柱節(jié)點(diǎn)，張拉無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋16裝配成整體。剛套頭9由四塊矩形鋼板焊接而成，兩塊兩側(cè)鋼板12較長(zhǎng)，上下側(cè)的兩塊鋼板11較短，兩側(cè)鋼板12伸出距離為預(yù)制鋼筋混凝土柱截面高度的一半。預(yù)制鋼筋混凝土梁3與剛套頭9連接的端部尺寸小于預(yù)制鋼筋混凝土梁3的主體部分尺寸，形成梁端削弱面8，以便套上剛套頭9；當(dāng)剛套頭9套在預(yù)制鋼筋混凝土梁3端部后，剛套頭9外部尺寸與預(yù)制鋼筋混凝土梁3的主體部分尺寸一致。剛套頭9與預(yù)制鋼筋混凝土梁3通過(guò)抗剪栓釘進(jìn)行連接，預(yù)制鋼筋混凝土梁3端部設(shè)置螺旋箍筋，防止其端部混凝土提前壓潰，進(jìn)一步增強(qiáng)預(yù)制梁端部承載力。

預(yù)制鋼筋混凝土梁3與預(yù)制鋼筋混凝土柱4在工廠預(yù)制，預(yù)埋管道并且在外側(cè)每隔一定距離留連接孔，并在原框架相應(yīng)位置打錨固孔19并清灰。將預(yù)制鋼筋混凝土梁3、預(yù)制鋼筋混凝土柱4吊裝就位后，通過(guò)在對(duì)應(yīng)錨固孔19的位置注膠、植錨固螺栓20、緊固螺帽連接。原框架1、外附框架2的錨固孔19應(yīng)避開(kāi)原框架1、外附框架2內(nèi)部的縱筋、箍筋以及構(gòu)造筋，并且避開(kāi)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)。

摩擦軟鋼板10放置在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)兩側(cè)剛套頭9的兩側(cè)鋼板12的內(nèi)表面，并且在剛套頭9、摩擦軟鋼板10對(duì)應(yīng)位置打剛套頭錨固孔13和錨固孔14，保證剛套頭錨固孔13和錨固孔14貫通連接。通過(guò)穿入錨固螺栓17錨固、螺栓17兩側(cè)緊固螺帽18將剛套頭9、摩擦軟鋼板10緊密連接。

如圖3至圖5所示，預(yù)制鋼筋混凝土梁3、預(yù)制鋼筋混凝土柱4兩端外伸鋼筋6和外伸鋼筋7，并在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)與相鄰預(yù)制鋼筋混凝土梁3、預(yù)制鋼筋混凝土柱4外伸鋼筋6和外伸鋼筋7套筒連接或焊接連接。預(yù)制鋼筋混凝土梁3沿軸線方向留有預(yù)埋管5，預(yù)埋管5中穿預(yù)應(yīng)力筋16。預(yù)制鋼筋混凝土梁3、預(yù)制鋼筋混凝土柱4的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)在后澆混凝土前，在節(jié)點(diǎn)兩側(cè)預(yù)制梁預(yù)埋管5之間搭設(shè)另一根預(yù)埋管15，以便預(yù)應(yīng)力筋16貫穿張拉。

外附框架2的后澆節(jié)點(diǎn)采用模板支模，采用水泥砂漿封縫；后澆混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)等于或略高于預(yù)制鋼筋混凝土梁3、預(yù)制鋼筋混凝土柱4的混凝土強(qiáng)度等級(jí)，并在節(jié)點(diǎn)后澆混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度水平后，從梁端預(yù)埋管5穿入預(yù)應(yīng)力筋16，利用千斤頂張拉，并在預(yù)制鋼筋混凝土梁3端部進(jìn)行錨固。

如圖6至圖13所示，外附框架2與原框架1之間留有10mm～20mm的灌漿縫，在螺栓20連接完成后，采用水泥砂漿封縫并將拌制好的灌漿料21灌入灌漿縫。灌漿料21是一種由水泥、集料(或不含集料)、外加劑和礦物摻和料等原材料經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)的具有合理級(jí)配的干混料。由于灌漿料21流動(dòng)性強(qiáng)，具有優(yōu)異的自密實(shí)性能，因此灌漿料21灌入后不需要攪拌即可填充所有的空隙。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。