外贴带延性柱耗能器钢筋混凝土框架法加固结构的方法
【专利摘要】外贴带延性柱耗能器钢筋混凝土框架法加固结构的方法，属于混凝土结构加固领域。在原钢筋混凝土框架结构外侧外贴带延性柱耗能器钢筋混凝土框架。新增框架梁、柱的混凝土及钢筋强度等级高于原框架梁、柱，不宜超过两个等级。新增框架梁、柱通过植筋锚固方式分别与原框架梁、柱相连接。植筋锚固方式为锚固钢筋通过钻孔植入植筋胶与原框架混凝土固定连接。锚固钢筋与新增框架结构现浇。钢筋混凝土延性柱耗能器包括钢筋混凝土延性柱及其两端的刚性支座。钢筋混凝土延性柱耗能器钢筋与混凝土强度等级与新增框架相同。钢筋混凝土延性柱耗能器与新增钢筋混凝土梁采用现浇一体式。对加固效果非常有利。
【专利说明】外贴带延性柱耗能器钢筋混凝土框架法加固结构的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于混凝土结构加固领域，特别涉及一种外贴带延性柱耗能器钢筋混凝土框架法加固结构。
【背景技术】
[0002]钢筋混凝土框架结构以及底框结构，由于其空间布置的灵活性，在多高层建筑中一直被广泛采用。底框结构由于使用功能不同导致结构布置上不同，容易形成刚度不均、上刚下柔的结构体系。可能存在严重的抗震能力不足，在地震中发生倾斜或者倒塌，对结构修复以及救灾造成很大的阻碍以及经济花费。
[0003]我国《混凝土结构加固设计规范》(GB50367 - 2006)，提出了多种加固方法。例如加大截面法、外粘钢加固法、外贴纤维布加固法、体外预应力加固法等。但是，现行规范中提出的这些方法仍然存在一些问题。这些加固方法可以不同程度的提高结构的承载能力以及刚度，但是对于钢筋混凝土结构，不能同时解决新旧混凝土共同工作问题以及应力应变滞后问题。并且对于外粘钢加固法、外贴纤维布加固法，还存在不防火，不适用于混凝土强度较低的情况等缺点。对于加大截面法其增加了结构高度，影响净空。对于体外预应力加固法，还存在施工复杂成本较高的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，针对现有加固技术的缺陷，提供一种外贴带延性柱耗能器钢筋混凝土框架法加固结构的方法。这种方法可以有效的提高钢筋混凝土结构的承载力、刚度、延性、耗能能力等。既有结构与外贴带高延性钢筋混凝土耗能柱框架相结合，不仅增大结构的消能减震效果，并能解决新旧混凝土缺乏连结不能形成整体，以及应力应变滞后的问题。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]一种外贴带延性柱耗能器钢筋混凝土框架法加固结构的方法，其基本方法是:在原钢筋混凝土框架结构外侧外贴带延性柱耗能器钢筋混凝土框架，带延性柱耗能器钢筋混凝土框架包括新增钢筋混凝土框架梁、新增钢筋混凝土框架柱及钢筋混凝土延性柱耗能器，所述新增钢筋混凝土框架梁、新增钢筋混凝土框架柱的混凝土及钢筋强度等级相应的高于原钢筋混凝土框架梁、原钢筋混凝土框架柱，但不宜超过两个等级，新增钢筋混凝土框架梁、新增钢筋混凝土框架柱的混凝土及钢筋强度等级相同。所述新增钢筋混凝土框架梁、新增钢筋混凝土框架柱通过植筋锚固方式分别与原钢筋混凝土框架梁、原钢筋混凝土框架柱相连接；所述植筋锚固方式为锚固钢筋通过钻孔植入植筋胶分别与原钢筋混凝土框架梁及原钢筋混凝土框架柱固定连接。所述锚固钢筋与新增钢筋混凝土框架梁、新增钢筋混凝土框架柱现浇。所述钢筋混凝土延性柱耗能器包括钢筋混凝土延性柱及其两端的刚性支座。所述钢筋混凝土延性柱耗能器的钢筋与混凝土强度等级与新增钢筋混凝土框架梁、新增钢筋混凝土框架柱相同。钢筋混凝土延性柱耗能器垂直固定于新增钢筋混凝土框架梁的下面，钢筋混凝土延性柱一端的刚性支座固定且位于新增钢筋混凝土框架梁的下面，所述钢筋混凝土延性柱耗能器与新增钢筋混凝土框架梁采用现浇一体式。所述钢筋混凝土延性柱为密配箍筋柱、加配X型筋柱、钢管混凝土柱及粗合成纤维钢筋混凝土柱中的单一或多个组合柱。
[0006]所述新增钢筋混凝土框架梁与原钢筋混凝土框架梁尺寸一致，只是宽度约为原钢筋混凝土框架梁宽度(即厚度)的1/3?2/3倍，高度与原钢筋混凝土框架梁相同。
[0007]所述新增钢筋混凝土框架柱的尺寸与原钢筋混凝土框架柱一致，只是宽度与新增钢筋混凝土框架梁宽度相同，高度与原钢筋混凝土框架柱相同。
[0008]植筋钻孔位置尽量避开梁、柱端塑性铰区以及梁柱节点区。
[0009]所述钢筋混凝土延性柱的高度一般是加固结构层高的1/4?1/2倍。
[0010]所述钢筋混凝土延性柱采用1?10根并列使用。
[0011]钢筋混凝土延性柱、刚性支座、新增钢筋混凝土框架梁、新增钢筋混凝土框架柱均包含纵筋与箍筋。
[0012]本发明一种外贴带延性柱耗能器钢筋混凝土框架法加固结构的有益效果如下:
[0013]一种外贴带延性柱耗能器钢筋混凝土框架法加固结构，布置比较灵活，可多跨布置也可单跨布置。钢筋混凝土延性柱耗能器布置比较灵活，可设置在框架梁的中间也可在梁两端设置，并且延性柱的数量按照结构性能的要求做相应增减。原混凝土框架结构与新设混凝土框架结构通过植筋锚固的方式连接在一起，可以保证新框架与原框架之间的变形协调，保证高延性钢筋混凝土耗能柱在地震作用下能够正常发挥作用，起到消能减震效果。这种加固方法不仅可以有效的大幅度提高钢筋混凝土结构的承载力、刚度、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对其他混凝土结构构件的损伤。这种加固方法有很高的耐火性能，施工过程中做到不入户、不搬迁，对原有建筑结构使用功能影响较小，达到高效、经济、实用的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1给出了单跨单层单榀钢筋混凝土框架结构加固图；
[0015]图2给出了图1中的梁的A - A剖视结构示意图；
[0016]图3给出了图1中的柱的B - B剖视结构示意图；
[0017]图4给出了图1中的钢筋混凝土延性柱的C - C剖面结构示意图；
[0018]图5给出了图4中的钢筋混凝土延性柱耗能器的D - D剖面结构示意图；
[0019]1原钢筋混凝土框架梁，2新增钢筋混凝土框架梁，3原钢筋混凝土框架柱，4新增钢筋混凝土框架柱，5、10、6、11分别为原钢筋混凝土框架梁纵筋及箍筋、新增钢筋混凝土框架梁纵筋及箍筋，7植筋胶，8原钢筋混凝土框架梁与新增钢筋混凝土框架梁结合面，9锚固钢筋，12刚性支座，13刚性支座混凝土，14、13分别为刚性支座纵筋与箍筋，15、16分别为钢筋混凝土延性柱纵筋和箍筋，17钢筋混凝土延性柱。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本发明作进一步说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
[0021]参见图1、图2、图3、图4、图5，一种外贴带耗能柱钢筋混凝土框架法加固结构，包括原钢筋混凝土框架梁1、原钢筋混凝土框架柱3、新增钢筋混凝土框架梁2、新增钢筋混凝土框架柱4、钢筋混凝土延性柱17及刚性支座12。在原钢筋混凝土框架结构(即原钢筋混凝土框架梁1和原钢筋混凝土框架柱3)外侧外贴带延性柱耗能器钢筋混凝土框架。所述新增钢筋混凝土框架梁2、新增钢筋混凝土框架柱4的混凝土及钢筋强度等级高于原钢筋混凝土框架梁1、原钢筋混凝土框架柱3，但不宜超过两个等级。所述新增原钢筋混凝土框架梁2、新增钢筋混凝土框架柱4通过植筋锚固方式分别与原钢筋混凝土框架梁1、原钢筋混凝土框架柱3相连接。所述植筋锚固方式为锚固钢筋9通过钻孔植入植筋胶7与原框架混凝土固定连接。所述锚固钢筋9与新增框架结构(即新增原钢筋混凝土框架梁2和新增钢筋混凝土框架柱4)现浇。所述钢筋混凝土延性柱耗能器包括钢筋混凝土延性柱17及其两端的刚性支座12。所述钢筋混凝土延性柱耗能器钢筋与混凝土强度等级与新增框架结构相同。所述钢筋混凝土延性柱耗能器与新增钢筋混凝土框架梁2采用现浇一体式。所述钢筋混凝土延性柱17为密配箍筋柱、加配X型筋柱、钢管混凝土柱及粗合成纤维钢筋混凝土柱中的单一或多个组合柱。所述新增钢筋混凝土框架梁2的宽度约为原钢筋混凝土框架梁1宽度的1/3?2/3倍，高度与原钢筋混凝土框架梁1相同。
[0022]所述新增钢筋混凝土框架柱4的宽度与新增钢筋混凝土框架梁2宽度相同，高度与原钢筋混凝土框架柱3相同。
[0023]所述植筋9位置尽量避开梁、柱端塑性铰区以及梁柱节点区。
[0024]所述钢筋混凝土延性柱17的高度一般是加固结构层高的1/4?1/2倍。
[0025]所述钢筋混凝土延性柱17采用1?10根并列使用。
[0026]实施例1
[0027]具体施工方法，以在框架梁中应用为例:
[0028]a.设计、制作
[0029]根据原钢筋混凝土框架梁1截面尺寸，设计新增钢筋混凝土框架梁2截面。根据新增钢筋混凝土框架梁2的截面以及层高，设计耗能柱的尺寸及配筋。选择植筋胶7的种类及锚固钢筋9的直径、植筋深度、植筋间距、钻孔孔径。将结合面8处的原钢筋混凝土框架梁表面混凝土凿毛洗净。
[0030]b.锚固
[0031]在原钢筋混凝土框架梁1沿长度方向根据植筋参数在截面上打孔，植入植筋胶7，插入锚固钢筋9。待植筋胶完全干硬，进入下一步工作。
[0032]c.钢筋绑扎
[0033]进行新增钢筋混凝土框架梁2、新增钢筋混凝土框架柱4的钢筋绑扎，5、10、6、11分别为原钢筋混凝土框架梁纵筋及箍筋、新增钢筋混凝土框架梁纵筋及箍筋。对钢筋混凝土延性柱耗能器进行钢筋绑扎，14、13分别为刚性支座纵筋与箍筋，15、16分别为钢筋混凝土延性柱纵筋和箍筋。
[0034]d.浇筑
[0035]对待浇铸新增钢筋混凝土框架梁2、新增钢筋混凝土框架柱4、钢筋混凝土延性柱17及刚性支座12进行模板安装，待混凝土养护28天后拆卸模板。完成外贴带延性柱耗能器钢筋混凝土框架法加固结构。
[0036]以上所述实施例仅用于说明本发明的技术方案，而并非对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或同等变化，仍属于本发明所要求保护的范围。
【权利要求】
1.一种外贴带延性柱耗能器钢筋混凝土框架法加固结构的方法，其特征在于:在原钢筋混凝土框架结构外侧外贴带延性柱耗能器钢筋混凝土框架，带延性柱耗能器钢筋混凝土框架包括新增钢筋混凝土框架梁、新增钢筋混凝土框架柱及钢筋混凝土延性柱耗能器，所述新增钢筋混凝土框架梁、新增钢筋混凝土框架柱的混凝土及钢筋强度等级相应的高于原钢筋混凝土框架梁、原钢筋混凝土框架柱，但不宜超过两个等级，所述新增钢筋混凝土框架梁、新增钢筋混凝土框架柱通过植筋锚固方式分别与原钢筋混凝土框架梁、原钢筋混凝土框架柱相连接；所述植筋锚固方式为锚固钢筋通过钻孔植入植筋胶分别与原钢筋混凝土框架梁和原钢筋混凝土框架柱固定连接，所述锚固钢筋与新增钢筋混凝土框架梁、新增钢筋混凝土框架柱现浇，所述钢筋混凝土延性柱耗能器包括钢筋混凝土延性柱及其两端的刚性支座；所述钢筋混凝土延性柱耗能器的钢筋与混凝土强度等级与新增钢筋混凝土框架梁、新增钢筋混凝土框架柱相同，钢筋混凝土延性柱耗能器垂直固定于新增钢筋混凝土框架梁的下面，钢筋混凝土延性柱一端的刚性支座固定且位于新增钢筋混凝土框架梁的下面，所述钢筋混凝土延性柱耗能器与新增钢筋混凝土框架梁采用现浇一体式。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述钢筋混凝土延性柱为密配箍筋柱、加配X型筋柱、钢管混凝土柱及粗合成纤维钢筋混凝土柱中的单一或多个组合柱。
3.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述新增钢筋混凝土框架梁与原钢筋混凝土框架梁尺寸一致，只是宽度为原钢筋混凝土框架梁宽度的1/3?2/3倍，高度与原钢筋混凝土框架梁相同。
4.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述新增钢筋混凝土框架柱的尺寸与原钢筋混凝土框架柱一致，宽度与新增钢筋混凝土框架梁宽度相同，高度与原钢筋混凝土框架柱相同。
5.按照权利要求1的方法，其特征在于，植筋钻孔位置尽量避开梁、柱端塑性铰区以及梁柱节点区。
6.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述钢筋混凝土延性柱的高度一般是加固结构层高的1/4?1/2倍。
7.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述钢筋混凝土延性柱采用1?10根并列使用。
8.按照权利要求1-7所述的任一方法得到的外贴带延性柱耗能器钢筋混凝土框架加固结构。
【文档编号】E04B1/98GK103669896SQ201310505317
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日
【发明者】马华, 付静, 杜晓霞, 陈磊, 李汉杰, 李振宝 申请人:北京工业大学