一種加固混凝土頂層框架的結構的製作方法

2023-05-07 22:38:26 1

專利名稱：一種加固混凝土頂層框架的結構的製作方法
技術領域：
本實用新型是土木工程所涉及的混凝土結構加固工程的技術領域，具體涉及一種 利用鋼管、鋼板加固混凝土頂層框架的結構。
背景技術：
利用鋼板加固既有混凝土結構的傳統方法有外粘型鋼加固法和粘貼鋼板加固法。 外粘型鋼加固法系在待加固混凝土構件的四隅沿縱向粘貼型鋼，橫向在型鋼外側焊接綴板 或箍板，並於焊好後在綴板或箍板與混凝土構件間灌注膠粘劑。粘貼鋼板加固法系在待加 固混凝土表面粘貼鋼板後，在鋼板外側另設置橫向鋼箍板或鋼板壓條錨固。其特點是，縱向 型鋼或鋼板需要通過外層橫向鋼板約束錨固後共同受力，加固鋼板佔據了兩層的厚度，加 固層厚度較大；施工工序多，工藝較複雜。鋼管混凝土是矩形或圓形鋼管及其內部混凝土共同受力的一種結構，具有截面強 度高、剛度大、延性好、施工方便等特點。對既有鋼筋混凝土框架節點區柱與梁通過分別外 包鋼管形成鋼管混凝土組合截面梁柱連接節點，其強度和抗震性能將優於傳統的加固方法 形成的外粘型鋼或鋼板的構件，而與現澆鋼管混凝土構件相近。但是對既有框架柱、梁施加 封閉的外包鋼管需要將節點周邊樓板混凝土鑿除，對頂層框架，屋面板有防水要求，鑿除混 凝土板施工複雜，有滲漏隱患。鑑於此，實有必要設計一種新的加固混凝土頂層框架的結構以解決上述問題。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種利用外包鋼管、鋼板和後錨固構件加固既有混凝 土框架頂層梁柱節點的結構，以取得加固層所佔厚度小，節點延性好，節點強度高於構件強 度，利於屋面防水，施工方便的效果。為實現上述目的，本實用新型的技術方案是一種加固混凝土頂層框架的結構，所 述混凝土頂層框架包括屋面板，位於屋面板下方的鋼筋混凝土梁以及與該鋼筋混凝土梁垂 直的鋼筋混凝土柱，該結構包括柱外包鋼板、與柱外包鋼板垂直連接並形成直角的梁外包 鋼板以及固定於屋面板上方的若干梁頂粘貼鋼板，所述梁外包鋼板的上緣與鋼筋混凝土梁 採用後錨固件固定，所述梁頂粘貼鋼板位於屋面板上方，通過結構膠粘貼於屋面板上，梁頂 粘貼鋼板上設有穿入鋼筋混凝土梁的開孔用於放置後錨固件。該後錨固件將所述梁頂粘貼 鋼板固定於屋面板上。所述梁外包鋼板與鋼筋混凝土梁之間設有灌漿料。所述柱外包鋼板 與鋼筋混凝土柱之間設有灌漿料。作為本實用新型的優選方式之一，所述後錨固件為滿足錨固深度要求的化學植筋 或螺杆。作為本實用新型的優選方式之一，所述柱外包鋼板橫截面為圓形或矩形。作為本實用新型的優選方式之一，所述梁外包鋼板橫截面呈「L」型，所述梁外包鋼 板分別固定於柱外包鋼板的側面上。
3[0010]作為本實用新型的優選方式之一，所述加固混凝土框架的結構進一步包括加強肋 鋼板，該加強肋鋼板分別垂直於梁外包鋼板與柱外包鋼板。作為本實用新型的優選方式之一，所述梁頂粘貼鋼板拼焊成「十」形或「T」形。本實用新型提供一種利用外包鋼管和鋼板加固混凝土頂層框架而無須鑿開屋面 板的結構，將鋼管混凝土結構應用於結構加固領域，形成的組合截面節點具有鋼管混凝土 構件的特點，其強度、剛度和延性顯著優於原混凝土框架節點以及外粘型鋼加固法或粘貼 鋼板加固法形成的加固節點，該組合結構具有加固層所佔厚度小，節點延性好，節點強度高 於構件強度，利於屋面防水，施工方便的優點。

[0013]圖1是本實用新型加固混凝土頂層框架的結構的使用狀態圖；[0014]圖2是本實用新型加固混凝土頂層框架的結構的另一角度的使用狀態圖；[0015]圖3是本實用新型加固混凝土頂層框架的結構的又一角度的使用狀態圖；[0016]圖4是本實用新型實施例加固混凝土頂層框架的結構的部分結構示意圖；[0017]圖5是本實用新型實施例的加固混凝土頂層框架的結構的結構示意圖。[0018]主要元件符號說明[0019]鋼筋混凝土柱1梁頂粘貼鋼板5[0020]鋼筋混凝土梁2加強肋鋼板6[0021]柱外包鋼板3化學錨栓7[0022]梁外包鋼板4後錨固件8[0023]灌漿料9
具體實施方式
本實用新型的內容、優點和目的將在下面實施例的說明中予以闡述。如圖1所示，一種加固混凝土頂層框架的結構，所述混凝土頂層框架包括屋面板， 位於屋面板下方的鋼筋混凝土梁2以及與該鋼筋混凝土梁2垂直的鋼筋混凝土柱1，該結構 包括柱外包鋼板3、與柱外包鋼板3垂直連接並形成直角的梁外包鋼板4以及固定於屋面板 上方的若干梁頂粘貼鋼板5，所述梁頂粘貼鋼板5上設有穿過屋面板的開孔，開孔中注入結 構膠用於固定後錨固件8。所述柱外包鋼板3或梁外包鋼板4為矩形鋼管或圓鋼管，通過鋼板圍合封閉形成， 鋼板外無須再設箍板或壓條。所包圍的被加固混凝土頂層框架是既有鋼筋混凝土頂層框架節點區梁、柱，鑿去 面層後，內部無明顯缺陷，其強度、配筋可不受限制；結構和混凝土頂層框架之間的灌漿料9可採用灌注型結構膠、自密實混凝土或其 他強度高、適合於灌注的灌漿料。梁外包鋼板4與鋼筋混凝土梁2之間設置有橫向植入梁內錨固的化學錨栓。優選地，鋼筋混凝土柱、梁連接處的加勁肋鋼板6設置於節點區梁柱交界面，並分 別與梁外包鋼板4及柱外包鋼板3垂直。所述加固混凝土頂層框架的結構中包括梁頂粘貼鋼板5，鋼板5與屋面板之間設置有豎向植入鋼筋混凝土梁2內錨固的後錨固件8 (化學錨栓)。具體的如圖2至圖5所示，該構件包括柱外包鋼板3、與柱外包鋼板3垂直連接的 兩個梁外包鋼板4，兩個梁外包鋼板4形成夾角，該梁外包鋼板4與柱外包鋼板3連接部分貫通。所述柱外包鋼板3橫截面為半圓形或所述柱外包鋼板3為兩個互相垂直的側面圍 成。所述梁外包鋼板橫截面呈「L」型，所述兩個梁外包鋼板4分別固定於柱外包鋼板 3的兩個互相垂直的側面上，上緣通過化學錨栓7與梁連接。所述加固混凝土頂層框架的結構進一步包括梁頂粘貼鋼板5，及分別垂直於梁外 包鋼板4與柱外包鋼板3的加強肋鋼板6。該梁頂粘貼鋼板5通過化學錨栓8與梁連接。使用時，將節點區鋼筋混凝土柱1側面、鋼筋混凝土梁2底面、側面及與鋼筋混凝 土梁2寬度對應的屋面板面層鑿去，表面鑿毛，梁、柱稜角打磨成圓角，清水衝淨；在梁外包鋼板4側面與化學錨栓7對應位置處開好孔；將柱外包鋼板3、梁外包鋼 板4、柱梁交界面加勁肋鋼板6、在工廠拼焊組成部件甲，見圖4 ；同樣方法得到類似部件乙、 丙、丁。甲、乙、丙、丁組合後的結構示意圖見圖5;將部件甲、乙、丙、丁從節點區四角分別圍合於梁、柱四周，在梁和柱外圍形成封閉 的鋼管，見圖2;在梁上與梁外包鋼板4上預留孔對應位置處鑽孔，注入結構膠，置入化學錨栓7固定。將構件端部鋼管8與被加固混凝土梁間孔隙封閉，梁端留出灌漿口，從灌漿口灌 注灌漿料9。梁頂粘貼鋼板5可以拼焊成十字或T形交叉狀，在梁頂粘貼鋼板5上及在屋面板 上(直至鋼筋混凝土梁上)與化學錨栓8對應位置處鑽孔；將梁頂粘貼鋼板5通過結構膠粘貼於屋面板上；在上述屋面板上(直至鋼筋混凝土梁上)預留的開孔中注入結構膠，置入化學錨 栓8固定。本實用新型的有益效果如下將加固混凝土頂層框架的結構應用於結構加固領 域，形成的組合截面節點具有鋼管混凝土構件的特點，其強度、剛度和延性顯著優於原混凝 土框架節點，也優於外粘型鋼加固法或粘貼鋼板加固法形成的加固節點；外包鋼管形成的封閉組合截面節點區抗剪能力強、延性好，與非節點區局部粘貼 鋼板加固方法相結合，易於實現強剪弱彎、強節點弱構件要求，特別適合於抗震框架節點；利用外包鋼管代替了縱向粘貼型鋼以及縱向鋼板外的橫向箍板，鋼板由兩層變成 了一層，節點區加固層所佔厚度較傳統方法減小；外包鋼管強度、剛度和延性顯著優於型鋼或鋼板格構構件，鋼管壁厚可小於型鋼 板厚，有利充分發揮鋼材強度，從而提高性能價格比；高強度的灌漿料可充填既有鋼筋混凝土局部缺陷並彌補其強度的不足，外圍鋼管 可完全替代原有受力鋼筋，因此被加固的混凝土框架強度較低、配筋較小時也可應用。例 如，當被加固的混凝土框架混凝土強度等級低於抗震要求的最低材料等級C20時，通過選 擇適當的灌漿料和外包鋼管形成的組合截面節點，其性能可完全滿足抗震要求。這為現存
5大量不滿足節點強度和構造要求的框架結構的改造提供了一種高效、合理的選擇。外包鋼管和灌注灌漿料施工方便，質量可靠。梁頂粘貼鋼板和後錨固化學錨栓工 藝成熟，施工方便。加固全過程無需鑿開屋面板，有利於屋面防水和減少滲漏隱患。上述對實施例的描述是為便於該技術領域的普通技術人員能理解和應用本實用 新型。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，並把在此說明 的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本實用新型不限於這裡 的實施例，本領域技術人員根據本實用新型的揭示，對於本實用新型做出的改進和修改都 應該在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求一種加固混凝土頂層框架的結構，所述混凝土頂層框架包括屋面板，位於屋面板下方的鋼筋混凝土梁(2)以及與該鋼筋混凝土梁垂直的鋼筋混凝土柱(1)，其特徵在於該結構包括柱外包鋼板(3)、與柱外包鋼板(3)垂直連接並形成直角的梁外包鋼板(4)以及固定於屋面板上方的若干梁頂粘貼鋼板(5)，所述梁外包鋼板(4)的上緣與鋼筋混凝土梁(2)採用後錨固件固定，所述梁頂粘貼鋼板(5)位於屋面板上方，通過結構膠粘貼於屋面板上，梁頂粘貼鋼板(5)上設有穿入鋼筋混凝土梁(2)的開孔用於放置後錨固件。
2.如權利要求1所述的加固混凝土頂層框架的結構，其特徵在於所述後錨固件為滿 足錨固深度要求的化學植筋或螺杆。
3.如權利要求1所述的加固混凝土頂層框架的結構，其特徵在於所述柱外包鋼板(3) 橫截面為圓形或矩形。
4.如權利要求1所述的加固混凝土頂層框架的結構，其特徵在於所述梁外包鋼板(4) 橫截面呈「L」型，所述梁外包鋼板(4)分別固定於柱外包鋼板(3)的側面上。
5.如權利要求1所述的加固混凝土頂層框架的結構，其特徵在於所述加固混凝土框 架的結構進一步包括加強肋鋼板(6)，該加強肋鋼板(6)分別垂直於梁外包鋼板(4)與柱外 包鋼板⑶。
6.如權利要求1所述的加固混凝土頂層框架的結構，其特徵在於所述柱外包鋼板(3) 與鋼筋混凝土柱(1)之間設有灌漿料(9)。
7.如權利要求1所述的加固混凝土頂層框架的結構，其特徵在於所述梁外包鋼板(4) 與鋼筋混凝土梁(2)之間設有灌漿料(9)。
8.如權利要求1所述的加固混凝土頂層框架的結構，其特徵在於所述梁頂粘貼鋼板 (5)拼焊成「十」形或「T」形。
9.如權利要求1所述的加固混凝土頂層框架的結構，其特徵在於所述開孔中設有結 構膠用於固定後錨固件。
專利摘要本實用新型涉及加固混凝土頂層框架的結構，所述混凝土頂層框架包括屋面板，位於屋面板下方的鋼筋混凝土梁(2)以及與該鋼筋混凝土梁垂直的鋼筋混凝土柱(1)，該結構包括柱外包鋼板(3)、與柱外包鋼板(3)垂直連接並形成直角的梁外包鋼板(4)以及固定於屋面板上方的若干梁頂粘貼鋼板(5)，所述梁外包鋼板(4)上緣與鋼筋混凝土梁(2)採用後錨固件固定，所述梁頂粘貼鋼板(5)上設有穿入鋼筋混凝土梁(2)的開孔，開孔中注入結構膠用於固定後錨固件(8)。本實用新型具有鋼管混凝土構件的特點，其強度、剛度和延性顯著優於原混凝土框架節點以及外粘型鋼加固法或粘貼鋼板加固法形成的加固節點，該組合結構具有加固層所佔厚度小，節點延性好，節點強度高於構件強度，利於屋面防水，施工方便的優點。
文檔編號E04G23/03GK201649684SQ200920286228
公開日2010年11月24日 申請日期2009年12月24日 優先權日2009年12月24日
發明者任東輝, 胡曉靜 申請人:上海勘測設計研究院