CN102979320B - 外包钢套加固严重震损钢筋混凝土框架结构的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑工程领域，公开了一种外包钢套加固严重震损钢筋混凝土框架结构的方法，其技术方案为，对于震损严重的钢筋混凝土框架结构，框架柱的四周采用角钢加固并在高度方向上每隔一定间距设置钢缀板，框架梁的底部采用角钢加固而梁顶则采用扁钢加固，梁柱节点设置贯穿钢筋并与梁底部角钢及顶部扁钢焊接，同时在柱底设置加强角钢并浇筑柱墩。本方法可以很好地恢复震损钢筋混凝土框架结构的承载能力和抗震性能。试验结果表明采用本方法加固后的震损框架结构，其延性与未损对比结构相当，水平极限承载力较未损对比结构增加70%以上。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程领域，具体涉及震损结构的加固修复，是一种利用外包钢套加固严重震损钢筋混凝土框架结构的方法。
背景技术
近年来全球强震频发，相当一部分建筑受到不同程度的损伤，如何对此类震损结构进行合理的修复以保证其在剩余服役期内的安全，成为了当前亟需解决的问题。外包角钢法用于震损钢筋混凝土框架结构，尤其是震损比较严重的框架结构加固时，如何在对框架柱采用外包角钢外，合理有效地加固损伤较为严重的框架梁及梁柱节点，同时保证柱脚的不过早破坏，将直接关系到对震损框架结构加固的成败。
发明内容
本发明旨在提供一种外包钢套加固严重震损钢筋混凝土框架结构的方法。
这种利用外包钢套加固严重震损钢筋混凝土框架结构的方法，其技术方案为，其技术方案为，对于震损严重的钢筋混凝土框架结构，框架柱的四周采用角钢加固并在高度方向上每隔一定间距设置钢缀板，框架梁的底部采用角钢加固而梁顶则采用扁钢加固，梁柱节点设置贯穿钢筋并与梁底部角钢及顶部扁钢焊接，同时在柱底设置加强角钢并浇筑柱墩。
外包钢套加固严重震损钢筋混凝土框架结构的方法，包括以下步骤：
（1）框架柱的四周采用加固角钢加固并在高度方向上每隔一定间距设置钢缀板：
加固角钢宜选用等边角钢，长度为框架柱高度的80％～100％，边长应取该侧柱边长1/6～1/4，优选为1/5左右，厚度宜取5mm～10mm；缀板间距一般取为150mm～300mm，其宽度宜取45～55mm，优选50mm，厚度宜与加固角钢相同，加固角钢与框架柱采用环氧树脂进行粘结，而缀板与框架柱的空隙则灌注环氧水泥砂浆；
（2）框架梁的底部采用加固角钢加固，梁顶采用扁钢加固：
加固角钢宜选用等边角钢，边长为梁底边长的1/6～1/4，优选为梁底边长的1/5左右，长度为框架梁跨度的80％～100％，厚度宜取5mm～10mm；梁顶加固采用两片扁钢，分别靠边缘布置，扁钢的外侧与梁底边缘齐平；扁钢长度、厚度分别与加固角钢边长、厚度相同，加固角钢、扁钢与框架梁采用环氧树脂进行粘结；
（3）梁柱节点设置贯穿钢筋并与梁底部角钢及顶部扁钢焊接：
梁顶和梁底均布置两根贯穿节点的钢筋，并分别与梁底加固角钢4及梁顶扁钢6焊接，钢筋直径宜取18mm～25mm；同时柱端四周设加强角钢，加强角钢宜选用等边角钢，边长应取该侧柱边长的1/5～1/3，优选为1/4左右，厚度宜取6mm～12mm，并在框架梁种植化学螺栓，将加强角铁锚固以保证节点的牢靠，化学螺栓直径宜取16mm～20mm；
（4）柱底设置加强角钢并浇筑柱墩：
在框架柱与基础连接四周均设置加强角钢，加强角钢宜选用等边角钢，边长应取该侧柱边长的1/5～1/3，优选为1/4左右，厚度宜取6mm～12mm，加强角钢与框架柱的加固角钢焊接，并在基础上种植化学螺栓锚固加强角钢；化学螺栓直径宜取16mm～20mm；浇筑柱墩的截面各边尺寸应为框架柱同侧尺寸的1.9～2.1倍，高度可取框架柱长边尺寸的0.9～1.1倍，并在柱墩内布置水平和竖向拉结筋，水平拉结筋应植入原框架柱内不少于100mm（一般为100～200mm），其直径宜取12mm～20mm，竖向拉结筋沿柱墩四周布置，其直径宜取18mm～25mm。。
本发明外包钢套加固严重震损钢筋混凝土框架结构的方法，不仅可靠性较高，而且能够显著提高结构的承载能力，可以保证其在剩余服役期间内的安全。根据上述加固方法进行的框架结构低周反复试验结果表明，震损加固框架的延性与未损结构相当，水平极限承载力较未损对比结构增加70%以上。
附图说明
图1为加固后的框架柱截面。
图2为加固后的框架梁截面。
图3为加固后的梁柱节点。
图4为加固柱墩截面。
图中1-框架柱，2-框架梁，3-柱墩，4-加固角钢，5-缀板，6-扁钢，7-贯穿节点钢筋，8-加强角钢，9-化学螺栓，10-水平拉结筋，11-竖向拉结筋。
具体实施方式
如图1～4所示，混凝土结构框架包括框架柱1、框架梁2和柱墩3，加固步骤如下：
（1）对于框架柱1的加固，四个角部采用加固角钢4进行加固，加固角钢4宜选用等边角钢，边长应取该侧柱边长的1/5左右，厚度宜取5mm～10mm，长度与框架柱高度相同；加固角钢4与框架柱1之间采用环氧树脂进行粘结，并在框架柱1高度方向上每隔150mm～300mm的间距设置钢质的缀板5，缀板5的宽度宜取50mm，厚度宜与加固角钢4相同，缀板5与框架柱1的空隙则灌注环氧水泥砂浆；如图1；
（2）对于框架梁2的加固，梁底采用加固角钢4加固，加固角钢4宜选用等边角钢，边长取梁底边长的1/5左右，厚度宜取5mm～10mm，长度与框架梁跨度相同；梁顶采用两片扁钢6加固，分别靠梁底边缘布置，扁钢的外侧与梁底边缘齐平；扁钢6的长度、厚度宜分别与加固角钢4的边长、厚度相同，加固角钢4、扁钢6与框架梁2采用环氧树脂进行粘结；如图2；
（3）对于梁柱节点的加固，在梁顶和梁底各设置两条贯穿节点钢筋7，钢筋直径宜取18mm～25mm，并分别与梁底加固角钢4及梁顶扁钢6焊接，同时柱端四周设加强角钢8，加强角钢宜选用等边角钢，边长应取该侧柱边长的1/4，厚度宜取6mm～12mm，并在框架梁2种植化学螺栓9将加强角钢锚固在框架梁上，化学螺栓9的直径宜取16mm～20mm；如图3；
（4）对于柱底的加强，在框架柱1与基础连接四周均设置加强角钢8，加强角钢8宜选用等边角钢，边长应取该侧柱边长的1/4，厚度宜取6mm～12mm，加强角钢8与框架柱角钢4焊接，而与基础种植化学螺栓9进行锚固，化学螺栓9的直径宜取16mm～20mm，浇筑柱墩3的截面各边尺寸应为框架柱1同侧尺寸的1.9～2.1倍，高度可取框架柱1长边尺寸的0.9～1.1倍，并在柱墩3内布置水平拉结筋10和竖向拉结筋11，水平拉结筋10应植入原框架柱1内不少于100mm（一般为100～200mm），其直径宜取12mm～20mm，竖向拉结筋11沿柱墩3四周布置，其直径宜取18mm～25mm，如图4。
根据以上具体实施方式，设计了震损加固后钢筋混凝土框架结构的试件并进行低周反复荷载作用下的试验研究。试验结果表明，加固后的震损框架试件，其延性与未损对比试件相当，水平极限承载力较未损对比试件增加了70%以上。
Claims (5)
1.一种外包钢套加固严重震损钢筋混凝土框架结构的方法，其特征在于，包括：
(1)框架柱的加强：框架柱的四周采用加固角钢加固，并在高度方向上设置钢缀板；所述的加固角钢为等边角钢，长度为框架柱高度的80％～100％；加固角钢的边长为框架柱边长的1/6～1/4，厚度为5～10mm；缀板的宽度为45～55mm，厚度与加固角钢相同，在框架柱高度上的间距为150mm～300mm；加固角钢与框架柱采用环氧树脂进行粘结，缀板与框架柱的空隙灌注环氧水泥砂浆；
(2)框架梁的底部采用加固角钢加固，梁顶采用扁钢加固；所述的角钢为等边角钢，边长为梁底边长的1/6～1/4，长度为框架梁跨度的80％～100％，厚度为5～10mm；扁钢的长度和厚度分别与加固角钢长度和厚度相同；扁钢的数量为2个，扁钢的外侧与梁底边缘齐平；
(3)梁柱节点设置贯穿钢筋并与梁底部角钢及顶部扁钢焊接：在框架梁的梁顶和梁底均布置两根贯穿节点的钢筋，并分别与梁底加固角钢及梁顶扁钢焊接；同时柱端四周设加强角钢，加强角钢为等边角钢，边长为该侧柱边长的1/5～1/3，厚度为6mm～12mm；并且将加强角钢用种植化学螺栓锚固在框架梁上；
(4)柱底设置加强角钢并浇筑柱墩：在框架柱与基础连接四周均设置加强角钢，加强角钢为等边角钢，边长为该侧柱边长的1/5～1/3，厚度为6mm～12mm；加强角钢与框架柱上的加固角钢焊接，并用种植化学螺栓锚固在基础连接上；浇筑柱墩的截面各边尺寸为框架柱同侧尺寸的1.9～2.1倍，高度为框架柱长边尺寸的0.9～1.1倍，并在柱墩内布置水平和竖向拉结筋，水平拉结筋植入原框架柱内100～200mm，竖向拉结筋沿柱墩四周布置。
2.权利要求1所述外包钢套加固严重震损钢筋混凝土框架结构的方法，其特征在于，步骤(1)中，加固角钢为等边角钢，边长为框架柱边长的1/5，缀板的宽度为50mm。
3.权利要求1所述外包钢套加固严重震损钢筋混凝土框架结构的方法，其特征在于，步骤(2)中，加固角钢为等边角钢，边长为梁底边长的1/5。
4.权利要求1所述外包钢套加固严重震损钢筋混凝土框架结构的方法，其特征在于，步骤(3)和(4)中，加强角钢为等边角钢，边长为该侧柱边长的1/4，化学螺栓直径为16mm～20mm。
5.权利要求1所述外包钢套加固严重震损钢筋混凝土框架结构的方法，其特征在于，步骤(3)中，钢筋的直径为20mm～28mm；步骤(4)中，水平拉结筋直径12mm～20mm，竖向拉结筋直径18mm～25mm。
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