CN204001810U - 一种外包钢围套加固火灾后型钢混凝土柱-钢梁节点装置 - Google Patents
一种外包钢围套加固火灾后型钢混凝土柱-钢梁节点装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种外包钢围套加固火灾后型钢混凝土柱-钢梁节点装置，包括型钢混凝土柱和钢梁，钢梁水平贯穿所述的型钢混凝土柱内部，钢梁的腹板纵向设置，型钢混凝土柱和钢梁的交汇处形成节点核心区，特点是型钢混凝土柱外壁位于节点核心区的位置对称套设有U型钢，型钢混凝土柱的四个棱角上且靠近节点核心区的位置分别固定设置有角钢，相邻的两个角钢之间通过横向设置的扁钢固定连接，优点是可同时有效地提高构件的刚度和极限承载力，进一步改善火灾后型钢混凝土柱—钢梁节点的抗震性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种外包钢围套加固火灾后型钢混凝土柱-钢梁节点装置。
背景技术
近年来，型钢混凝土-钢梁结构应用很广泛，很多建筑或多或少地运用了型钢混凝土柱-钢梁构件。我国也是火灾多发的国家，火灾产生的损失也逐年迅速提高。因此，提出了火灾后结构的性能及火灾后的加固修复的问题。经过国内外的实验研究分析，型钢混凝土柱-钢梁节点火灾后的抗震性能会有不同程度的损失。但是，型钢混凝土柱-钢梁节点是型钢混凝土框架结构抗震体系传力的关键部位，节点的安全可靠是整个结构正常工作的前提，框架柱-梁构件交汇联接于节点，其受力复杂，处于压、弯、剪的复合应力状态，也是结构传力的核心点。因此研究型钢混凝土柱-钢梁结点加固技术是非常必要的。
目前，型钢混凝土柱的加固修复方法，主要有增大截面加固法、碳纤维加固法、预应力加固法等。试验结果表明，这些加固修复方案都不同程度地提高了构件的承载力、延性等力学性能，是进一步完善火灾后型钢混凝土柱抗震性能的有效途径。增大截面加固法通过增加原构件的受力钢筋，同时在外侧新浇筑混凝土以增加构件截面，提高构件的强度、刚度稳定性和抗裂性，适用范围广、受力合理，但是由于新浇筑混凝土需要养护，导致工期较长，该方法在增加截面的同时也增加了结构自重、减少了建筑的使用空间。碳纤维加固法通过对构件包裹碳纤维材料，除了有效提高了构件的延性，还具有耐腐蚀、耐潮湿、几乎不增加构建自重、施工方便等优点，但是该方法在提高构件承载力方面效果有限。预应力加固法通过对构件施加纵向和横向预应力，提高构件极限承载力，并且减小构件裂缝，改善构件受力性能，但是该方法对材料性能和锚具的要求较高，施工工艺复杂。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可同时有效地提高构件的刚度和极限承载力，进一步改善火灾后抗震性能的外包钢围套加固火灾后型钢混凝土柱-钢梁节点装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种外包钢围套加固火灾后型钢混凝土柱-钢梁节点装置，包括型钢混凝土柱和钢梁，所述的钢梁水平贯穿所述的型钢混凝土柱内部，所述的钢梁的腹板纵向设置，所述的型钢混凝土柱和所述的钢梁的交汇处形成节点核心区，所述的型钢混凝土柱外壁位于所述的节点核心区的位置对称套设有U型钢，所述的型钢混凝土柱的四个棱角上且靠近所述的节点核心区的位置分别固定设置有角钢，相邻的两个所述的角钢之间通过横向设置的扁钢固定连接。
所述的U型钢的内部宽度等于或略大于所述的型钢混凝土柱的宽度，所述的U型钢的高度等于或略小于所述的钢梁的腹板的高度，所述的U型钢的前端端部与所述的钢梁的腹板焊接连接，所述的U型钢的上端端部和下端端部分别与所述的钢梁的翼缘焊接连接。
所述的角钢通过环氧树脂粘结剂固定在所述的型钢混凝土柱的四个棱角上。
位于所述的节点核心区上方的所述的角钢的下端端部与所述的U型钢焊接连接，位于所述的节点核心区下方的所述的角钢的上端端部与所述的U型钢焊接连接。
与现有技术相比，本实用新型专利的优点在于：本实用新型一种外包钢围套加固火灾后型钢混凝土柱-钢梁节点装置，其加固修复采用了外包钢加固，主要材料为钢材，钢材采用了角钢和U型钢，对于节点核心区的加固采用两U型钢对型钢混凝土柱-钢梁节点核心区混凝土进行围套加固，对于节点核心区边缘上下端柱混凝土采用角钢进行加固并用环氧树脂粘钢胶粘在柱的四角，同时对角钢进行用扁钢焊接连接，形成钢箍，其优点如下：
1、提高构件的刚度和强度。该火灾后型钢混凝土柱-钢梁节点加固装置，充分利用了角钢与U型钢的材料性能，能对型钢混凝土柱外部增加一个格够式钢套，相比碳纤维加固法，增加了构件的抗弯刚度和抗剪刚度，有效提高了构件承载能力。
2、不影响构件正常使用。该火灾后型钢混凝土柱-钢梁节点加固装置，几乎不增加构件的截面，相比增大截面加固的型钢混凝土柱，通过扩大原有构件截面的方式来加强构件力学性能，大大减小了对构件正常使用的影响。
3、施工方便、工期短。该火灾后型钢混凝土柱-钢梁节点加固装置，主要材料是普通的角钢和U型钢，通过焊接和粘贴工艺，采购方便，实施过程没有技术难点，相比预应力加固法的材料要求高和施工工艺复杂，施工便利程度不言而喻。同时与增大截面加固法需要后期养护相比，本实用新型施工完即可产生预想加固效果，工期较短。
附图说明
图1为本实用新型的节点核心区结构示意图；
图2为本实用新型型钢混凝土柱-钢梁节点加固装置的结构示意图；
图3为图2的A-A’横截面剖视图；
图4为图2的B-B’横截面剖视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
具体实施例
一种外包钢围套加固火灾后型钢混凝土柱-钢梁节点装置，如图1、图2、图3和图4所示，包括型钢混凝土柱1和钢梁2，钢梁2水平贯穿型钢混凝土柱1内部，钢梁2的腹板3纵向设置，型钢混凝土柱1和钢梁2的交汇处形成节点核心区4，型钢混凝土柱1外壁位于节点核心区4的位置对称套设有U型钢5，型钢混凝土柱1的四个棱角上且靠近节点核心区4的位置分别固定设置有角钢6，相邻的两个角钢6之间通过横向设置的扁钢7固定连接。
在此具体实施例中，U型钢5的内部宽度等于或略大于型钢混凝土柱1的宽度，U型钢5的高度等于或略小于钢梁2的腹板6的高度，U型钢5的前端端部与钢梁2的腹板3焊接连接，U型钢5的上端端部和下端端部分别与钢梁2的翼缘8焊接连接。角钢6通过环氧树脂粘结剂固定在型钢混凝土柱1的四个棱角上。位于节点核心区4上方的角钢6的下端端部与U型钢5焊接连接，位于节点核心区4下方的角钢6的上端端部与U型钢5的焊接连接。
其施工方法如下：
（1）型钢混凝土柱1-钢梁2的节点核心区4混凝土表面处理，打磨掉受火后节点核心区4表面酥松的混凝土，将混凝土棱角磨圆，对混凝土表面处理，要求表面平整干净，将2个对称的U型钢5套在节点核心区4位置的型钢混凝土柱1***，U型钢5前端端部焊接于钢梁2的腹板3上，最后在节点核心区4的型钢混凝土柱1与U型钢5的缝隙中注入水泥砂浆进行灌浆处理进行密实；
（2）型钢混凝土柱1表面处理，打磨掉型钢混凝土柱1表面酥松的混凝土，将型钢混凝土柱1的四个棱角磨圆，对混凝土表面进行处理，保持表面平整干净，在型钢混凝土柱1四角涂抹环氧树脂粘结剂粘贴角钢6，型钢混凝土柱1四个角的角钢6用横向设置的扁钢7焊接连接形成钢套箍；
（3）节点核心区4上端的角钢6和节点核心区4下端的角钢6分别与U型钢5利用对接焊缝进行焊接。
上述实施例是对本实用新型的进一步说明，但本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
Claims (4)
1.一种外包钢围套加固火灾后型钢混凝土柱-钢梁节点装置，包括型钢混凝土柱和钢梁，所述的钢梁水平贯穿所述的型钢混凝土柱内部，所述的钢梁的腹板纵向设置，所述的型钢混凝土柱和所述的钢梁的交汇处形成节点核心区，其特征在于：所述的型钢混凝土柱外壁位于所述的节点核心区的位置对称套设有U型钢，所述的型钢混凝土柱的四个棱角上且靠近所述的节点核心区的位置分别固定设置有角钢，相邻的两个所述的角钢之间通过横向设置的扁钢固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种外包钢围套加固火灾后型钢混凝土柱-钢梁节点装置，其特征在于：所述的U型钢的内部宽度等于或略大于所述的型钢混凝土柱的宽度，所述的U型钢的高度等于或略小于所述的钢梁的腹板的高度，所述的U型钢的前端端部与所述的钢梁的腹板焊接连接，所述的U型钢的上端端部和下端端部分别与所述的钢梁的翼缘焊接连接。
3.根据权利要求2所述的一种外包钢围套加固火灾后型钢混凝土柱-钢梁节点装置，其特征在于：所述的角钢通过环氧树脂粘结剂固定在所述的型钢混凝土柱的四个棱角上。
4.根据权利要求3所述的一种外包钢围套加固火灾后型钢混凝土柱-钢梁节点装置，其特征在于：位于所述的节点核心区上方的所述的角钢的下端端部与所述的U型钢焊接连接，位于所述的节点核心区下方的所述的角钢的上端端部与所述的U型钢焊接连接。
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| CN110080411A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-08-02 | 上海中测行工程检测咨询有限公司 | 框架结构关键部位的一种抗震耗能的方法和装置 |
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