本實用新型涉及鋼筋混凝土柱改造的連接節(jié)點技術領域,特別是涉及一種新增鋼梁與原鋼筋混凝土柱的抱箍連接節(jié)點。
背景技術:
隨著經(jīng)濟發(fā)展,老舊廠房因建筑功能調(diào)整,需進行結(jié)構(gòu)加固改造,而常規(guī)的改造項目,新增結(jié)構(gòu)鋼梁或鋼筋混凝土橫梁。新增的結(jié)構(gòu)鋼梁與原混凝土柱連接多采用在混凝土柱上單側(cè)后植埋件或穿透植栓對向連接埋件,然后通過埋件與新增鋼梁焊接,但其存在一定的缺陷,當原有混凝土柱截面較大時,受鉆孔工藝、工具及原結(jié)構(gòu)鋼筋位置限制,難以形成通孔;新增結(jié)構(gòu)與原有柱連接僅靠植栓受力,不利于與柱形成整體梁柱節(jié)點受力;新增結(jié)構(gòu)形成的梁柱節(jié)點導致內(nèi)力重分布,該部位為抗震薄弱環(huán)節(jié)。而新增的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)梁與原混凝土柱的連接多采用新增混凝土梁鋼筋植入原混凝土柱,其也存在一定的缺陷,新增的鋼筋混凝土梁鋼筋較大、較密時,植入鋼筋容易破壞原有柱混凝土,形成斷層;新增梁與原柱連接完全靠植入鋼筋,難以形成整體核心節(jié)點,為抗震薄弱環(huán)節(jié)。
廠房原有結(jié)構(gòu)改造的多樣性與復雜性,使得傳統(tǒng)的加固改造方法難以實施,會破壞原結(jié)構(gòu)構(gòu)件,導致原結(jié)構(gòu)受損,新增結(jié)構(gòu)形成的梁柱節(jié)點導致內(nèi)力重分布,該部位為抗震薄弱環(huán)節(jié),不利于形成整體節(jié)點受力,受力構(gòu)件無法滿足力學需求。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、適用范圍廣、能與原有結(jié)構(gòu)形成整體核心節(jié)點的新增鋼梁與原鋼筋混凝土柱的抱箍連接節(jié)點。
解決的技術問題是:現(xiàn)有改造的連接節(jié)點施工限制性較大,難以形成固定穿孔,且新增橫梁與原有柱連接僅靠植栓受力,無法與原有柱形成整體梁柱節(jié)點受力,穩(wěn)定性差,連接部常為抗震薄弱環(huán)節(jié)。
為解決上述技術問題,本實用新型采用如下技術方案:
本實用新型新增鋼梁與原鋼筋混凝土柱的抱箍連接節(jié)點,包括原鋼筋混凝土柱、新增鋼梁和設置在原鋼筋混凝土柱與新增鋼梁連接的連接部位上的連接構(gòu)件,所述連接構(gòu)件包括固定在原鋼筋混凝土柱外周的內(nèi)箍、植入連接部位的鋼筋骨架、固定在鋼筋骨架外周的外箍和澆筑在外箍與原鋼筋混凝土柱側(cè)壁之間的箍內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu);所述內(nèi)箍分別套設在連接部位的上端與下端,內(nèi)箍為水平設置的井字形框架;所述鋼筋骨架由縱向排列的層狀錨固鋼筋組成,相鄰鋼筋層的間隔不大于150mm;外箍為兩端開口的長方體,外箍內(nèi)側(cè)壁與錨固鋼筋外端和內(nèi)箍外端焊接固定;新增鋼梁與外箍側(cè)壁垂直固定。
本實用新型新增鋼梁與原鋼筋混凝土柱的抱箍連接節(jié)點,進一步的,所述內(nèi)箍由四條鋼板條插接圍合而成,鋼板條上分別設有兩個卡接凹槽,鋼板條通過化學錨栓固定在原鋼筋混凝土柱上。
本實用新型新增鋼梁與原鋼筋混凝土柱的抱箍連接節(jié)點,進一步的,所述鋼板條的厚度為20mm,鋼板條的寬度為100mm。
本實用新型新增鋼梁與原鋼筋混凝土柱的抱箍連接節(jié)點,進一步的,所述所述錨固鋼筋包括四組水平設置的鋼筋層,分別垂直植入原鋼筋混凝土柱的四個側(cè)壁中。
本實用新型新增鋼梁與原鋼筋混凝土柱的抱箍連接節(jié)點,進一步的,所述鋼筋層為D16的鋼筋并列排布而成,相鄰鋼筋的間隔不大于150mm。
本實用新型新增鋼梁與原鋼筋混凝土柱的抱箍連接節(jié)點,進一步的,所述外箍由20mm厚的鋼板圍合而成,外箍鋼板與原鋼筋混凝土柱側(cè)壁之間的水平間距為100-300mm。
本實用新型新增鋼梁與原鋼筋混凝土柱的抱箍連接節(jié)點,進一步的,所述連接構(gòu)件的高度高于新增鋼梁的高度200mm。
本實用新型新增鋼梁與原鋼筋混凝土柱的抱箍連接節(jié)點與現(xiàn)有技術相比,具有如下有益效果:
本實用新型新增鋼梁與原鋼筋混凝土柱的抱箍連接節(jié)點采用了內(nèi)外兩層抱箍設置,內(nèi)箍分別套設在連接部位的上下兩端,外箍則采用具有一定高度的鋼板圍合而成,套設在內(nèi)箍外側(cè),分別與原結(jié)構(gòu)柱和內(nèi)箍固定連接,覆蓋整個連接部位,擴大了新增梁與原結(jié)構(gòu)柱連接的受力面積;并在外箍內(nèi)澆筑箍內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu),與原結(jié)構(gòu)柱形成整體節(jié)點受力,對連接節(jié)點的核心區(qū)進行了強化,避免了由新增梁造成原結(jié)構(gòu)柱受力不均的情況,使得改造的新增節(jié)點核心區(qū)穩(wěn)定性高,受力均勻,充分滿足了抗震的要求。
本實用新型新增鋼梁與原鋼筋混凝土柱的抱箍連接節(jié)點在連接時先后安裝內(nèi)箍和外箍,分別通過植入錨栓和鋼筋將其均勻固定在原結(jié)構(gòu)柱的四周,將受力均勻分攤在原結(jié)構(gòu)柱上,無需穿過整根原結(jié)構(gòu)柱形成通孔,最大限度的減少了對原結(jié)構(gòu)的破壞和擾動,施工更加便捷,不受原結(jié)構(gòu)柱的橫截面的限制,適用范圍廣泛。
下面結(jié)合附圖對本實用新型的新增鋼梁與原鋼筋混凝土柱的抱箍連接節(jié)點作進一步說明。
附圖說明
圖1為本實用新型新增鋼梁與原鋼筋混凝土柱的抱箍連接節(jié)點的縱截面示意圖;
圖2為本實用新型新增鋼梁與原鋼筋混凝土柱的抱箍連接節(jié)點的橫截面示意圖;
圖3為本實用新型原鋼筋混凝土柱的鑿毛、植栓的縱截面示意圖;
圖4為本實用新型的內(nèi)箍安裝的縱截面示意圖;
圖5為本實用新型的內(nèi)箍安裝的橫截面示意圖;
圖6為本實用新型的鋼筋骨架的縱截面示意圖;
圖7為本實用新型的鋼筋骨架的橫截面示意圖;
圖8為本實用新型的外箍的安裝示意圖;
圖9為本實用新型的新增鋼梁的安裝示意圖。
附圖標記:
1-原鋼筋混凝土柱;2-新增鋼梁;3-內(nèi)箍;31-鋼板條;32-化學錨栓;4-鋼筋骨架;41-錨固鋼筋;5-外箍;6-箍內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)。
具體實施方式
如圖1和圖2所示,本實用新型新增鋼梁與原鋼筋混凝土柱的抱箍連接節(jié)點包括原鋼筋混凝土柱1、新增鋼梁2和設置在原鋼筋混凝土柱1上的與新增鋼梁2連接的連接部位的連接構(gòu)件,連接構(gòu)件包括固定在原鋼筋混凝土柱1外周的內(nèi)箍3、植入連接部位的鋼筋骨架4、固定在鋼筋骨架4外周的外箍5和澆筑在外箍5與原鋼筋混凝土柱1側(cè)壁之間的箍內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)6;內(nèi)箍3數(shù)量為2個,分別套設在連接部位的上端與下端,內(nèi)箍3為井字形框架,由四個鋼板條31插接圍合而成,鋼板條31采用20mm厚的鋼板制成,鋼板條31通過化學錨栓32固定在原鋼筋混凝土柱1上,鋼板條31上分別設有兩個卡接凹槽,相鄰鋼板條31通過凹槽卡接,相鄰鋼板條31的交接縫隙焊接固定,鋼板條31的寬度為100mm;鋼筋骨架4由縱向排列的層狀錨固鋼筋41組成,每層錨固鋼筋41包括四組水平設置的鋼筋層,分別垂直植入原鋼筋混凝土柱1的四個側(cè)壁中,相鄰鋼筋層的間隔不大于150mm,鋼筋層為D16的鋼筋并列排布而成,相鄰鋼筋的間隔不大于150mm;外箍5為由20mm厚的鋼板圍合而成的兩端開口的長方體,外箍5內(nèi)側(cè)壁與錨固鋼筋41外端和內(nèi)箍3外端焊接固定,外箍5的高度大于兩內(nèi)箍3的間隔距離,外箍5鋼板與原鋼筋混凝土柱1側(cè)壁之間的水平間距為100-300mm;連接構(gòu)件的高度高于新增鋼梁2的高度200mm,新增鋼梁2與外箍5側(cè)壁垂直固定,新增鋼梁2頂端與外箍5鋼板焊接固定;當新增橫梁為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時,鋼筋混凝土梁的縱筋垂直植入外箍5鋼板,在外箍5鋼板外側(cè)焊接抗剪鍵固定。
如圖1-圖9所示,本實用新型新增鋼梁與原鋼筋混凝土柱的抱箍連接節(jié)點的連接方法如下:
步驟一、鑿毛處理:根據(jù)改造施工方案,進行精確的測量和放線定位,將原鋼筋混凝土柱1與新增鋼梁2連接的連接部位進行鑿毛處理,將原混凝土結(jié)構(gòu)表面的浮漿及松軟層、碳化區(qū)全部去除,露出粗骨料,注意不能把粗骨料剔松散,避免條狀、點狀或坑式鑿毛;
步驟二、內(nèi)箍設置:避開原結(jié)構(gòu)鋼筋,在鑿毛處的上邊與下邊處鉆孔植入化學錨栓32;孔內(nèi)要保持清潔干燥,緩慢將錨固膠注入孔內(nèi),注膠量以錨栓插入后錨固膠將孔內(nèi)填滿,并能從孔內(nèi)溢出為宜;植栓完成后進行現(xiàn)場拉拔試驗,試驗合格后將內(nèi)箍3與植入的化學錨栓32連接,緊固螺栓,然后將相鄰鋼板條31的凹槽交接處焊接固定,確保內(nèi)箍3與原結(jié)構(gòu)契合牢固;
步驟三、鋼筋骨架設置:將錨固鋼筋41做好除銹處理,除銹長度大于錨固長度4.5-5.5cm,避開原結(jié)構(gòu)鋼筋,在鑿毛處鉆孔植入錨固鋼筋41;孔內(nèi)要保持清潔干燥,緩慢將錨固膠注入孔內(nèi),注膠量以鋼筋插入后錨固膠將孔內(nèi)填滿,并能從孔內(nèi)溢出為宜;植筋完成后進行現(xiàn)場拉拔試驗;
步驟四、外箍設置:步驟三中拉拔試驗合格后,對應錨固鋼筋41和內(nèi)箍3的位置,在外箍5鋼板上以磁力鉆開孔,孔徑大于錨固鋼筋41的鋼筋直徑3-5mm,將外箍5鋼板穿過錨固鋼筋41進行焊接固定,然后將外箍5鋼板之間和外箍5鋼板與鋼板條31側(cè)壁頂端之間焊接固定;
步驟五、探傷試驗:步驟四焊接工作完成后,根據(jù)設計要求的焊縫等級,進行探傷試驗;
步驟六、新增鋼梁設置:步驟五探傷試驗合格后,將新增鋼梁2與外箍5側(cè)壁焊接固定;當新增橫梁為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時,將鋼筋混凝土梁的縱筋垂直植入外箍5鋼板,在外箍5鋼板外側(cè)焊接抗剪鍵固定;
步驟七、箍內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)澆筑:連接構(gòu)件下方采用腳手架回頂支撐,進行箍內(nèi)澆筑混凝土,混凝土采用自密實微膨脹混凝土,混凝土要求粉煤灰等級Ⅰ級;當新增橫梁為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時,箍內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)6與新增橫梁的混凝土結(jié)構(gòu)一起澆筑。
以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述,并非對本實用新型的范圍進行限定,在不脫離本實用新型設計精神的前提下,本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進,均應落入本實用新型權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。