基于柱粘钢-梁腋的RC框架节点加固结构及加固方法技术

本发明专利技术涉及一种基于柱粘钢‑梁腋的RC框架节点加固结构及加固方法,包括浇钢筋混凝土框架节点、素混凝土梁腋、角钢，浇钢筋混凝土框架节点为框架柱与框架梁的交点，框架柱四个阳角处粘贴有角钢，相邻的角钢经缀板连接为一体，或相邻的角钢经箍板接为一体，素混凝土梁腋设置于框架柱与框架梁的连接处，框架柱配筋相对于框架梁少，柱端抗弯承载力与梁端抗弯承载力之比远远小于1.2，在框架柱四个阳角沿柱长粘贴角钢，加大柱子在地震中的受弯承载力，在梁端加素混凝土梁腋进行加固，增大震损框架节点的抗剪、耗能能力，加强了对节点核心区的约束作用，增大节点核心区抗剪截面，同时使梁端破坏截面远离节点核心区，提高震损装配式框架节点的抗震能力。

【技术实现步骤摘要】
基于柱粘钢-梁腋的RC框架节点加固结构及加固方法
本专利技术涉及一种基于柱粘钢-梁腋的RC框架节点加固结构及加固方法。
技术介绍
2008年5月12日，四川省汶川县发生了8.0级特大地震，这是自新中国成立近60年以来，破坏性最强、波及范围最广、救灾难度最大的一次地震。震中最大破坏烈度达11度，余震3万多次，涉及四川、甘肃、陕西、重庆等10个省区，共造成779万间房屋倒塌，2450万间房屋损坏。钢筋混凝土框架结构是汶川地震灾区尤其是城镇区的一类重要房屋结构类型，在此次地震中遭受到普遍破坏，其受损面积约占受损建筑总面积的10%。从现场结构震害调查中发现，大多数钢筋混凝土框架结构在此次地震中抗震性能表现良好，结构的主体结构震害一般较轻或者主体结构基本完好，主要破坏发生在围护结构和填充墙，尤其是圆形填充墙的破坏较重。在低烈度区，极少钢筋混凝土框架结构出现框架主体结构构件的破坏。但在高烈度的重灾区，特别是极震区，钢筋混凝土框架结构房屋不可避免地遭受到了严重破坏。除了个别因施工质量很差、结构布置过于复杂等原因导致结构发生严重破坏甚至倒塌之外，由于现浇楼板对结构的贡献作用、填充墙使上部结构的刚度增大导致底部成相对薄弱层以及地震动特性对结构影响的复杂性等各种因素的影响，结构“强梁弱柱”式破坏在地震重灾区非常普遍。钢筋混凝土框架结构震害较多的是在柱端出现塑性铰，而非工程设计中期望的梁端出现塑性铰。也就是说，钢筋混凝土框架结构损伤破坏大量呈现出来的是“强梁弱柱”式柱铰破坏机制而不是结构抗震设计预期达到的“强柱弱梁”式梁铰破坏机制。此种破坏现象非常的普遍，不得不引起大量设计者以及相关研究分析人员的特别注意。地震中，梁柱节点破坏主要特征是节点上下两侧的框架柱端形成塑性铰破坏。除个别梁端损伤破坏比较严重外，与柱端相比，大多数节点左右两侧梁端破坏比较轻微，甚至大部分梁端未发现破坏迹象。也就是说，框架结构“强梁弱柱”式破坏模式非常明显，未达到结构抗震设计预期的“强柱弱梁”式破坏目标。
技术实现思路
本专利技术提出一种基于柱粘钢-梁腋的RC框架节点加固结构及加固方法。本专利技术解决技术问题所采用的方案是，一种基于柱粘钢-梁腋的RC框架节点加固结构，包括浇钢筋混凝土框架节点、素混凝土梁腋、角钢，所述浇钢筋混凝土框架节点为框架柱与框架梁的交点，框架柱四个阳角处粘贴有角钢，相邻的角钢经缀板连接为一体，或相邻的角钢经箍板接为一体，素混凝土梁腋设置于框架柱与框架梁的连接处。进一步的，所述浇钢筋混凝土框架节点为强梁弱柱型节点，所述强梁弱柱型节点是指框架柱配筋相对于框架梁少，柱端抗弯承载力与梁端抗弯承载力之比远远小于1.2。进一步的，所述素混凝土梁腋为后浇等腰三角形素混凝土。进一步的，所述素混凝土梁腋的后浇混凝土强度应比原框架柱框架梁的混凝土等级高一级，且不应低于C20。进一步的，角钢的厚度不应小于5mm，角钢的边长不应小与75mm，沿框架柱轴线方向应间隔设置箍板或缀板与角钢焊接。进一步的，框架柱的阳角处设置半径大于等于7mm的圆角。一种基于柱粘钢-梁腋的RC框架节点加固结构的加固方法：在框架柱四个阳角处粘贴角钢，相邻的角钢经缀板连接为一体，或相邻的角钢经箍板接为一体，箍板或缀板与角钢焊接；在框架柱与框架梁的连接处后浇等腰三角形素混凝土形成素混凝土梁腋。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：结构简单，设计合理，在框架柱四个阳角沿柱长粘贴角钢，加大柱子在地震中的受弯承载力，在梁端加素混凝土梁腋进行加固，增大震损框架节点的抗剪、耗能能力，加强了对节点核心区的约束作用，增大节点核心区抗剪截面，同时使梁端破坏截面远离节点核心区，提高震损装配式框架节点的抗震能力。附图说明下面结合附图对本专利技术专利进一步说明。图1为加固结构示意图；图2为框架柱的剖面示意图。图中：1-框架柱；2-框架梁；3-角钢；4-缀板；5-素混凝土梁腋；6-缀板加密区。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。如图1-2所示，一种基于柱粘钢-梁腋的RC（Reinforcedconcrete，简称RC）框架节点加固结构，包括浇钢筋混凝土框架节点、素混凝土梁腋、角钢，所述浇钢筋混凝土框架节点为框架柱与框架梁的交点，框架柱四个阳角处粘贴有角钢，在柱四个阳角沿柱长粘贴角钢，以此来加大柱子在地震中的受弯承载力，加固后的梁端受弯承载力之和应大于柱端受弯承载力之和的1.2倍，柱粘钢对节点柱加固承载力计算，应严格按照《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013与《建筑抗震加固技术规程》JGJ116-2009的相关计算方法与构造措施进行，相邻的角钢经缀板连接为一体，或相邻的角钢经箍板接为一体，角钢、缀条应严格按照《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013的规定选用，缀板可作为框架柱的箍筋，提高了对柱混凝土约束作用，素混凝土梁腋设置于框架柱与框架梁的连接处。在本实施例中，箍板或缀板用扁钢制作。在本实施例中，所述浇钢筋混凝土框架节点为强梁弱柱型节点，所述强梁弱柱型节点是指框架柱配筋相对于框架梁少，柱端抗弯承载力与梁端抗弯承载力之比远远小于1.2，在地震作用下，框架柱比框架梁先破坏，且比梁破坏严重；框架柱上出现塑性铰区，且柱塑性铰区紧邻节点核心区；节点核心区在地震作用下有交叉剪切斜裂缝。在本实施例中，所述素混凝土梁腋为后浇等腰三角形素混凝土，素混凝土梁腋对节点进行加固，能增大RC框架节点的抗剪截面，对节点核心区产生有效约束，提高抗剪能力，同时使柱端破坏截面远离节点核心区，提高RC框架节点的抗震能力。在本实施例中，所述素混凝土梁腋的后浇混凝土强度应比原框架柱框架梁的混凝土等级高一级，且不应低于C20。在本实施例中，角钢的厚度不应小于5mm，角钢的边长不应小与75mm，沿框架柱轴线方向应间隔设置箍板或缀板与角钢焊接。在本实施例中，框架柱的阳角处设置半径大于等于7mm的圆角。在本实施例中，箍板或缀板均应在胶粘前与角钢焊接；待焊接完毕后，再用结构胶注入孔中予以封闭、锚固；箍板或缀板截面不应小与40mm40mm，其间距不应大于20r(r为单根角钢截面的最小回转半径），且不应大于500mm；在节点区，其间距应适当加密。在本实施例中，外粘角钢加固柱时，应将柱截面的棱角打磨成半径大于等于7mm的圆角；外粘型钢的注胶应在型钢构架焊接完成后进行；外粘型钢的胶缝厚度宜控制在3~5mm；局部允许有长度不大于300mm，厚度不大于8mm的胶缝，但不得出现在角钢端部600mm范围内。在本实施例中，所用角钢、扁钢为工程中常用材料，容易获得，施工操作简单、方便，加固的经济成本低；角钢与缀条布置在框架柱表面，体积小，节省空间。在本实施例中，角钢、缀板作为纵向钢筋、箍筋进行计算，计算简单，且能根据施工现场的不同加固目标通过改变角钢与缀板厚度、截面积进行调整，使得施工所用材料易于控制用量。一种基于柱粘钢-梁腋的RC框架节点加固结构的加固方法：在框架柱四个阳角处粘贴角钢，相邻的角钢经缀板连接为一体，或相邻的角钢经箍板接为一体，箍板或缀板与角钢焊接；在框架柱与框架梁的连接处后浇等腰三角形素混凝土形成素混凝土梁腋。在本实施例中，后浇等腰三角形素混凝土时，对节点处梁端加腋区混凝土用凿子进行凿毛处理，原混凝土与后浇混凝土交界面用水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于柱粘钢‑梁腋的RC框架节点加固结构，其特征在于：包括浇钢筋混凝土框架节点、素混凝土梁腋、角钢，所述浇钢筋混凝土框架节点为框架柱与框架梁的交点，框架柱四个阳角处粘贴有角钢，相邻的角钢经缀板连接为一体，或相邻的角钢经箍板接为一体，素混凝土梁腋设置于框架柱与框架梁的连接处。

【技术特征摘要】
1.一种基于柱粘钢-梁腋的RC框架节点加固结构，其特征在于：包括浇钢筋混凝土框架节点、素混凝土梁腋、角钢，所述浇钢筋混凝土框架节点为框架柱与框架梁的交点，框架柱四个阳角处粘贴有角钢，相邻的角钢经缀板连接为一体，或相邻的角钢经箍板接为一体，素混凝土梁腋设置于框架柱与框架梁的连接处。2.根据权利要求1所述的基于柱粘钢-梁腋的RC框架节点加固结构,其特征在于：所述浇钢筋混凝土框架节点为强梁弱柱型节点，所述强梁弱柱型节点是指框架柱配筋相对于框架梁少，柱端抗弯承载力与梁端抗弯承载力之比小于1.2。3.根据权利要求1所述的基于柱粘钢-梁腋的RC框架节点加固结构,其特征在于：所述素混凝土梁腋为后浇等腰三角形素混凝土。4.根据权利要求3所述的基于柱粘钢-梁腋的RC框架节点加固结构,其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟宏，刘万里，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35