一种加固钢筋混凝土框架节点的预制钢部件及其加固方法技术

本发明专利技术公开了一种加固钢筋混凝土框架节点的预制钢部件，包括折角钢板，所述折角钢板的内侧与所需加固的节点及其相邻梁端的表面紧密贴合，所述折角钢板的左、右两侧与梁端相贴合的部分沿高度方向对称地设置有若干锚栓孔，所述锚栓孔内设置有与梁端相锚接的锚栓，所述折角钢板的外侧沿高度方向焊接设置有若干加劲肋。本发明专利技术还公开了一种采用所述预制钢部件加固钢筋混凝土框架节点的方法。本发明专利技术不仅解决了由于双向正交梁的存在，使得框架节点的抗震加固较为困难且十分繁琐的问题，同时由于钢部件的自重较轻且在工厂预制完成，其现场安装不需要大型机械设备，具有施工便捷、现场湿作业少、对建筑外观影响小等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种加固钢筋混凝土框架节点的预制钢部件及其加固方法
本专利技术涉及混凝土结构加固
，具体是一种加固钢筋混凝土框架节点的预制钢部件及其加固方法。
技术介绍
钢筋混凝土结构已经有一百多年的历史，在国内外均有广泛的应用。然而，随着服役时间的不断推移，部分原有设计已不能满足现有规范要求。经过多年的研究，结构加固技术已取得了长足发展，但是普遍存在加固过程繁琐、现场湿作业多等问题。将结构构件或部件在工厂提前预制完毕，然后运输到施工现场进行装配，具有施工速度快、湿作业少、减排降噪等优点。研发基于预制理念的加固技术，是结构加固领域的重要发展方向。针对单独的梁、板、柱的加固，目前已有碳纤维布加固、粘钢加固等较为成熟的方法。但由于双向正交梁的存在，目前框架节点的抗震加固仍较为困难且十分繁琐，同时部分加固方法还会导致加固后节点核心区的承载力提高幅度不如梁、柱的承载力提高幅度，一定程度上违背了“强节点弱构件”的抗震设计原则。因此，迫切需要既方便快捷，又能显著提高节点核心区抗震能力的预制加固方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种加固钢筋混凝土框架节点的预制钢部件及其加固方法。一方面解决了由于双向正交梁的存在，使得框架节点的抗震加固较为困难且十分繁琐的问题；另一方面钢部件的自重较轻且在工厂预制完成，其现场安装不需要大型机械设备，具有施工便捷、现场湿作业少、对建筑外观影响小等优点。本专利技术通过下述技术方案实现：一种加固钢筋混凝土框架节点的预制钢部件，包括折角钢板，所述折角钢板的内侧与所需加固的节点及其相邻梁端的表面紧密贴合，所述折角钢板的左、右两侧与梁端相贴合的部分沿高度方向对称地设置有若干锚栓孔，所述锚栓孔内设置有与框架梁相锚接的锚栓，所述锚栓上套有螺母，所述折角钢板的外侧沿高度方向焊接设置有若干加劲肋。进一步地，所述锚栓孔的边缘焊接有圆环钢垫板，其作用是提高钢板开孔处的承载力，防止产生局部破坏。进一步地，所述圆环钢垫板与螺母焊接固定，如此设置的目的是加强原结构与折角钢板的应力传递，提高两者协同工作效率。进一步地，所述加劲肋为三角形或扇形，如此设置的目的是使折角钢板刚度提升的效率更高。进一步地，所述加劲肋的材料牌号为Q235或Q345，厚度为5~8mm，如此设置的目的是保证力学性能的同时降低成本。进一步地，所述加劲肋对称设置在每个锚栓孔的上、下两侧，如此设置的目的是使锚栓孔两侧的应力分布更加均匀。进一步地，所述加劲肋与邻近锚栓孔的净距为40~60mm，其目的是使折角钢板沿高度方向的应力水平大致相当，从而充分发挥折角钢板的强度。进一步地，所述折角钢板的材料牌号为Q460~Q890且最大厚度为2mm，如此设置的目的是在保证加固效果的同时，减少钢部件的整体重量。进一步地，还包括覆盖设置在所述折角钢板外侧的矩形遮挡钢板，所述矩形遮挡钢板的左、右两端与所述折角钢板的左、右两端焊接固定，起到保护和美观的作用。一种采用如所述的预制钢部件加固钢筋混凝土框架节点的方法，包括以下步骤：(1)对所需加固的节点及其相邻梁端进行表面处理，按照折角钢板上锚栓孔的位置，在梁端的侧面进行钻孔；(2)在所需加固的节点及其相邻梁端涂抹高强砂浆，然后将设置有锚栓孔和加劲肋的折角钢板按压在节点及其相邻梁端部位，并使每个锚栓孔与梁端侧面的相应钻孔对齐；(3)经由每个锚栓孔及其对应的梁端侧面钻孔，向梁内植入锚栓，随后将螺母套在锚栓上，拧紧锚栓的螺母，并将螺母和圆环钢垫板进行点焊连接；(4)将矩形遮挡钢板覆盖设置在所述折角钢板的外侧，并将矩形遮挡钢板的左、右两端分别与折角钢板的左、右两端进行点焊连接。本专利技术相对于现有技术，具有如下优点及效果：1、高强钢材的采用使得钢部件的自重较轻，且钢部件能在工厂预制完成，其现场安装不需要大型机械设备，因此具有施工便捷、现场湿作业少、对建筑外观影响小等优点。2、较好地解决了双向正交梁存在情况下框架节点的抗震加固问题。3、只对节点核心区进行加固而对梁、柱没有加固效应，较好地避免了加固后节点核心区的承载力提高幅度不如梁、柱的承载力提高幅度的问题。附图说明图1是一种加固钢筋混凝土框架节点的预制钢部件的结构示意图（注：为清晰显示预制钢部件的细部构造，矩形遮挡钢板、节点区及梁端混凝土均被隐去）。图2是图1所示预制钢部件加固节点后的三维示意图。图中所示为：1-折角钢板；2-加劲肋；3-圆环钢垫板；4-锚栓孔；5-锚栓；6-螺母；7-矩形遮挡钢板；8-框架梁；9-楼板；10-框架柱。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。如图1、2所示，一种加固钢筋混凝土框架节点的预制钢部件，包括折角钢板1、矩形遮挡钢板7，所述折角钢板1采用牌号为Q690且厚度为1mm的高强薄钢板，所述折角钢板1的内侧与所需加固的节点及其相邻梁端的表面紧密贴合，所述折角钢板1的左、右两侧与梁端相贴合的部分沿高度方向对称地设置有三个锚栓孔4，所述的锚栓孔4的边缘焊接有圆环钢垫板3。所述的锚栓孔4内设置有与梁端相锚接的扩底型锚栓5，所述锚栓5上套有螺母6。所述折角钢板1的外侧沿高度方向焊接设置有六个牌号为Q345三角形加劲肋2。所述矩形遮挡钢板7覆盖设置在所述折角钢板1外侧，所述矩形遮挡钢板7的左、右两端与所述折角钢板1的左、右两端焊接固定。本实施例中，所述框架柱10的截面大小为600mm×600mm，所述框架梁8的截面大小为300mm×500mm。本实施例中，所述圆环钢垫板3的内、外直径分别为18mm和40mm，厚度为5mm。本实施例中，每个锚栓孔4的上、下两侧对称设置三角形加劲肋2，其尺寸为150mm×150mm×6mm；加劲肋2与邻近锚栓孔4的净距为40mm。上述的预制钢部件加固钢筋混凝土框架节点的方法，包括以下步骤：1)对所需加固的节点及其相邻梁端进行表面处理，按照折角钢板1上锚栓孔4的位置，在梁端的侧面进行钻孔；2)在所需加固的节点及其相邻梁端涂抹高强砂浆，然后将设置有锚栓孔4和加劲肋2的折角钢板1按压在节点及其相邻梁端部位，并使每个锚栓孔4与梁端侧面的相应钻孔对齐；3)经由每个锚栓孔4及其对应的梁端侧面钻孔，向梁内植入锚栓5，随后将螺母6套在锚栓5上，使用手持式电动螺栓扳手拧紧锚栓5的螺母6，并将螺母6和圆环钢垫板3进行点焊连接；4)将矩形遮挡钢板7覆盖设置在所述折角钢板1的外侧，并将矩形遮挡钢板7的左、右两端分别与折角钢板1的左、右两端进行点焊连接。本实施例中，所述框架柱10和框架梁8的强度等级分别为C35和C30，梁、柱纵筋和箍筋分别采用HRB400热轧钢筋和HRB335热轧钢筋。所述折角钢板1和圆环钢垫板3均采用Q690B钢材，焊条采用E83型，焊缝质量等级为一级；三角形加劲肋2采用Q345B钢材，焊条采用E50型，焊缝质量等级为一级。扩底型锚栓的性能等级为5.8级，其公称直径为16mm，锚固深度为140mm。如上所述，便可较好地实现本专利技术。本专利技术的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，仍属于本专利技术技术方案的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加固钢筋混凝土框架节点的预制钢部件，其特征在于：包括折角钢板(1)，所述折角钢板(1)的内侧与所需加固的节点及其相邻梁端的表面紧密贴合，所述折角钢板(1)的左、右两侧与梁端相贴合的部分沿高度方向对称地设置有若干锚栓孔(4)，所述锚栓孔(4)内设置有与梁端相锚接的锚栓(5)，所述锚栓(5)上套有螺母(6)，所述折角钢板(1)的外侧沿高度方向焊接设置有若干加劲肋(2)。

【技术特征摘要】
1.一种加固钢筋混凝土框架节点的预制钢部件，其特征在于：包括折角钢板(1)，所述折角钢板(1)的内侧与所需加固的节点及其相邻梁端的表面紧密贴合，所述折角钢板(1)的左、右两侧与梁端相贴合的部分沿高度方向对称地设置有若干锚栓孔(4)，所述锚栓孔(4)内设置有与梁端相锚接的锚栓(5)，所述锚栓(5)上套有螺母(6)，所述折角钢板(1)的外侧沿高度方向焊接设置有若干加劲肋(2)。2.根据权利要求1所述的加固钢筋混凝土框架节点的预制钢部件，其特征在于：所述锚栓孔(4)的边缘焊接有圆环钢垫板(3)。3.根据权利要求2所述的加固钢筋混凝土框架节点的预制钢部件，其特征在于：所述圆环钢垫板(3)与螺母(6)焊接固定。4.根据权利要求1所述的加固钢筋混凝土框架节点的预制钢部件，其特征在于：所述加劲肋(2)为三角形或扇形。5.根据权利要求1所述的加固钢筋混凝土框架节点的预制钢部件，其特征在于：所述加劲肋(2)的材料牌号为Q235或Q345，厚度为5~8mm。6.根据权利要求1所述的加固钢筋混凝土框架节点的预制钢部件，其特征在于：所述加劲肋(2)对称设置在每个锚栓孔(4)的上、下两侧。7.根据权利要求6所述的加固钢筋混凝土框架节点的预制钢部件，其特征在于：所述加劲肋(2)与邻近锚栓孔(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴波，吴志浩，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44