【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及既有工程结构加固改造，具体是涉及一种用于钢筋混凝土框架梁-中柱节点增大截面加固的筒形传力支架及其加固方法。
技术介绍
1、钢筋混凝土框架结构广泛应用于近代建筑中，其中框架梁柱节点是该结构的关键部位，主要由梁柱相交的节点核心区以及与核心区相连的梁柱端构成，起着传递、分配内力及保证框架结构整体性的作用。由于混凝土框架结构在梁柱节点与梁钢筋、柱钢筋处形成交汇，使得该区域构造较为复杂，节点核心区主要承受柱子和梁传来的轴向力、剪力与弯矩，当梁轴线与柱产生偏心还会产生扭矩，此外温度变化及地基沉降等影响使节点处会产生相应内力，因此梁柱节点区受力情况十分复杂。当框架结构节点由于设计、施工不当或使用环境、使用功能改变，或由于结构抗震要求提高而造成承载力不足，或延性、刚度不够或抗震性能不符合要求时，需对节点进行加固补强。同时大量试验研究资料及地震灾害调查表明：节点核心区往往是最容易破坏的部位，但我国仍有大量既有框架结构梁柱节点核心区存在受剪承载力不足的隐患，严重影响结构的安全性能。
2、梁柱节点由于所处位置的特殊性，加固施工过程较为困难。对节点选用合理的加固方法应从加固后节点的安全性、适用性、经济性及合理性等多方面考虑。目前加固梁柱节点的方式有增大截面法、粘钢法、碳纤维法及置换混凝土加固法等，这些加固方法可显著提高节点的受剪承载力及延性性能。分析比选现有的一些梁柱节点加固方法，粘钢法与碳纤维加固法因需要考虑结构胶的耐久性以及加固材料与原材料不同，在工程中不利于后期使用；置换混凝土加固法需考虑梁柱节点交汇处钢筋较多及卸载问题
3、作为一种应用广泛的加固方法，增大截面加固法在设计施工过程中也会存在一些设计或施工问题。部分结构采用增大截面加固法会因双向框架梁与柱形成空间障碍造成加固区域有限，增大截面植筋时会因钢筋密集导致施工困难，给原结构带来严重损伤，同时由于部分构件，如型钢混凝土柱无法满足植筋条件，导致增大截面加固无法应用于一些城市更新项目。因此针对上述施工过程中的疑难问题，研究出一种用于钢筋混凝土框架梁-中柱节点增大截面加固的筒形传力支架及其加固结构，以保证工程结构加固的安全性和施工的工程质量。
技术实现思路
1、本专利技术设计了一种用于钢筋混凝土框架梁-中柱节点增大截面加固的传力支架，其解决既有工程结构梁柱节点区加固时因增设钢筋造成节点核心区钢筋密集因而施工困难，植筋大量开孔对既有结构损伤严重、以及部分工程采用结构构件无法正常植筋加固等问题。
2、为了解决上述存在的技术问题，本专利技术采用了以下方案：
3、一种用于钢筋混凝土框架梁-中柱节点增大截面加固的传力支架，其特征在于：在框架梁和框架柱连接处设有封闭筒形传力钢支架，封闭筒形传力钢支架贯穿混凝土楼板；所述封闭筒形传力钢支架由上层“口”字形钢支架、下层“口”字形钢支架及竖向钢连接件组成；其中，上层“口”字形钢支架位于混凝土楼板上方并沿混凝土楼板板顶布置，下层“口”字形钢支架位于混凝土楼板下方并沿框架梁下翼缘布置；竖向钢连接件沿梁高方向布置，其上端紧贴上层“口”字形钢支架钢板表面，下端紧贴下层“口”字形钢支架钢板表面。
4、优选地，上层“口”字形钢支架与下层“口”字形钢支架都由多块拼接带肋钢板拼接而成；拼接带肋钢板水平面紧贴混凝土楼板板顶与框架梁下翼缘，竖向面紧贴框架柱柱侧面，相邻所述拼接带肋钢板通过焊接围在框架柱四周，形成上层“口”字形钢支架与下层“口”字形钢支架。
5、优选地，每块拼接带肋钢板包括两个拼接钢板沿长度方向进行垂直焊接，三角形加劲肋置于垂直的拼接钢板内部，多个三角形加劲肋沿拼接钢板长度方向等间距焊接以提高连接件刚度，形成拼接带肋钢板。
6、优选地，混凝土楼板在梁柱节点核心区处开三角形洞口，洞口大小略大于竖向钢连接件截面尺寸，便于竖向钢连接件穿过混凝土楼板；竖向钢连接件为两块垂直的拼接钢板紧贴所述框架柱竖向布置，布置范围为所述框架梁下翼缘至混凝土楼板板顶高度。
7、优选地，每块竖向钢连接件的两个拼接钢板沿长度方向进行垂直焊接，三角形加劲肋置于垂直的拼接钢板内部，多个三角形加劲肋沿拼接钢板长度方向等间距焊接以提高连接件刚度。
8、优选地，竖向钢连接件上端l形横截面焊接在紧贴混凝土楼板板顶的上层“口”字形钢支架钢板表面，竖向钢连接件下端l形横截面焊接在紧贴框架梁下翼缘的下层“口”字形钢支架钢板表面。
9、优选地，钢筋套筒垂直焊接于框架梁与框架柱四周的拼接钢板表面，新增纵筋与钢筋套筒螺接，并绑扎钢筋笼；封闭筒形传力钢支架通过新浇筑的混凝土同原结构框架梁、框架柱和混凝土楼板形成有效包裹。
10、优选地，所述钢筋套筒内部设置有内螺纹结构，所述钢筋套筒一端垂直焊接固定在所述封闭筒形传力钢支架的钢板表面，另一端与所述新增纵筋螺纹连接；所述新增纵筋设置有外螺纹结构，所述钢筋笼沿所述新增纵筋长度均匀绑扎。
11、优选地，所述封闭筒形传力钢支架与新增纵筋外围浇筑自流密实、微膨胀的混凝土后，形成梁新增混凝土层与柱新增混凝土层。
12、一种用于钢筋混凝土框架梁-中柱节点增大截面加固的筒形传力支架的制作方法，包括以下步骤：
13、步骤1、在被加固框架梁和被加固框架柱周围测量放线，确定被加固框架梁和被加固框架柱的截面尺寸；
14、步骤2、对框架梁和框架柱接触表面进行基层处理，保证新旧混凝土之间结合紧密，混凝土楼板沿框架柱四周剔除混凝土保护层厚度；
15、步骤3、三角形加劲肋厚度等于拼接钢板厚度，将三角形加劲肋按照等间距焊接到拼接钢板的垂直两肢，形成相应尺寸的拼接带肋钢板；
16、步骤4、与框架柱截面尺寸对应的拼接带肋钢板水平方向拼接钢板紧贴在框架柱四周剔凿完保护层厚度的混凝土楼板板顶，竖向拼接钢板紧贴在框架柱柱壁外侧，与柱宽度相同的拼接带肋钢板的l形横截面垂直焊接在相邻较宽于柱长度的拼接带肋钢板伸出框架柱的竖向钢板一侧，形成四边封闭的上层“口”字形钢支架；
17、步骤5、与框架柱截面尺寸对应的拼接带肋钢板紧贴与柱垂直的框架梁下翼缘，形成四边封闭的下层“口”字形钢支架；
18、步骤6、确定混凝土楼板开洞位置与范围，框架梁与框架柱相交位置处的楼板剔凿尺寸略大于竖向拼接钢板l形横截面的三角形洞口；
19、步骤7、高度为框架梁梁底至混凝土楼板板顶的拼接带肋钢板沿柱方向设置，穿过楼板洞口，上下两端l形横截面垂直焊接在上层“口”字形钢支架与下层“口”字形钢支架的水平钢板上，形成所述封闭筒形传力钢支架，将原结构梁柱节点核心区域紧密包裹；
20、步骤8、将钢筋套本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于钢筋混凝土框架梁-中柱节点增大截面加固的传力支架，其特征在于：在框架梁（1）和框架柱（2）连接处设有封闭筒形传力钢支架（3），封闭筒形传力钢支架（3）贯穿混凝土楼板（15）；所述封闭筒形传力钢支架（3）由上层“口”字形钢支架（12）、下层“口”字形钢支架（13）及竖向钢连接件14组成；其中，上层“口”字形钢支架（12）位于混凝土楼板（15）上方并沿混凝土楼板（15）板顶布置，下层“口”字形钢支架（13）位于混凝土楼板（15）下方并沿框架梁（1）下翼缘布置；竖向钢连接件（14）沿梁高方向布置，其上端紧贴上层“口”字形钢支架（12）钢板表面，下端紧贴下层“口”字形钢支架（12）钢板表面。
2.根据权利要求1所述的用于钢筋混凝土框架梁-中柱节点增大截面加固的传力支架，其特征在于：上层“口”字形钢支架（12）与下层“口”字形钢支架（13）都由多块拼接带肋钢板（6）拼接而成；拼接带肋钢板（6）水平面紧贴混凝土楼板（15）板顶与框架梁（1）下翼缘，竖向面紧贴框架柱（2）柱侧面，相邻所述拼接带肋钢板（6）通过焊接围在框架柱（2）四周，形成上层“口”字形钢支架（12）与下
3.根据权利要求2所述的用于钢筋混凝土框架梁-中柱节点增大截面加固的传力支架，其特征在于：每块拼接带肋钢板（6）包括两个拼接钢板（4）沿长度方向进行垂直焊接，三角形加劲肋（5）置于垂直的拼接钢板（4）内部，多个三角形加劲肋（5）沿拼接钢板（4）长度方向等间距焊接以提高连接件刚度，形成拼接带肋钢板（6）。
4.根据权利要求3所述的用于钢筋混凝土框架梁-中柱节点增大截面加固的传力支架，其特征在于：混凝土楼板（15）在梁柱节点核心区处开三角形洞口，洞口大小略大于竖向钢连接件14截面尺寸，便于竖向钢连接件14穿过混凝土楼板（15）；竖向钢连接件（14）为两块垂直的拼接钢板（4）紧贴所述框架柱（2）竖向布置，布置范围为所述框架梁（2）下翼缘至混凝土楼板（15）板顶高度。
5.根据权利要求4所述的用于钢筋混凝土框架梁-中柱节点增大截面加固的传力支架，其特征在于：每块竖向钢连接件（14）的两个拼接钢板（4）沿长度方向进行垂直焊接，三角形加劲肋（5）置于垂直的拼接钢板（4）内部，多个三角形加劲肋（5）沿拼接钢板（4）长度方向等间距焊接以提高连接件刚度。
6.根据权利要求5所述的用于钢筋混凝土框架梁-中柱节点增大截面加固的传力支架，其特征在于：竖向钢连接件（14）上端L形横截面焊接在紧贴混凝土楼板（15）板顶的上层“口”字形钢支架（12）钢板表面，竖向钢连接件（14）下端L形横截面焊接在紧贴框架梁（1）下翼缘的下层“口”字形钢支架（12）钢板表面。
7.根据权利要求6所述的用于钢筋混凝土框架梁-中柱节点增大截面加固的传力支架，其特征在于：钢筋套筒（7）垂直焊接于框架梁（1）与框架柱（2）四周的拼接钢板（4）表面，新增纵筋（8）与钢筋套筒（7）螺接，并绑扎钢筋笼（9）；封闭筒形传力钢支架（3）通过新浇筑的混凝土同原结构框架梁（1）、框架柱（2）和混凝土楼板（15）形成有效包裹。
8.根据权利要求7所述的用于钢筋混凝土框架梁-中柱节点增大截面加固的传力支架，其特征在于：所述钢筋套筒（7）内部设置有内螺纹结构，所述钢筋套筒（7）一端垂直焊接固定在所述封闭筒形传力钢支架（3）的钢板表面，另一端与所述新增纵筋（8）螺纹连接；所述新增纵筋（8）设置有外螺纹结构，所述钢筋笼（9）沿所述新增纵筋（8）长度均匀绑扎。
9.根据权利要求8所述的用于钢筋混凝土框架梁-中柱节点增大截面加固的传力支架，其特征在于：所述封闭筒形传力钢支架（3）与新增纵筋（8）外围浇筑自流密实、微膨胀的混凝土后，形成梁新增混凝土层（10）与柱新增混凝土层（11）。
10.一种用于钢筋混凝土框架梁-中柱节点增大截面加固的筒形传力支架的制作方法，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用于钢筋混凝土框架梁-中柱节点增大截面加固的传力支架，其特征在于：在框架梁（1）和框架柱（2）连接处设有封闭筒形传力钢支架（3），封闭筒形传力钢支架（3）贯穿混凝土楼板（15）；所述封闭筒形传力钢支架（3）由上层“口”字形钢支架（12）、下层“口”字形钢支架（13）及竖向钢连接件14组成；其中，上层“口”字形钢支架（12）位于混凝土楼板（15）上方并沿混凝土楼板（15）板顶布置，下层“口”字形钢支架（13）位于混凝土楼板（15）下方并沿框架梁（1）下翼缘布置；竖向钢连接件（14）沿梁高方向布置，其上端紧贴上层“口”字形钢支架（12）钢板表面，下端紧贴下层“口”字形钢支架（12）钢板表面。
2.根据权利要求1所述的用于钢筋混凝土框架梁-中柱节点增大截面加固的传力支架，其特征在于：上层“口”字形钢支架（12）与下层“口”字形钢支架（13）都由多块拼接带肋钢板（6）拼接而成；拼接带肋钢板（6）水平面紧贴混凝土楼板（15）板顶与框架梁（1）下翼缘，竖向面紧贴框架柱（2）柱侧面，相邻所述拼接带肋钢板（6）通过焊接围在框架柱（2）四周，形成上层“口”字形钢支架（12）与下层“口”字形钢支架（13）。
3.根据权利要求2所述的用于钢筋混凝土框架梁-中柱节点增大截面加固的传力支架，其特征在于：每块拼接带肋钢板（6）包括两个拼接钢板（4）沿长度方向进行垂直焊接，三角形加劲肋（5）置于垂直的拼接钢板（4）内部，多个三角形加劲肋（5）沿拼接钢板（4）长度方向等间距焊接以提高连接件刚度，形成拼接带肋钢板（6）。
4.根据权利要求3所述的用于钢筋混凝土框架梁-中柱节点增大截面加固的传力支架，其特征在于：混凝土楼板（15）在梁柱节点核心区处开三角形洞口，洞口大小略大于竖向钢连接件14截面尺寸，便于竖向钢连接件14穿过混凝土楼板（15）；竖向钢连接件（14）为两块垂直的拼接钢板（4）紧贴所述框架柱（2）竖向布置，布置范围为所述框架梁（...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘航，张奕慧，韩明杰，崔宏剑，谢明泉，赵来柱，徐汇宾，吴岳松，刘越，张兴，杨学中，杨建文，王曙旺，王磊，赵国帅，常萍微，吕薇薇，
申请(专利权)人：北京市建筑工程研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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