抗震加固用外贴式减震钢框架制造技术

本实用新型专利技术涉及一种抗震加固用外贴式减震钢框架，主要用于建筑抗震加固，属于土木工程结构消能减震领域。该减震钢框架包括沿梁的长度方向布置的上钢框架和下钢框架、以及固定在左柱上的左钢框架、固定在右柱上的右钢框架、和两端分别与上钢框架、下钢框架、左钢框架和右钢框架固定连接的金属屈服型阻尼器。其中，上钢框架和下钢框架的两端分别与左钢框架和右钢框架固定连接，上钢框架与上梁相连接，下钢框架与下梁相连接。上钢框架、下钢框架、左钢框架和右钢框架组成一个矩形框架，可实现高效、快速加固混凝土框架结构，不需湿作业，仅对局部施工，绝大部分构件及配件由工厂预制，现场装配，可实现标准化生产。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种抗震加固用外贴式减震钢框架，主要用于建筑抗震加固，属于土木工程结构消能减震领域。
技术介绍
目前，混凝土结构设计中最常用的加固方法是加大截面加固法。但是，加大截面加固法有其不足之处，例如，现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，影响其使用功能。
技术实现思路
本技术的目的在于克服了现有的加大截面加固法的上述缺陷，提出了一种抗震加固用外贴式减震钢框架。该框架在混凝土框架结构体系外增设一定数量的带有金属屈服型阻尼器的外贴式钢框架，解决了混凝土框架结构抗震加固中所遇到的诸多问题，同时可实现高效、快速加固混凝土框架结构，不需湿作业，仅对局部施工，绝大部分构件及配件由工厂预制，现场装配，可实现标准化生产。为了实现上述目的，本技术采取了如下技术方案。在建筑物某些跨的若干层均可布置该减震钢框架，该减震钢框架包括沿梁的长度方向布置的上钢框架和下钢框架、 以及固定在左柱上的左钢框架、固定在右柱上的右钢框架、和两端分别与上钢框架、下钢框架、左钢框架和右钢框架固定连接的金属屈服型阻尼器。其中，上钢框架和下钢框架的两端分别与左钢框架和右钢框架固定连接，上钢框架与上梁相连接，下钢框架与下梁相连接。上钢框架、下钢框架、左钢框架和右钢框架组成一个矩形框架。并且本层的上钢框架用作上层的下钢框架，本层的下钢框架用作下层的上钢框架。一般情况下，梁与柱存在两种形式，一种形式梁与柱的外皮不平齐，另一种形式梁与柱的外皮平齐。所以，上钢框架和下钢框架与梁的连接形式也存在两种结构。暂且把梁与柱的外皮不平齐称为第一连接形式，把梁与柱的外皮平齐称为第二连接形式。对于第一种连接形式，上钢框架与上梁之间通过第二型钢、第三型钢、底盖和盖板相连接，具体连接关系为底盖的截面形状与上梁的截面形状相同，底盖分别布置在上梁的左右两侧靠近端部，底盖覆盖在上梁的下表面，盖板布置在本层楼板的上表面并与底盖的位置相对应，螺栓自上而下依次穿过盖板、楼板和底盖后将三者固定。第三型钢和第二型钢沿竖直方向布置，第三型钢焊接于底盖的侧面，第二型钢焊接在上钢框架的侧面，第三型钢和第二型钢内接，二者能够沿着竖直方向相对滑动，在第二型钢上沿竖直方向开有长椭圆形的通孔，在第三型钢上与第二型钢上的长椭圆形通孔位置对应的范围内开有一圆孔， 螺栓穿过第二型钢上的长椭圆形通孔和第三型钢上的圆孔后将二者固定，这样使得上钢框架和上梁之间在沿着竖直方向的一定范围内可以相对移动，而水平方向的运动则受到限制。下钢框架与下梁的连接形式与上钢框架与上梁的连接形式相同。对于第二种连接形式，上钢框架与上梁之间通过底盖和盖板相连接。具体连接形式为底盖的截面形状与上梁的截面形状相同，底盖分别布置在上梁的左右两侧靠近端部， 底盖覆盖在上梁的下表面，盖板布置在本层楼板的上表面并与底盖的位置相对应，螺栓自上而下依次穿过盖板、楼板和底盖后将三者固定。在上钢框架上沿竖直方向开有长椭圆形的通孔，在底盖的侧面与上钢框架上的长椭圆形通孔位置对应的范围内开有一圆孔，螺栓穿过上钢框架上的长椭圆形通孔和底盖上的圆孔后将二者固定，这样使得上钢框架和上梁之间在沿着竖直方向的一定范围内可以相对移动，而水平方向的运动则受到限制。下钢框架与下梁的连接形式与上钢框架与上梁的连接形式相同。所述的左钢框架为热轧型钢，为角钢、槽钢、T型钢或H型钢。左钢框架与左柱之间的连接形式为在左钢框架上设置长椭圆型的通孔，在左柱上与左钢框架上的长椭圆形通孔位置对应的范围内钻圆孔，安装时，将左柱上的圆孔和左钢框架上的长椭圆形通孔对上，用螺栓固定，从而使得左钢框架在沿着层高的方向可有小范围的移动，在沿着跨度的方向上则不可以移动。所述的右钢框架为热轧型钢，为角钢、槽钢、T型钢或H型钢之一。右钢框架与右柱之间的连接形式与左钢框架与左柱之间的连接形式相同。上钢框架与左钢框架和右钢框架之间的连接方式为焊接，下钢框架与与左钢框架和右钢框架之间的连接方式为焊接。金属屈服型阻尼器分别与上钢框架、下钢框架、左钢框架和右钢框架固定连接。所述的金属屈服型阻尼器为防屈曲支撑。在建筑物的每层均布置两个金属屈服型阻尼器，每层的两个金属屈服型阻尼器呈 (倒)V字形布置。每相邻两层的四个金属屈服型阻尼器呈X形或单(倒)V字形布置。在建筑物的每层均设置一个沿矩形框架对角线方向布置的金属屈服型阻尼器。每相邻两层的两个金属屈服型阻尼器呈(交叉)单斜式布置。所述的上钢框架、下钢框架、左钢框架和右钢框架为热轧型钢，为角钢、槽钢、T型钢或H型钢。与现有抗震、减震加固技术相比，本技术具有以下优点1、上钢框架、下钢框架、左钢框架、右钢框架和金属屈服型阻尼器均可在工厂制造，加工工艺简单、标准化程度高、施工速度快，可在建筑物不停止使用的状态下进行加固施工。2、传力明确，各层外贴减震钢框架之间、减震钢框架与主体结构之间协同工作可靠，可有效降低地震对既有主体结构的负荷。可明显提高等效黏滞阻尼比，降低地震作用， 降低地震对既有主体结构构件的抗震需求。3、本技术结构简单、性能稳定，应用范围广泛，可适用于住宅、学校、医院，以及各类民用及工业用建筑的抗震减震加固。附图说明图1为本技术构造及连接示意图图2(a)为本技术梁柱第一连接形式之A-A剖面图图2(b)为本技术梁柱第二连接形式之A-A剖面图图3(a)为本技术梁柱第一连接形式之B-B剖面图图3(b)为本技术梁柱第二连接形式之B-B剖面图图4(a)为本技术梁柱第一连接形式之C-C剖面图图4(b)为本技术梁柱第二连接形式之C-C剖面图图5(a)为本技术梁柱第一连接形式之D-D剖面图图5(b)为本技术梁柱第二连接形式之D-D剖面图图6 (a)金属屈服型阻尼器(防屈曲支撑)交叉V字形布置图6(b)金属屈服型阻尼器(防屈曲支撑)交叉单斜式布置图6 (C)金属屈服型阻尼器(防屈曲支撑)(倒)V字形布置图6 (d)金属屈服型阻尼器(防屈曲支撑)单斜式布置图中1、上钢框架，2、下钢框架，3、左钢框架，4、右钢框架，5、金属屈服型阻尼器 (防屈曲支撑)，6、上梁，7、下梁，8、左柱，9、右柱，11、第二型钢，12、第三型钢，13、底盖，14、盖板。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明如图1所示，本实施例中的减震钢框架可一布置在建筑物某些跨的若干层，该减震钢框架包括沿梁的长度方向布置的上钢框架1和下钢框架2、以及固定在左柱8上的左钢框架3、固定在右柱9上的右钢框架4、和两端分别与上钢框架1、下钢框架2、左钢框架3和右钢框架4固定连接的金属屈服型阻尼器5。其中，上钢框架1和下钢框架2的两端分别与左钢框架3和右钢框架4固定连接，上钢框架1与上梁相连接，下钢框架2与下梁相连接。 上钢框架1、下钢框架2、左钢框架3和右钢框架4组成一个矩形框架。并且本层的上钢框架用作上层的下钢框架，本层的下钢框架用作下层的上钢框架。—般情况下，梁与柱存在两种形式，一种形式梁与柱的外皮不平齐，另一种形式梁与柱的外皮平齐。所以，上钢框架1和下钢框架2与梁的连接形式也存在两种结构。暂且把梁与柱的外皮不平齐称为第一连接形式，把梁与柱的外皮平齐称为第二连接形式。对于第一种连接形式，如图2 (a)、图3 (a)、图4 (a)和图5 (a)本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．抗震加固用外贴式减震钢框架，其特征在于：该减震钢框架包括沿梁的长度方向布置的上钢框架（１）和下钢框架（２）、以及固定在左柱（８）上的左钢框架（３）、固定在右柱（９）上的右钢框架（４）、和两端分别与上钢框架（１）、下钢框架（２）、左钢框架（３）和右钢框架（４）固定连接的金属屈服型阻尼器（５）；其中，上钢框架（１）和下钢框架（２）的两端分别与左钢框架（３）和右钢框架（４）固定连接，上钢框架（１）与上梁相连接，下钢框架（２）与下梁相连接；上钢框架（１）、下钢框架（２）、左钢框架（３）和右钢框架（４）组成一个矩形框架，并且本层的上钢框架用作上层的下钢框架，本层的下钢框架用作下层的上钢框架；梁与柱存在两种形式，一种形式梁与柱的外皮不平齐，另一种形式梁与柱的外皮平齐，所以上钢框架（１）和下钢框架（２）与梁的连接形式也存在两种结构，把梁与柱的外皮不平齐称为第一连接形式，把梁与柱的外皮平齐称为第二连接形式；对于第一种连接形式，上钢框架（１）与上梁之间通过第二型钢（１１）、第三型钢（１２）、底盖（１３）和盖板（１４）相连接，具体连接关系为：底盖（１３）的截面形状与上梁（６）的截面形状相同，底盖（１３）分别布置在上梁（６）的左右两侧靠近端部，底盖（１３）覆盖在上梁（６）的下表面，盖板（１４）布置在本层楼板的上表面并与底盖（１３）的位置相对应，螺栓自上而下依次穿过盖板（１４）、楼板和底盖（１３）后将三者固定；第三型钢（１２）和第二型钢（１１）沿竖直方向布置，第三型钢（１２）焊接于底盖（１３）的侧面，第二型钢（１１）焊接在上钢框架（１）的侧面，第三型钢（１２）和第二型钢（１１）内接，二者能够沿着竖直方向相对滑动，在第二型钢（１１）上沿竖直方向开有长椭圆形的通孔，在第三型钢（１２）上与第二型钢（１１）上的长椭圆形通孔位置对应的范围内开有一圆孔，螺栓穿过第二型钢（１１）上的长椭圆形通孔和第三型钢上的圆孔后将二者固定，这样使得上钢框架（１）和上梁之间在沿着竖直方向的一定范围内可以相对移动，而水平方向的运动则受到限制；下钢框架与下梁的连接形式与上钢框架与上梁的连接形式相同；对于第二种连接形式，上钢框架（１）与上梁之间通过底盖（１３）和盖板（１４）相连接；具体连接形式为：底盖（１３）的截面形状与上梁（６）的截面形状相同，底盖（１３）分别布置在上梁（６）的左右两侧靠近端部，底盖（１３）覆　盖在上梁（６）的下表面，盖板（１４）布置在本层楼板的上表面并与底盖（１３）的位置相对应，螺栓自上而下依次穿过盖板（１４）、楼板和底盖（１３）后将三者固定；在上钢框架（１）上沿竖直方向开有长椭圆形通孔，在底盖的侧面与上钢框架（１）上的长椭圆形通孔位置对应的范围内开有一圆孔，螺栓穿过上钢框架（１）上的长椭圆形通孔和底盖（１３）上的圆孔后将二者固定，这样使得上钢框架（１）和上梁之间在沿着竖直方向的一定范围内可以相对移动，而水平方向的运动则受到限制；下钢框架与下梁的连接形式与上钢框架与上梁的连接形式相同；左钢框架（３）与左柱（８）之间的连接形式为：在左钢框架上设置长椭圆型螺栓孔，在左柱（８）上与左钢框架上的长椭圆形螺栓孔位置对应的范围内钻圆孔，安装时，将左柱（８）上的圆孔和左钢框架（３）上的长椭圆形螺栓孔对上，用螺栓固定，从而使得左钢框架（３）在沿着层高的方向可有小范围的移动，在沿着跨度的方向上则不可以移动；右钢框架（４）与右柱（９）之间的连接形式与左钢框架与左柱之间的连接形式相同。...

【技术特征摘要】
1.抗震加固用外贴式减震钢框架，其特征在于该减震钢框架包括沿梁的长度方向布置的上钢框架(1)和下钢框架(2)、以及固定在左柱(8)上的左钢框架(3)、固定在右柱(9) 上的右钢框架(4)、和两端分别与上钢框架(1)、下钢框架(2)、左钢框架(3)和右钢框架 (4)固定连接的金属屈服型阻尼器(5)；其中，上钢框架(1)和下钢框架(2)的两端分别与左钢框架(3)和右钢框架(4)固定连接，上钢框架(1)与上梁相连接，下钢框架(2)与下梁相连接；上钢框架(1)、下钢框架(2)、左钢框架(3)和右钢框架(4)组成一个矩形框架，并且本层的上钢框架用作上层的下钢框架，本层的下钢框架用作下层的上钢框架；梁与柱存在两种形式，一种形式梁与柱的外皮不平齐，另一种形式梁与柱的外皮平齐， 所以上钢框架(1)和下钢框架(2)与梁的连接形式也存在两种结构，把梁与柱的外皮不平齐称为第一连接形式，把梁与柱的外皮平齐称为第二连接形式；对于第一种连接形式，上钢框架(1)与上梁之间通过第二型钢(11)、第三型钢(12)、底盖(13)和盖板(14)相连接，具体连接关系为底盖(13)的截面形状与上梁(6)的截面形状相同，底盖(13)分别布置在上梁(6)的左右两侧靠近端部，底盖(13)覆盖在上梁(6)的下表面，盖板(14)布置在本层楼板的上表面并与底盖(13)的位置相对应，螺栓自上而下依次穿过盖板(14)、楼板和底盖(13)后将三者固定；第三型钢(12)和第二型钢(11)沿竖直方向布置，第三型钢(12)焊接于底盖(13)的侧面，第二型钢(11)焊接在上钢框架(1)的侧面，第三型钢(12)和第二型钢(11)内接，二者能够沿着竖直方向相对滑动，在第二型钢 (11)上沿竖直方向开有长椭圆形的通孔，在第三型钢(12)上与第二型钢(11)上的长椭圆形通孔位置对应的范围内开有一圆孔，螺栓穿过第二型钢(11)上的长椭圆形通孔和第三型钢上的圆孔后将二者固定，这样使得上钢框架(1)和上梁之间在沿着竖直方向的一定范围内可以相对移动，而水平方向的运动则受到限制；下钢框架与下梁的连接形式与上钢框架与上梁的连接形式相同；对于第二种连接形式，上钢框架(1)与上梁之间通过底盖(13)和盖板(14)相连接；具...

【专利技术属性】
技术研发人员：高向宇，武娜，任洁，黄海涛，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：实用新型
国别省市：11