[發明專利]多高層框架空間節點核芯區PC鋼棒加固裝置

有效

• 申請號: 201110394664.7
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN102518315A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 李振寶;郭二偉;馬華;王文靜
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02;E04B1/98
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術領域

本發明涉及一種多高層框架空間節點核芯區PC鋼棒加固裝置，屬于鋼筋混凝土框架梁柱空間節點核芯區加固領域。?

背景技術

在土木工程建設中，鋼筋混凝土框架結構以其優越的抗震性能得到廣泛的使用。其中梁柱節點是框架結構重要組成部分，起著傳遞和分配內力以及保證結構整體性的作用。在地震作用時，節點核芯區內受到的剪力較大且極為復雜，是框架結構中易損部位，而且節點核芯區的脆性剪切破壞，往往導致整個結構的倒塌，所以，在抗震設計中，采用“強剪弱彎，強柱弱梁，強節點弱構件”設計原則。?

當工程結構遭受地震破壞、結構設計與施工誤差、建筑物使用功能變更與加層、老舊建筑設防標準提高、抗震規范條款變動等因素都必須對結構進行相應的抗震加固，以提高結構的抗震性能。世界上經濟發達國家的工程建設都經歷了大規模建設、新建與加固并重以及維修加固三個階段。美國、英國、德國用于維修加固的投資比例都已經超過了建設總投資的50％。而我國現有的近70億m²城鎮建筑中，已有50％已經進入老化階段需要維修加固的老舊建筑。因此，為了有效減輕地震災害，還應該加強對既有建筑抗震加固方法的研究。?

在建筑結構構件加固中，對于梁、柱的加固設計和施工都有相應的規范可依，但是由于節點核芯區的加固和修復非常困難，目前，尚未成熟的加固方法和施工技術，更無成熟的規范可依。?

目前，國內外已展開的關于節點核芯區的加固技術主要有：?

(1)增大截面法：通過增加節點核芯區截面面積，改善梁縱筋的錨固情況，增強節點核芯區傳力機構，從而提高斜截面抗剪能力和截面剛度，起到加固補強的作用。施工工藝簡單、適應性強，并具有成熟的設計和施工經驗；但現場濕作業工期長，且需鑿穿樓板。宜用于平面和空間節點核芯區的加固。?

(2)外包鋼加固法：在節點核芯區四周包裹型鋼進行加固，鋼板通過直接承受剪力，同時對節點核芯區形成約束作用，在不增大截面尺寸的同時，可以大幅度地提高核芯區抗剪承載力，干法施工簡單，價格低，現場工期短；濕法施工簡單，價格低，現場工期長。但要求型鋼表面溫度應低于60℃，且現場焊接，需做好防腐處理。宜于平面和空間節點核芯區的加固。?

(3)粘貼鋼板加固法：在節點核芯區，利用結構膠將鋼板粘貼在核芯區的表面，鋼板可以直接承受剪力，同時對節點核芯區形成約束作用，提高核芯區的抗剪承載力和截面剛度。施工簡單，現場焊接，工期長。但要求型鋼表面溫度應低于60℃，需做好防腐處理。宜于平面節點核芯區的加固。?

(4)粘貼碳纖維加固法：用樹脂膠將碳纖維或玻璃纖維片材粘貼在節點核芯區受拉表面，通過直接受剪和約束核芯區混凝土，提高節點核芯區抗剪承載力和截面剛度。高強高效，耐腐蝕性及耐久性好，不增加構件的自重及體積，適用面廣，便于施工，無需大型的施工設備，施工速度快，因而工效很高。宜于平面節點核芯區的加固。?

總體而言，以上幾種加固方法，多適應于平面節點核芯區的加固設計，存在結構卸荷較為困難且代價較高、二次受力結構應變滯后、加固效果不佳、現場施工不便等諸多問題。而且對于空間節點，由于四周直交梁的存在，給節點核芯區的封包加固帶來不便，因此，框架空間節點核芯區的加固問題尚未得到很好的解決。?

發明內容

本發明目的在于針對上述框架空間節點核芯區加固設計及施工中存在的問題，提供一種加固方法及PC鋼棒加固裝置，可以明顯的提高節點核芯區的抗剪承載力和抗震性能。根據節點核芯區的受力存在桁架模型和斜壓桿模型，此加固主要通過直接承受剪力和加強核芯區混凝土的約束作用來實現。?

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：?

一種多高層框架空間節點核芯區PC鋼棒加固裝置，其特征在于：包括節點核芯區1、L型錨固扣件6、PC鋼棒7、螺母8和密封帽9，L型錨固扣件6的一肢開有通孔，另一肢開有不通孔，不通孔設有內螺紋；所述節點核芯區1由柱2、梁3和樓板4相交形成的矩形區域，在節點核芯區四個角部進行打磨處理；?

所述PC鋼棒7兩端設有外螺紋；所述的L型錨固扣件6在一肢上由預留的不通孔內螺紋與PC鋼棒7的一端連接，另一肢由穿過預留通孔的PC鋼棒另一端與螺母8連接；所述密封帽9是安裝在螺母8外面；由四個L型錨固扣件6和四個PC鋼棒7通過螺母8形成一圈約束所述節點核芯區1的矩形PC鋼棒套箍10。?

進一步，其特征在于：所述PC鋼棒螺栓7直徑為10mm～20mm。?

進一步，其特征在于：所述螺母8，其高度為PC鋼棒7直徑的1.5～2倍。?