[发明专利]增大截面加固既有柱的自复位混凝土框架及其实施方法

说明书

增大截面加固既有柱的自复位混凝土框架及其实施方法，它涉及土木工程领域。本发明为解决现有普通增大截面加固既有混凝土框架后，在罕遇地震下仍可能出现较大的层间侧移以及震致永久残余变形和结构震致损伤，以及因过大层间侧移和永久残余变形导致的非结构构件损伤,同时考虑加固后对原有使用空间影响的问题。自复位混凝土框架包括扩充框架柱，扩充框架柱固接在既有框架柱的侧面，扩充框架柱和既有框架柱组成自复位框架柱，扩充框架柱的内部沿高度方向设有孔道通孔，孔道通孔内插装有预应力筋，预应力筋锚固在扩充框架柱的上下两端。实施方法：布置钢筋；设置预应力筋；浇筑；张拉预应力筋；开槽灌浆。本发明用于混凝土框架的修筑。

技术领域

本发明涉及一种用于土木工程领域的自复位混凝土框架及其实施方法，具体涉及增大截面加固既有柱的自复位混凝土框架及其实施方法。

背景技术

目前，既有建筑面临着建筑功能高性能化，以及既有建筑因长期使用结构老化等问题，若考虑到经济性和社会影响等不能拆除重建，需对既有建筑进行合理加固。对于目前量大面广使用的混凝土框架结构，可采用增大混凝土截面的加固措施，以增加结构的整体刚度，改变构件的刚度比值，改善结构抗震能力。然而，这种加大截面后仍以保障结构罕遇地震下不倒塌以保障安全为目标的震后加固措施，仍面临着依据设防烈度确定的罕遇地震下或超越罕遇地震下加固后结构的最大层间侧移过大，尤其是震致永久变形过大，难以满足保障结构安全和低震损或无震损相结合的性能设计要求，难以减少或避免地震造成过大非结构构件损伤或破坏造成严重人员和经济损失的问题。同时对于既有建筑的增大截面加固,还需要综合考虑建筑结构的使用功能,避免在构件加固后对原有建筑使用空间的影响。

发明内容

本发明为了解决现有普通增大截面加固既有混凝土框架后，在罕遇地震下仍可能出现较大的层间侧移以及震致永久残余变形和结构震致损伤，以及因过大层间侧移和永久残余变形导致的非结构构件损伤，同时考虑构件加固后对原有建筑使用空间影响的问题，进而提出增大截面加固既有柱的自复位混凝土框架及其实施方法。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

增大截面加固既有柱的自复位混凝土框架，它包括既有框架，既有框架包括既有框架柱、既有框架梁和既有梁柱节点，既有框架柱沿竖直方向固接在基准面的上端，既有框架梁沿水平方向设置在既有框架柱的上端，既有框架柱与既有框架梁通过既有梁柱节点固接，所述增大截面加固既有柱的自复位混凝土框架还包括扩充框架柱，扩充框架柱固接在既有框架柱的侧面，扩充框架柱和既有框架柱组成自复位框架柱，扩充框架柱的内部沿高度方向设有孔道通孔，孔道通孔内插装有预应力筋，预应力筋锚固在扩充框架柱的上下两端。

增大截面加固既有柱的自复位混凝土框架的实施方法包括如下步骤：

步骤一：布置钢筋：在既有框架柱的侧面设置销键筋、纵筋和箍筋，销键筋、纵筋和箍筋均设置在扩充框架柱所在的区域内；

步骤二：设置预应力筋：沿既有框架柱的高度方向设置孔道通孔，在孔道通孔内设置预应力筋，预应力筋的下端通过下锚具锚固在扩充框架柱的下端且设置在扩充框架柱与基准面的交界面以下，扩充框架柱的上端且在扩充框架柱与既有框架梁的交界面以上设置上锚具；

步骤三：浇筑：在既有框架柱的侧面设置钢模，钢模内的形状即为自复位框架柱的形状，从钢模的上端浇灌混凝土，完成对扩充框架柱的浇筑，并养护至设计强度；

步骤四：张拉预应力筋：通过旋紧上锚具，对预应力筋进行张拉，通过上锚具将预应力筋的上端锚固在扩充框架柱的上端且设置在扩充框架柱与既有框架梁的交界面以上；

步骤五：开槽灌浆：在自复位框架柱的下端与基准面的交界处沿四周方向切割开槽，然后在开槽内灌装纤维水泥浆。

本发明与现有技术相比包含的有益效果是：