建筑加层中的桁架式抗冲切柱帽结构及施工方法技术

本申请公开了建筑加层中的桁架式抗冲切柱帽结构，包括原框架柱

【技术实现步骤摘要】
建筑加层中的桁架式抗冲切柱帽结构及施工方法


[0001]本专利技术属于建筑工程领域，具体地，涉及建筑加层中的桁架式抗冲切柱帽结构及施工方法
。

技术介绍

[0002]现在建筑在改扩建中常常面临中加层的需求，传统的加层由于建筑层高的限制采用“无梁板柱结构”进行加层，“无梁板柱结构”施工工序简单快捷，楼盖板底平整，仅在框架柱处设置柱帽，柱网间没有框架梁，设备管线穿行方便，使得建筑空间净高充分利用，在仓库
、
商场
、
学校等多层大开间建筑中具有广泛的适用性，但是无“梁板柱结构”抗震性能较差，地震时，柱帽处存在不平衡弯矩，在柱帽处存在冲切脆性破坏的可能性，甚至导致整体结构连续破坏
。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对上述问题，提出了一种建筑加层中的桁架式抗冲切柱帽结构
。
[0004]本专利技术采取的技术方案如下：
[0005]一种建筑加层中的桁架式抗冲切柱帽结构，包括原框架柱
、
外包缀板
、
连接钢缀板
、
弦杆双角钢以及斜腹杆角钢，所述外包缀板通过化学锚栓固定于所述原框架柱的外壁面上，且所述外包缀板围合包覆所述原框架柱，所述弦杆双角钢设置于所述连接钢缀板上，所述外包缀板的上下两端均设置有所述弦杆双角钢，所述斜腹杆角钢的两端分别跟位于外包缀板上下两端的弦杆双角钢配合在一起，所述斜腹杆角钢不垂直于所述原框架柱，斜腹杆角钢也不平行于所述原框架柱
。
[0006]本种柱帽结构中，缀板形成的环向约束使得原框架柱的横向变形收到制约，混凝土的横向变形也使周圈钢板收到侧向挤压，存在应力滞后，原框架柱的核心混凝土受到外包缀板所围合成的围合部的约束，原框架柱在地震下的延性大幅提高
。
[0007]本柱帽结构中，柱帽内的上下两处弦杆双角钢用斜腹杆角钢连接后形成的轻型小桁架，增强了柱帽处混凝土的骨料咬合力，并抑制裂缝的发展，改善了原新老混凝土交界处薄弱的抗剪承载力，改变了脆性冲切破坏的路径，当板柱节点冲切屈服时，柱帽的下端最先开始受拉屈服，而上缘尚处于低压应力状态，桁架实现了柱帽的内力重分配，将下缘的拉应力转移至轻型桁架上缘角钢和混凝土联合作用的压应力，将板柱节点抗冲切临界面向外扩散，从而扩大抗冲切周长，抗冲切冗余度明显提高
。
[0008]综上所述，本种柱帽通过在内部设置外包缀板
、
连接钢缀板
、
弦杆双角钢以及斜腹杆角钢，利用外包缀板
、
连接钢缀板
、
弦杆双角钢以及斜腹杆角钢形成了桁架，该桁架使得原框架柱在地震下的延性大幅提高，同时实现了柱帽内力的重分配，扩大了抗冲切周长，抗冲切冗余度明显提高
。
[0009]可选的，还包括钢连接环板，所述钢连接环板与所述弦杆双角钢配合在一起，且所述外包缀板的上下两端均设置有所述钢连接环板
。
的横向变形收到制约，混凝土的横向变形也使周圈钢板收到侧向挤压，存在应力滞后，原框架柱1的核心混凝土受到套箍和缀板的约束，框架柱1在地震下的延性大幅提高
。
为了更好地使得外包缀板9与原框架柱协同受力，可以对外包缀板施加环向预应力后再封闭焊接
。
所有结构材料均采用
G
钢材，且钢材均为
Q355B
，环氧树脂强度及水泥基材料强度均不低于
40Mpa。
[0044]S4.
在外包缀板9的柱截面每侧通过双面角焊缝上下各焊接3块加劲板，其中外侧两块为连接钢缀板
13
，并在连接钢缀板
13
上焊接弦杆双角钢6，中间为加劲钢板
14
，为钢连接环板5提供平面外支撑，避免钢环板5局部屈曲
。
上翼缘弦杆双角钢6的长度不小于柱帽宽度的
1/3
，下翼缘弦杆双角钢6的长度不小于上翼缘双角钢的
1/2
，加劲钢板
14
比弦杆双角钢6长
25mm。
各个零件均用环氧树脂包裹保护
。
[0045]S5.
斜腹杆角钢7与水平面约呈
45
°
，作为腹杆连接上下八对弦杆双角钢6，斜腹杆角钢7单面与弦杆双角钢6焊接连接，采用三面围焊
。
弦杆双角钢6作为上下弦杆
、
斜腹杆角钢7作为腹杆与带钢箍缀板的原框架柱1构成桁架
、
与混凝土冲切破坏面正交
。
[0046]S6.
在柱帽抗冲切桁架上下翼缘各与弦杆双角钢6焊接一块八边形钢连接环板5，钢连接环板5比弦杆双角钢6长
50mm
，便于和弦杆双角钢6及连接钢缀板
13
焊接
。
[0047]S7.
支模柱帽及楼层板，而后再布置楼板钢筋
10
与柱帽钢筋
11
，此时的状态可以参看附图4中所示，楼板钢筋
12
及柱帽托板处的柱帽钢筋
11
能够绕过原框架柱1处，按照不大于
1:6
的坡度绕开原框架柱
1。
对中原框架柱的楼板面筋及柱帽托板钢筋不能按照
1:6
的坡度绕开原框架柱时，此部分钢筋与钢连接环板5焊接连接，钢筋纵轴方向与钢板连接，两侧角焊缝采用满焊，钢连接环板5的厚度不小于
0.7d(d
为钢筋的直径
)
，再填入灌浆料
(
即混凝土
)。
[0048]S8.
待新加层的现浇柱帽及楼板混凝土强度达到
70
％以上时，可以拆模及相关支撑构件，此时加层柱帽与原框架柱及外包轻型桁架联合受力共同工作
。
此时的状态可以参看附图5中所示，最终完成新增楼板4与新增托板3的浇筑
。
[0049]上述施工流程可以参看附图6中所示
。
[0050]以上所述仅为本专利技术的优选实施例，并非因此即限制本专利技术的专利保护范围，凡是运用本专利技术说明书内容所作的等效变换，直接或间接运用在其他相关的
，均同理包括在本专利技术的保护范围内
。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种建筑加层中的桁架式抗冲切柱帽结构，其特征在于，包括原框架柱
、
外包缀板
、
连接钢缀板
、
弦杆双角钢以及斜腹杆角钢，所述外包缀板通过化学锚栓固定于所述原框架柱的外壁面上，且所述外包缀板围合包覆所述原框架柱，所述弦杆双角钢设置于所述连接钢缀板上，所述外包缀板的上下两端均设置有所述弦杆双角钢，所述斜腹杆角钢的两端分别跟位于外包缀板上下两端的弦杆双角钢配合在一起，所述斜腹杆角钢不垂直于所述原框架柱，斜腹杆角钢也不平行于所述原框架柱
。2.
如权利要求1所述的建筑加层中的桁架式抗冲切柱帽结构，其特征在于，还包括钢连接环板，所述钢连接环板与所述弦杆双角钢配合在一起，且所述外包缀板的上下两端均设置有所述钢连接环板
。3.
如权利要求2所述的建筑加层中的桁架式抗冲切柱帽结构，其特征在于，还包括加劲钢板，所述加劲钢板与所述钢连接环板以及外包缀板固定在一起
。4.
如权利要求1所述的建筑加层中的桁架式抗冲切柱帽结构，其特征在于，所述原...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪闻昊，田森源，鲍侃袁，高欣，
申请(专利权)人：杭州园林设计院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：