一種碳纖維圍套加固火災(zāi)后型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種碳纖維圍套加固火災(zāi)后型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)裝置，包括型鋼混凝土柱和鋼梁，鋼梁水平貫穿所述的型鋼混凝土柱內(nèi)部，鋼梁的腹板縱向設(shè)置，型鋼混凝土柱和鋼梁的交匯處形成節(jié)點(diǎn)核心區(qū)，特點(diǎn)是型鋼混凝土柱外壁位于節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的位置包裹有若干層碳纖維布，碳纖維布沿型鋼混凝土柱外壁向上和向下分別延伸一定長(zhǎng)度，鋼梁內(nèi)壁位于節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的位置覆蓋有三層碳纖維布，碳纖維布沿鋼梁兩側(cè)延伸一定長(zhǎng)度，優(yōu)點(diǎn)是可有效地提高構(gòu)件的延性，進(jìn)一步改善火災(zāi)后抗震性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種碳纖維圍套加固火災(zāi)后型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種碳纖維圍套加固火災(zāi)后型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]火災(zāi)是世界上發(fā)生頻率最高的災(zāi)害之一，絕大部分的火災(zāi)發(fā)生在建筑物和構(gòu)筑物中。型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)是型鋼混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震體系傳力的關(guān)鍵部位，節(jié)點(diǎn)的安全可靠是整個(gè)結(jié)構(gòu)正常工作的前提，框架柱梁構(gòu)件交匯聯(lián)接于節(jié)點(diǎn)，其受力復(fù)雜，處于壓、彎、剪的復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)，也是結(jié)構(gòu)傳力的核心點(diǎn)。當(dāng)建筑物遭遇火災(zāi)時(shí)，作為建筑結(jié)構(gòu)重要構(gòu)件，梁柱節(jié)點(diǎn)的抗火性能對(duì)結(jié)構(gòu)整體安全性將起到至關(guān)重要的作用，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)整體的抗倒塌能力具有決定性影響。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)研究分析，型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)火災(zāi)后的抗震性能會(huì)有不同程度的損失。因此，研究火災(zāi)后型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)加固裝置是非常重要的。
[0003]目前，型鋼混凝土柱的加固修復(fù)方法，主要有增大截面加固法、外包鋼加固法、預(yù)應(yīng)力加固法等。試驗(yàn)結(jié)果表明，這些加固修復(fù)方案都不同程度地提高了構(gòu)件的承載力、延性等力學(xué)性能，是進(jìn)一步完善火災(zāi)后型鋼混凝土柱抗震性能的有效途徑。增大截面加固法通過(guò)增加原構(gòu)件的受力鋼筋，同時(shí)在外側(cè)新澆筑混凝土以增加構(gòu)件截面，提高構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度穩(wěn)定性和抗裂性，適用范圍廣、受力合理，但是由于新澆筑混凝土需要養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)致工期較長(zhǎng)，該方法在增加截面的同時(shí)也增加了結(jié)構(gòu)自重、減少了建筑的使用空間。外包鋼加固法通過(guò)對(duì)原構(gòu)件外包型鋼，提高構(gòu)件的剛度和強(qiáng)度，可以在較小增加原構(gòu)件尺寸的情況下大幅度提高構(gòu)件極限承載能力，施工方便，但是該方法在提高構(gòu)件延性方面效果有限。預(yù)應(yīng)力加固法通過(guò)對(duì)構(gòu)件施加縱向和橫向預(yù)應(yīng)力，提高構(gòu)件極限承載力，并且減小構(gòu)件裂縫，改善構(gòu)件受力性能，但是該方法對(duì)材料性能和錨具的要求較高，施工工藝復(fù)雜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可有效地提高構(gòu)件的延性，進(jìn)一步改善火災(zāi)后抗震性能的碳纖維圍套加固火災(zāi)后型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)裝置。
[0005]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種碳纖維圍套加固火災(zāi)后型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)裝置，包括型鋼混凝土柱和鋼梁，所述的鋼梁水平貫穿所述的型鋼混凝土柱內(nèi)部，所述的鋼梁的腹板縱向設(shè)置，所述的型鋼混凝土柱和所述的鋼梁的交匯處形成節(jié)點(diǎn)核心區(qū)，所述的型鋼混凝土柱外壁位于所述的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的位置包裹有若干層碳纖維布，所述的碳纖維布沿所述的型鋼混凝土柱外壁向上和向下分別延伸一定長(zhǎng)度，所述的鋼梁內(nèi)壁位于所述的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的位置覆蓋有若干層碳纖維布，所述的碳纖維布沿所述的鋼梁兩側(cè)延伸一定長(zhǎng)度。
[0006]所述的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)上方的碳纖維布采用封閉式環(huán)繞包裹且在所述的型鋼混凝土柱外壁延伸的高度為200_。
[0007]所述的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)下方的碳纖維布采用封閉式環(huán)繞包裹且在所述的型鋼混凝土柱外壁延伸的高度為200_。
[0008]所述的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)兩側(cè)的碳纖維布粘結(jié)固定在所述的鋼梁的腹板上且在所述的鋼梁兩側(cè)延伸的長(zhǎng)度分別為200_。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型一種碳纖維圍套加固火災(zāi)后型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)裝置，其抗震加固修復(fù)采用了碳纖維復(fù)合加固，主要材料為碳纖維碳纖維材料，采用碳纖維布，對(duì)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)鋼梁采用碳纖維布U型環(huán)繞包裹加固，再向鋼梁延伸一定的長(zhǎng)度作為錨固長(zhǎng)度，對(duì)于節(jié)點(diǎn)核心區(qū)上下端柱混凝土直接采用封閉式環(huán)繞包裹碳纖維，纖維方向與柱軸向垂直，優(yōu)點(diǎn)如下:
[0010](I)提高構(gòu)件的延性。該碳纖維圍套加固火災(zāi)后型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)裝置，充分利用了碳纖維布的材料性能，對(duì)型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)提供有效橫向約束，相比外包鋼加固法，有效提聞了構(gòu)件的延性；
[0011](2)不影響構(gòu)件正常使用。該碳纖維圍套加固火災(zāi)后型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)裝置，幾乎不增加構(gòu)件的截面，相比增大截面加固的型鋼混凝土柱，通過(guò)擴(kuò)大原有構(gòu)件截面的方式來(lái)加強(qiáng)構(gòu)件力學(xué)性能，大大減小了對(duì)構(gòu)件正常使用的影響；
[0012](3)施工方便、工期短。該碳纖維圍套加固火災(zāi)后型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)裝置，主要材料是碳纖維布，通過(guò)焊接和粘貼工藝，采購(gòu)方便，實(shí)施過(guò)程沒(méi)有技術(shù)難點(diǎn)，相比預(yù)應(yīng)力加固法的材料要求高和施工工藝復(fù)雜，施工便利程度不言而喻。同時(shí)與增大截面加固法需要后期養(yǎng)護(hù)相比，本實(shí)用新型施工完即可產(chǎn)生預(yù)想加固效果，工期較短；
[0013](4)提高構(gòu)件耐久性。該碳纖維圍套加固火災(zāi)后型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)裝置，充分利用了碳纖維材料耐腐蝕、耐潮濕的優(yōu)點(diǎn)，減少有害物質(zhì)對(duì)柱子的侵蝕，提高了構(gòu)件的耐久性。
[0014]綜上所述，本實(shí)用新型碳纖維圍套加固火災(zāi)后型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)裝置，采用碳纖維復(fù)合加固，充分吸取了碳纖維加固法的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)有效地提高構(gòu)件的剛度和延性，更好地提高了極限承載力，進(jìn)一步改善了火災(zāi)后型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型火災(zāi)后型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
具體實(shí)施例
[0018]一種碳纖維圍套加固火災(zāi)后型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)裝置，如圖1和圖2所示，包括型鋼混凝土柱I和鋼梁2，鋼梁2水平貫穿型鋼混凝土柱I內(nèi)部，鋼梁2的腹板3縱向設(shè)置，型鋼混凝土柱I和鋼梁3的交匯處形成節(jié)點(diǎn)核心區(qū)4，型鋼混凝土柱I外壁位于節(jié)點(diǎn)核心區(qū)4的位置包裹有三層碳纖維布5，碳纖維布5沿型鋼混凝土柱I外壁向上和向下分別延伸一定長(zhǎng)度，鋼梁2內(nèi)壁位于節(jié)點(diǎn)核心區(qū)4的位置覆蓋有三層碳纖維布5，碳纖維布5沿鋼梁2兩側(cè)延伸一定長(zhǎng)度。
[0019]在此具體實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)4上方的碳纖維布5采用封閉式環(huán)繞包裹且在型鋼混凝土柱I外壁延伸的高度為200mm ;節(jié)點(diǎn)核心區(qū)4下方的碳纖維布5采用封閉式環(huán)繞包裹且在型鋼混凝土柱I外壁延伸的高度為200mm。節(jié)點(diǎn)核心區(qū)4兩側(cè)的碳纖維布5粘結(jié)固定在鋼梁2的腹板3上且在鋼梁2兩側(cè)延伸的長(zhǎng)度分別為200mm。
[0020]其施工方法如下:
[0021]表層處理一配制并涂刷底層樹(shù)脂一配制找平材料并對(duì)不平整處修復(fù)處理一配制并涂刷浸潰樹(shù)脂或粘貼樹(shù)脂一粘貼碳纖維布一表面防護(hù)
[0022]首先是將型混凝土柱I構(gòu)件表面殘缺、破損部分剔鑿、清除干凈并達(dá)到結(jié)構(gòu)密實(shí)部位，對(duì)經(jīng)過(guò)剔鑿、清理和露筋的構(gòu)件殘缺部分，用高于原構(gòu)件混凝土強(qiáng)度的環(huán)氧砂漿進(jìn)行修補(bǔ)、復(fù)原，達(dá)到表面平整，將構(gòu)件表面凸出部分打磨平整，棱角的部位，用磨光機(jī)磨成圓角，圓角半徑最小不得小于20mm，接著涂底膠，按一定比例將主劑與固化劑先后置于容器中，用攪拌器攪拌均勻，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際氣溫決定用量，并嚴(yán)格控制使用時(shí)間，涂抹要用滾桶刷或毛刷將膠均勻涂抹于混凝土構(gòu)件表面，厚度不超過(guò)0.4mm,并不得漏刷或有流淌、氣泡，等膠固化后(固化時(shí)間視現(xiàn)場(chǎng)氣溫而定，以手指觸感干燥為宜，一般不小于2小時(shí))，再進(jìn)行下一道工序，接下來(lái)是找平，要用同樣的找平膠對(duì)其表面進(jìn)行找平處理，最后進(jìn)行碳纖維布粘貼，按上述碳纖維圍套加固火災(zāi)后型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)裝置設(shè)計(jì)要求的尺寸裁剪碳纖維布5進(jìn)行粘貼，用光滑滾子在碳纖維布5表面沿同一方向反復(fù)滾壓至膠料滲出碳纖維布5外表面，以去除氣泡，使碳纖維布5充分浸潤(rùn)膠料，多層粘貼應(yīng)重復(fù)以上步驟，待纖維表面指觸感干燥為宜，方可進(jìn)行下一層碳纖維布5的粘貼，在最外一層碳纖維布5的外表面均勻涂抹一層粘貼I父料。
[0023]上述實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步說(shuō)明，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種碳纖維圍套加固火災(zāi)后型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)裝置，包括型鋼混凝土柱和鋼梁，所述的鋼梁水平貫穿所述的型鋼混凝土柱內(nèi)部，所述的鋼梁的腹板縱向設(shè)置，所述的型鋼混凝土柱和所述的鋼梁的交匯處形成節(jié)點(diǎn)核心區(qū)，其特征在于:所述的型鋼混凝土柱外壁位于所述的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的位置包裹有三層碳纖維布，所述的碳纖維布沿所述的型鋼混凝土柱外壁向上和向下分別延伸一定長(zhǎng)度，所述的鋼梁內(nèi)壁位于所述的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的位置覆蓋有三層碳纖維布，所述的碳纖維布沿所述的鋼梁兩側(cè)延伸一定長(zhǎng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維圍套加固火災(zāi)后型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)裝置，其特征在于:所述的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)上方的碳纖維布采用封閉式環(huán)繞包裹且在所述的型鋼混凝土柱外壁延伸的高度為200mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維圍套加固火災(zāi)后型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)裝置，其特征在于:所述的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)下方的碳纖維布采用封閉式環(huán)繞包裹且在所述的型鋼混凝土柱外壁延伸的高度為200mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳纖維圍套加固火災(zāi)后型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)裝置，其特征在于:所述的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)兩側(cè)的碳纖維布粘結(jié)固定在所述的鋼梁的腹板上且在所述的鋼梁兩側(cè)延伸的長(zhǎng)度分別為200mm。
【文檔編號(hào)】E04G23/02GK204001809SQ201420374974
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】張磊, 李俊華, 馬超 申請(qǐng)人:寧波大學(xué)