基于BRB的既有钢筋混凝土结构加固构造的制作方法

本实用新型涉及一种基于BRB的既有钢筋混凝土结构加固构造。

背景技术：
：

近年来国内外发生的强烈地震，尤其是我国2008年以来经历的几次强震中，有大量钢筋混凝土框架结构(Reinforced concrete, RC)发生倒塌，究其原因主要是建筑物缺乏足够的延性和耗能能力。5•12汶川地震以后，我国基于震害经验对原有《建筑抗震设计规范》(GB50011- 2001)进行了修订。新颁布实施的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010提高了部分地区的抗震设防烈度，调整了设计地震分组，提高了对混凝土框架结构房屋的抗震设计要求，增加了建筑抗震性能化设计原则。按旧规范设计时对罕遇地震下结构的弹塑性变形验算一般仅针对少数重要结构进行，而大量的一般性结构则主要依靠抗震概念设计和构造措施来保证“大震不倒”的设防目标。上述因素造成现役的大量既有钢筋混凝土框架结构在未来遭遇罕遇地震作用下存在倒塌的风险，而出于经济和社会原因又不允许全部推倒重建，因此对其进行抗震加固是必然的选择，历次地震的惨痛经验教训也昭示了震前抗震加固的重要性和迫切性。

目前，既有建筑的抗震加固技术主要有：增大截面加固法、外包型钢加固法、粘贴纤维复合材料（FRP）加固法、增设剪力墙加固法、基础隔震加固法等方法。这些加固方法或由于费时费工，或由于对建筑空间的使用与建筑外观的影响，或因造价高昂，或因过大的增加结构自重而改变了既有建筑的动力性能，或因震后不能更换等原因，都存在一定的局限性。

技术实现要素：
：

本实用新型的目的在于针对以上不足之处，提供一种基于BRB的既有钢筋混泥土结构加固构造，通过在既有钢筋混凝土结构中安装屈曲约束支撑的方式对既有钢筋混凝土结构进行加固，结构设计合理，可显著提高结构抗侧刚度和承载能力。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于BRB的既有钢筋混凝土结构加固构造，包括由钢筋混凝土梁与钢筋混凝土柱构成的既有钢筋混凝土结构，所述既有钢筋混凝土结构从下往上设置有若干加固层，每一所述加固层包括至少一个倾斜设置的屈曲约束支撑（BRB），所述屈曲约束支撑的两端分别经一节点板固联在既有钢筋混凝土结构上。

进一步的，所述加固层包括一个倾斜设置的屈曲约束支撑，所述屈曲约束支撑的两端分别经一节点板固联在钢筋混泥土梁和钢筋混凝土柱的梁柱节点处。

进一步的，所述加固层包括两个倾斜设置的屈曲约束支撑，两个所述屈曲约束支撑呈V形或倒V形分布，屈曲约束支撑的两端分别经一节点板固联在钢筋混凝土梁的中部以及钢筋混凝土梁与钢筋混凝土柱的梁柱节点处。

进一步的，所述屈曲约束支撑与钢筋混凝土柱的夹角为35°～55°。

进一步的，所述节点板的一端经钢连接件后锚固在既有钢筋混凝土结构上，节点板的另一端与屈曲约束支撑之间经一拼接板相连接。

进一步的，所述屈曲约束支撑与拼接板经高强螺栓连接，所述拼接板与节点板通过高强螺栓连接、焊接或者经铰接销轴铰接。

进一步的，所述后锚固的节点板与屈曲约束支撑的节点连接承载力不小于支撑极限承载力的1.2倍。

进一步的，所述屈曲约束支撑为耗能型屈曲约束支撑。

与现有技术相比，本实用新型具有以下效果：本实用新型通过在既有钢筋混凝土结构上安装倾斜设置的屈曲约束支撑进行加固，利用屈曲约束支撑自身良好的抗震性能以及耗能能力，与既有钢筋混凝土结构连接为一体，两者协同作用，提高了既有钢筋混凝土结构的抗侧刚度和耗散地震能的能力，从而提高了不满足现行抗震规范的既有钢筋混凝土结构的抗震性能；同时本实用新型施工快速，震后易于更换。

附图说明：

图1是本实用新型实施例的构造示意图；

图2是节点板后锚固在梁柱节点处的构造示意图；

图3是节点板后锚固在钢筋混凝土梁上的构造示意图；

图4是屈曲约束支撑的布置示意图一；

图5是屈曲约束支撑的布置示意图二；

图6是屈曲约束支撑的布置示意图三。

图中：

1-既有钢筋混凝土结构；101-钢筋混凝土梁；102-钢筋混凝土柱；2-屈曲约束支撑（BRB）；3-节点板；4-钢连接件；5-拼接板；6-高强螺栓。

具体实施方式:

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1-3所示，本实用新型一种基于BRB的既有钢筋混凝土结构加固构造，包括由钢筋混凝土梁101与钢筋混凝土柱102构成的既有钢筋混凝土结构1，所述既有钢筋混凝土结构1从下往上设置有若干加固层，每一所述加固层包括至少一个倾斜设置的屈曲约束支撑2（BRB），所述屈曲约束支撑2的两端分别经一节点板3固联在既有钢筋混凝土结构1上；利用屈曲约束支撑2与既有钢筋混凝土结构1连接为一体，两者协同作用，从而达到加固既有钢筋混凝土结构的目的，抗震性能良好。

本实施例中，如图4所示，所述加固层包括一个倾斜设置的屈曲约束支撑2，所述屈曲约束支撑2的两端分别经一节点板3固联在钢筋混泥土梁101和钢筋混凝土柱102的梁柱节点处；一个倾斜设置的屈曲约束支撑可应用于钢筋混凝土梁跨度较小的既有钢筋混凝土结构。

本实施例中，如图5-6所示，所述加固层包括两个倾斜设置的屈曲约束支撑2，两个所述屈曲约束支撑2呈V形或倒V形分布，屈曲约束支撑2的两端分别经一节点板3固联在钢筋混凝土梁101的中部以及钢筋混凝土梁101与钢筋混凝土柱102的梁柱节点处；两个倾斜设置的屈曲约束支撑可应用于钢筋混凝土梁跨度较大的既有钢筋混凝土结构。

本实施例中，所述屈曲约束支撑2与钢筋混凝土柱102的夹角为35°～55°。

布置屈曲约束支撑时要使结构的质量中心与刚度中心重合，以减小地震扭转效应；还应避免因局部的刚度刚度削弱或突变形成薄弱部位，造成应力集中或塑性变形集中。

本实施例中，所述节点板3的一端经钢连接件4后锚固在既有钢筋混凝土结构上，节点板3的另一端与屈曲约束支撑2之间经一拼接板5相连接。

所述钢连接件4使用膨胀型锚栓，膨胀型锚栓的选择以及数量严格根据混凝土结构后锚固技术规程（JGJ 145-2013）中的机械锚固技术规程进行选取与锚固。

本实施例中，所述屈曲约束支撑2与拼接板5经高强螺栓6连接，所述拼接板5与节点板3通过高强螺栓6连接、焊接或者经铰接销轴铰接；拼接板5与节点板3通过高强螺栓连接时，适用于支撑屈服力不太大的情况；当支撑屈服力较大时，拼接板5与节点板3采用焊接或者用铰接销轴铰接，以减小节点的连接长度，提高其平面外稳定性；铰接和焊接的连接构造与螺栓连接相比更为简单，施工更为方便，具体的连接构造可根据现场施工调节予以选择。

所述节点板3可通过钢板现场焊制，也可工厂化预制。

本实施例中，所述后锚固的节点板3与屈曲约束支撑2的节点连接承载力不小于支撑极限承载力的1.2倍。

本实施例中，所述屈曲约束支撑2为普通耗能型屈曲约束支撑，屈曲约束支撑为工程中常用的材料，既可用于新建建筑，又可用于既有建筑的加固。

在实际应用过程中，所述屈曲约束支撑按如下的布置原则对既有钢筋混凝土结构进行加固：（1）屈曲约束支撑沿既有钢筋混凝土结构的两个主轴方向同时布置；（2）屈曲约束支撑布置在由于地震作用产生较大结构内力的位置；（3）屈曲约束支撑布置在地震作用下引起同层间位移较大的楼层；（4）屈曲约束支撑尽量布置在边跨，以增加结构的抗扭刚度；（5）屈曲约束支撑宜自下向上布置，并优先布置在层间变形较大的位置。

所述节点板3后锚固在既有钢筋混凝土结构1上时，节点板出现的平面偏移不得超过节点板最厚板后的1/3，超过时，应予以纠偏。

本实用新型加固时，包含如下步骤：

（1）位置设计：确定既有钢筋混凝土结构的加固层，在加固层内设计节点板的后锚固位置，当钢筋混凝土梁的跨度较小时，使用一个屈曲约束支撑，即节点板的后锚固位置在钢筋混泥土梁和钢筋混凝土柱的梁柱节点处；当钢筋混凝土梁的跨度较大时，使用两个屈曲约束支撑，两个屈曲约束支撑呈V形或倒V形分布，节点板的后锚固位置分别在钢筋混凝土梁的中部以及钢筋混凝土梁与钢筋混凝土柱的梁柱节点处；

（2）节点板安装：通过钢连接件将节点板后锚固在步骤（1）的设计位置，并进行位置检查；

（3）BRB安装：在屈曲约束支撑的两端分别用高强螺栓连接一拼接板，再将拼接板与节点板预固定；

（4）BRB位置调整与最终固定：对屈曲约束支撑的位置进行调整与校正，位置确定后进行最终固定。

本实施例中，所述步骤（2）中进行位置检查时，节点板的平面位移不得超过节点板最厚板厚的1/3，当超过该偏差时，进行纠偏，矫正后方可进行屈曲约束支撑的安装。

本实施例中，所述步骤（4）中，对于拼接板与节点板采用焊接的屈曲约束支撑，可通过切割节点板消除位置误差，实现调整与校正；对于拼接板与节点板采用高强螺栓连接的屈曲约束支撑，可通过调节拼接板消除位置误差，实现调整与校正；对于拼接板与节点板用铰接销轴铰接的屈曲约束支撑，可通过调节下端节点板来消除误差，实现调整与校正。

本实施例中，在对屈曲约束支撑进行最终固定时：对于拼接板与节点板焊接型连接，对屈曲约束支撑的位置校正完毕后进行电焊固定，先焊接上端节点，后焊接下端节点；对于拼接板与节点板用高强螺栓连接，先用临时螺栓固定，经检查确认符合要求后安装高强度螺栓，其穿入方向应方便施工，且穿入方向一致；对于拼接板与节点板通过铰接销轴铰接的，对铰接孔复核后，先安装上端的铰接销轴，再安装下端的铰接销轴。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。