一種用于柱上、柱下混凝土板承載力不足的加固節點的制作方法
【專利摘要】本實用新型是一種用于柱上、柱下混凝土板承載力不足的加固節點，包括鋼靴、連接板等。鋼靴包括上鋼蓋板、下鋼蓋板、受力腹板、加強腹板、靴身，受力腹板與加強腹板位于上鋼蓋板、下鋼蓋板之間，并均與上鋼蓋板、下鋼蓋板連接；且上鋼蓋板、下鋼蓋板、受力腹板、加強腹板均與靴身連接，形成組合構件鋼靴。兩個鋼靴固定于待加固結構混凝土柱的左右兩側；兩鋼靴下鋼蓋板、靴身直接連接，上鋼蓋板通過連接板連接成整體■’待加固結構混凝土柱與靴身之間及待加固結構混凝土板的板面灌注微膨脹細石混凝土。本實用新型能大幅度提高已建成地下室混凝土底板或板柱結構中混凝土樓板在柱下、柱上的抗剪、抗沖切承載力，也能提局其抗彎承載力。
【專利說明】—種用于柱上、柱下混凝土板承載力不足的加固節點
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于地下室底板、板柱結構中樓板在柱下、柱上承載力不足的加固節點。屬于一項房屋加固改造領域里板柱結構、地下室底板中柱上、柱下樓板加固的創新技術。
【背景技術】
[0002]建筑設計使用年限長達為50年，實際使用年限可以更長。在此期間，原已有建筑特別是公共建筑，由于其后期規劃調整等原因引起其使用功能改變、層數增加等的情況非常常見。此外，新建房屋由于施工等多種原因造成其施工驗收中發現結構混凝土強度等級低于設計值、現場實放鋼筋少于設計值的情況也時有發生。因此，如何根據已有房屋的實際情況進行加固改造，使既有建筑最大程度地滿足最新功能要求又確保結構安全，成為了結構工程師需要解決的首要問題。
[0003]然而，對既有房屋的結構加固改造，結構節點區特別是板柱結構的節點區的加固較難實施，手段非常有限，加固效果不勝理想。原結構設計成板柱結構，就為了最大限度地壓縮結構高度。如采用簡單的加大板厚的方法加固；首先，能加大的板厚有限，其次，結構板后期加厚部分對提高板的抗彎承載力比較有效，但由于結構板后澆部分與原結構柱的新老混凝土粘結、結合問題，能提高其抗沖切承載力的作用非常有限。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種用于柱上、柱下混凝土板承載力不足的加固節點。本實用新型在對建筑使用功能影響較小的情況下，較大幅度地提高已建成地下室混凝土底板、板柱結構中混凝土樓板在柱下、柱上的抗剪、抗沖切承載力，部分提高混凝土板的抗彎承載力；同時力求加固節點施工簡單，傳力直接、可靠。
[0005]本實用新型的技術方案如下:本實用新型的用于柱上、柱下混凝土板承載力不足的加固節點，包括有鋼靴、連接板、待加固結構混凝土柱、待加固結構混凝土板、微膨脹細石混凝土，其中鋼靴包括有上鋼蓋板、下鋼蓋板、受力腹板、加強腹板、靴身，受力腹板、加強腹板均位于上鋼蓋板與下鋼蓋板之間，且與上鋼蓋板、下鋼蓋板連接；上鋼蓋板、下鋼蓋板、受力腹板、加強腹板均與靴身連接，以此形成組合構件鋼靴，兩個鋼靴固定于待加固結構混凝土柱的左右兩側，兩鋼靴的下鋼蓋板、靴身直接連接，上鋼蓋板通過連接板連接形成整體，待加固結構混凝土柱與靴身之間及待加固結構混凝土板的板面灌注微膨脹細石混凝土 ；灌注的微膨脹細石混凝土的強度等級高于待加固結構混凝土柱的強度等級。
[0006]本實用新型與現有技術比較，具有如下有益效果:本實用新型在對已有結構外形影響較小，基本不影響建筑使用功能的前提下，大幅度提高混凝土結構板的承載力，特別是抗沖切承載力。此外，本實用新型利用鋼靴利用內側抗剪栓釘將混凝土結構板傳來的荷載傳遞給混凝土柱，力學原理簡單，傳力直接可靠，也便于設計人員根據工程的重要性以調整靴身的長度和抗剪栓釘的數量來調整加固節點的安全度。本實用新型節點主要構件在工廠完成，現場施工對技術要求不高，質量容易保證。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1為鋼靴工廠加工樣圖；
[0008]圖2為鋼靴拼接相對關系平面示意圖；
[0009]圖3為鋼靴用于柱腳加固拼接相對關系立面示意圖；
[0010]圖4為鋼靴用于柱頂樓板加固拼接相對關系立面示意圖；
[0011]圖5為鋼靴拼接成整體后平面示意圖；
[0012]圖6為鋼靴用于柱腳加固拼接成整體后立面示意圖；
[0013]圖7為鋼靴用于柱頂樓板加固拼接成整體后立面示意圖；
[0014]圖8為柱下底板、柱上頂板利用鋼靴加固完成后平面圖；
[0015]圖9為柱下底板利用鋼靴加固完成后立面圖；
[0016]圖10為柱上樓板利用鋼靴加固完成后立面圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的描述:
[0018]本實用新型的用于柱上、柱下混凝土板承載力不足的加固節點，包括有鋼靴8、連接板9、待加固結構混凝土柱10、待加固結構混凝土板11、微膨脹細石混凝土 12，其中鋼靴8包括有上鋼蓋板1、下鋼蓋板2、受力腹板3、加強腹板4、靴身6，受力腹板3、加強腹板4均位于上鋼蓋板1、下鋼蓋板2之間，且與上鋼蓋板1、下鋼蓋板2焊接連接；上鋼蓋板1、下鋼蓋板2、受力腹板3、加強腹板4與靴身6連接，以此形成組合構件鋼靴8 ;兩個鋼靴8固定于待加固結構混凝土柱10的左右兩側，兩鋼靴8的下鋼蓋板2、靴身6直接連接，上鋼蓋板I通過連接板9連接成整體，兩個鋼靴8固定于待加固結構混凝土柱10的左右兩側，兩鋼靴的下鋼蓋板2、靴身6直接連接，上鋼蓋板I通過連接板9連接成整體，待加固結構混凝土板11設置在待加固結構混凝土柱10的頂面，待加固結構混凝土柱10與靴身6之間及待加固結構混凝土板11的板面灌注微膨脹細石混凝土 12，灌注的微膨脹細石混凝土 12的強度等級高于待加固結構混凝土柱10的強度等級。
[0019]本實施例中，上述上鋼蓋板I及下鋼蓋板2上還設有排氣孔7。
[0020]本實施例中，上述待加固結構混凝土柱10與靴身6之間及待加固結構混凝土板11的板面壓力灌注微膨脹細石混凝土 12。
[0021]本實施例中，上述灌注的微膨脹細石混凝土 12的強度等級高于待加固結構混凝土柱10的一個強度等級，并應采取措施確保澆筑密實。
[0022]本實施例中，上述靴身6與待加固結構混凝土柱10的接觸面設置抗剪栓釘5。
[0023]本實施例中，上述受力腹板3、加強腹板4均位于上鋼蓋板1、下鋼蓋板2之間，且與上鋼蓋板1、下鋼蓋板2焊接連接；上鋼蓋板1、下鋼蓋板2、受力腹板3、加強腹板4均與靴身6連接，以此形成組合構件鋼靴8。
[0024]本實施例中，上述固定于待加固柱10左右兩側的兩鋼靴8的下鋼蓋板、靴身直接焊接連接、上蓋板通過連接板9焊接連接形成整體。
[0025]本實施例中，上述待加固結構混凝土柱10、待加固結構混凝土板11在鋼靴范圍內鑿毛，待加固結構混凝土柱10在靴身6的高度范圍內的表面還應鑿出環形抗剪槽，然后清洗干凈并充分濕潤。焊接前應將工廠預先焊接好的主要構件定位，確保混凝土澆灌期間不傾斜、偏移，確保靴身內側與混凝土柱間的空隙。
[0026]本實用新型提供一種由鋼板焊接而成的柱上、柱下樓板加固用節點，該節點為支撐柱加上鋼柱腳、鋼柱帽，也相當于為混凝土板增設了型鋼剪力架。考慮施工方便，該節點主要構件由工廠焊接，運至現場后拼接成整體，施工簡單，質量容易保證。所述的主要構件預先在工廠由鋼板焊接形成。此外，主要構件應在其與混凝土接觸面焊接有抗剪栓釘，且為保證焊接質量，栓釘焊接工作也應在工廠完成。
[0027]現場將主要構件焊接成整體時，應確保焊接質量，焊接應為帶墊板、焊透的等強對接連接。
[0028]圖1中的鋼靴樣圖具體尺寸應以實際工程為準，加工用的鋼板板材可采用Q235、BQ345級鎮定鋼，應滿足可焊性的要求，焊縫的承載力不小于板件的承載力，上鋼蓋板1、下鋼蓋板2、受力腹板3、加強腹板4與靴身6之間的焊縫宜采用全熔透的對接焊縫，焊縫等級宜為一級。受力腹板3、加強腹板4與上鋼蓋板1、下鋼蓋板2之間可采用角焊縫或角焊縫與對接焊縫組合焊縫。
[0029]圖2?圖4、圖5?圖7分別為加固柱下混凝土板、柱上混凝土板時鋼靴、連接板現場拼接前后示意，圖2為鋼靴8、連接板9拼接平面相對關系圖，圖3、圖4分別為鋼靴加固底板和樓板的拼接立面相對關系圖，圖5?圖7為焊接成整體后的相應平面、立面圖。拼接焊縫應為帶墊板的熔透對接焊，焊縫等級宜不低于二級。
[0030]圖8為結構板加固后平面圖，圖9、圖10分別為柱下底板、柱上樓板加固后立面圖。其中關鍵要求原混凝土柱在鋼靴現場拼接前鑿出抗剪槽，槽身不小于50_，然后將原混凝土柱鑿槽面清洗干凈，清除被鑿松的原結構混凝土，并將其充分濕潤。鋼靴現場拼接焊接前應將其定位，確保其周邊與原混凝土間的空隙，便于后期澆筑混凝土。加固用的混凝土應為微膨脹細石混凝土，并應確保澆筑密實，也可考慮采用自密式混凝土。
[0031]【具體實施方式】及工程實例:
[0032]本實用新型已用于某設計工程裙房地下室底板加固中。該項目裙樓原設計為地下三層，地下室底板厚1000mm，地上部分為4層、部分無上部結構。后期業主要求整個地下室范圍內加設裙樓，且層數均加高至7層。這樣，相對原設計部分區域加高7層，部分區域加高4層。由于層數增加較多，原設計地下室底板柱下區域承載力嚴重不足，主要是底板于柱下抗沖切承載力不足，其次底板于柱下的抗彎承載力部分不足。另一方面，由于需要確保原地下室的使用功能，底板能加厚的厚度有限，和建筑協商的最終結果是可以加聞300mm,底板加厚300mm用于提高底板的抗彎承載力還是比較有效的，但是如何提高底板的于柱下的抗沖切承載力是非常棘手的問題，主要原因是由于后澆的300_厚混凝土與原混凝土結構板的共同工作問題、柱下新澆混凝土與原混凝土柱結合問題。最終采用了本實用新型，使本工程加固改造得以成功實現。現該建筑已投入使用，監測數據表明，該建筑改造后各項性能良好。
[0033]本實用新型在對建筑使用功能影響較小的情況下，較大幅度地提高已建成地下室混凝土底板或板柱結構中混凝土樓板在柱下、柱上的抗剪、抗沖切承載力，同時也能部分提高混凝土板的抗彎承載力。本實用新型施工簡單，傳力簡單、直接，解決了板柱中混凝土板在柱下、柱上加固困難、效果不理想的情況，具有很強的適用價值和廣闊的應用空間。
【權利要求】
1.一種用于柱上、柱下混凝土板承載力不足的加固節點，其特征在于包括有鋼靴(8)、連接板(9)、待加固結構混凝土柱(10)、待加固結構混凝土板(11)、微膨脹細石混凝土(12)，其中鋼靴(8)包括有上鋼蓋板(I)、下鋼蓋板(2)、受力腹板(3)、加強腹板(4)、靴身(6)，受力腹板(3)、加強腹板(4)均位于上鋼蓋板(I)與下鋼蓋板(2)之間，且與上鋼蓋板(I)、下鋼蓋板(2)連接；上鋼蓋板(I)、下鋼蓋板(2)、受力腹板(3)、加強腹板(4)均與靴身(6)連接，以此形成組合構件鋼靴(8)，兩個鋼靴(8)固定于待加固結構混凝土柱(10)的左右兩側，兩鋼靴的下鋼蓋板(2)、靴身(6)直接連接，上鋼蓋板(I)通過連接板(9)連接形成整體，待加固結構混凝土柱(10)與靴身(6)之間及待加固結構混凝土板(11)的板面灌注微膨脹細石混凝土( 12);灌注的微膨脹細石混凝土( 12)的強度等級高于待加固結構混凝土柱(10)的強度等級。
2.根據權利要求1所述的用于柱上、柱下混凝土板承載力不足的加固節點，其特征在于上述上鋼蓋板(I)及下鋼蓋板(2)上設有排氣孔(J)。
3.根據權利要求1所述的用于柱上、柱下混凝土板承載力不足的加固節點，其特征在于上述待加固結構混凝土柱(10)與靴身(6)之間及待加固結構混凝土板(11)的板面壓力灌注微膨脹細石混凝土( 12 )。
4.根據權利要求1所述的用于柱上、柱下混凝土板承載力不足的加固節點，其特征在于上述灌注的微膨脹細石混凝土(12)的強度等級高于待加固結構混凝土柱(10)的一個強度等級。
5.根據權利要求1所述的用于柱上、柱下混凝土板承載力不足的加固節點，其特征在于上述靴身(6)與待加固結構混凝土柱(10)的接觸面設置抗剪栓釘(5)。
6.根據權利要求1至5任一項所述的用于柱上、柱下混凝土板承載力不足的加固節點，其特征在于上述受力腹板(3)、加強腹板(4)均位于上鋼蓋板(I)與下鋼蓋板(2)之間，且與上鋼蓋板(I)、下鋼蓋板(2)通過焊接連接；上鋼蓋板(I)、下鋼蓋板(2)、受力腹板(3)、加強腹板(4)均與靴身(6)焊接連接，以此形成組合構件鋼靴(8)。
7.根據權利要求6所述的用于柱上、柱下混凝土板承載力不足的加固節點，其特征在于上述兩個鋼靴(8)固定于待加固結構混凝土柱(10)的左右兩側，兩鋼靴的下鋼蓋板(2)、靴身(6 )直接焊接連接，上鋼蓋板(I)通過連接板(9 )焊接連接成整體。
8.根據權利要求6所述的用于柱上、柱下混凝土板承載力不足的加固節點，其特征在于上述待加固結構混凝土柱(10)在靴身(6)的高度范圍內，表面鑿出環形抗剪槽。
【文檔編號】E04G23/02GK204024101SQ201420478624
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月25日 優先權日:2014年8月25日
【發明者】曾德光, 張曉民, 賀玉香 申請人:香港華藝設計顧問(深圳)有限公司