装配式桁架型剪力墙加固装置转让专利

申请号 : CN202111198792.4

文献号 : CN113944341B

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发明人 : 张建伟刘潇张嫚曹万林董宏英

申请人 : 北京工业大学

摘要 :

本发明提供一种装配式桁架型剪力墙加固装置,包括:墙体加固件,其中墙体加固件包括框架约束体系、连接钢板以及芯盘,框架约束体系具有相对的第一侧和第二侧,第一侧和第二侧均设有开口,两个开口处均设有芯盘,且两个芯盘均通过连接钢板与框架约束体系连接,其中,连接钢板的屈服强度等于框架约束体系的屈服强度,框架约束体系的屈服强度大于芯盘的屈服强度,本发明提供的装配式桁架型剪力墙加固装置,通过利用不同强度钢材的性能优势,实现结构具备在中震作用后仍可快速恢复预定使用功能的能力,实现结构震后不需修复或稍加修复便可继续使用的目标,从而改善了剪力墙加固装置的损伤修复效果、增强了其抗震能力和提升了其实用性。

权利要求 :

1.一种装配式桁架型剪力墙加固装置,其特征在于,包括:墙体加固件,所述墙体加固件包括框架约束体系、连接钢板、芯盘和连接件;

所述框架约束体系具有相对的第一侧和第二侧,所述第一侧和所述第二侧均设有开口,两个所述开口处均设有所述芯盘,且两个所述芯盘均通过所述连接钢板与所述框架约束体系连接,所述连接钢板通过所述连接件与所述框架约束体系连接;

所述框架约束体系包括顶板、底板以及侧板;

两张所述底板相对布设,两张所述顶板相对布设,两张所述侧板相对布设,所述侧板的一端夹设在两张所述底板之间,所述侧板的另一端夹设在两张所述顶板之间,所述侧板与所述顶板和所述底板均为垂直布设,位于同侧的所述顶板和所述底板之间形成有所述开口;

所述连接钢板包括第一连接钢板和第二连接钢板;

所述第一连接钢板的一端与所述芯盘可拆卸连接,所述第一连接钢板的另一端通过所述连接件与所述顶板可拆卸连接;

所述第二连接钢板的一端与所述芯盘可拆卸连接,所述第二连接钢板的另一端通过所述连接件与所述底板可拆卸连接;

其中,所述连接钢板的屈服强度等于所述框架约束体系的屈服强度,所述框架约束体系的屈服强度大于所述芯盘的屈服强度。

2.根据权利要求1所述的装配式桁架型剪力墙加固装置,其特征在于,所述连接件的屈服强度等于所述芯盘的屈服强度。

3.根据权利要求1所述的装配式桁架型剪力墙加固装置,其特征在于,所述墙体加固件还包括螺栓组,所述螺栓组包括螺栓,所述螺栓具有螺栓头;

所述第一连接钢板的一端通过所述螺栓组与所述芯盘连接,所述第一连接钢板的另一端通过所述螺栓组与所述连接件连接,所述连接件通过所述螺栓组与所述顶板连接;

所述第二连接钢板的一端通过所述螺栓组与所述芯盘连接,所述第二连接钢板的另一端通过所述螺栓组与所述连接件连接,所述连接件通过所述螺栓组与所述底板连接;

其中,所述顶板、所述底板和所述连接钢板均设有自锁槽,所述螺栓头设于所述自锁槽内,所述螺栓头与所述自锁槽限位配合。

4.根据权利要求1所述的装配式桁架型剪力墙加固装置,其特征在于,所述连接钢板的一端设有“U”型夹持部,所述“U”型夹持部具有夹持空间,所述芯盘设于所述夹持空间内。

5.根据权利要求4所述的装配式桁架型剪力墙加固装置,其特征在于,所述墙体加固件还包括耗能垫片,所述耗能垫片夹设在所述芯盘的一侧和所述夹持空间的内壁之间。

6.根据权利要求1所述的装配式桁架型剪力墙加固装置,其特征在于,所述芯盘的屈服强度为345MPa或者235MPa;

所述框架约束体系和所述连接钢板的屈服强度大于等于420MPa。

7.根据权利要求1所述的装配式桁架型剪力墙加固装置,其特征在于,在所述墙体加固件为多个的情况下,所述装配式桁架型剪力墙加固装置还包括第一转角连接件和第二转角连接件;

所述第一转角连接件可设于相邻的两张所述顶板的侧面之间,所述第一转角连接件也可设于相邻的两张所述底板的侧面之间;

所述第二转角连接件可设于相邻的两张所述顶板的表面之间,所述第二转角连接件也可设于相邻的两张所述底板的表面之间。

说明书 :

装配式桁架型剪力墙加固装置

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑加固技术领域,尤其涉及一种装配式桁架型剪力墙加固装置。

背景技术

[0002] 年代已久的老旧建筑在使用过程中由于其自身老化、人为损伤和自然灾害等原因,使得建筑结构产生不同程度的安全隐患,为避免造成重大安全事故,需对其及时采取加固措施。如今,我国建筑业已进入新建与维修同步进行的新型发展时期,建设新建筑的同时维修加固已有老旧、受损建筑,尽可能延长其使用寿命是建筑业可持续发展的重要一环。同时,我国是世界多震国家之一,也是世界地震灾害最严重的国家之一。地震后的损伤控制及修复加固是保证建筑结构安全、保证防震安全和减少灾后损失的关键举措。

发明内容

[0003] 本发明提供一种装配式桁架型剪力墙加固装置,用以解决现有技术中剪力墙的加固修复效果差的问题。
[0004] 本发明提供一种装配式桁架型剪力墙加固装置,包括:墙体加固件,所述墙体加固件包括框架约束体系、连接钢板以及芯盘;
[0005] 所述框架约束体系具有相对的第一侧和第二侧,所述第一侧和所述第二侧均设有开口,两个所述开口处均设有所述芯盘,且两个所述芯盘均通过所述连接钢板与所述框架约束体系连接;
[0006] 其中,所述连接钢板的屈服强度等于所述框架约束体系的屈服强度,所述框架约束体系的屈服强度大于所述芯盘的屈服强度。
[0007] 根据本发明提供一种的装配式桁架型剪力墙加固装置,所述墙体加固件还包括连接件,所述连接钢板通过所述连接件与所述框架约束体系连接。
[0008] 根据本发明提供的一种装配式桁架型剪力墙加固装置,所述连接件的屈服强度等于所述芯盘的屈服强度。
[0009] 根据本发明提供一种的装配式桁架型剪力墙加固装置,所述框架约束体系包括顶板、底板以及侧板;
[0010] 两张所述底板相对布设,两张所述顶板相对布设,两张所述侧板相对布设,所述侧板的一端夹设在两张所述底板之间,所述侧板的另一端夹设在两张所述顶板之间,所述侧板与所述顶板和所述底板均为垂直布设,位于同侧的所述顶板和所述底板之间形成有所述开口。
[0011] 根据本发明提供一种的装配式桁架型剪力墙加固装置,所述连接钢板包括第一连接钢板和第二连接钢板;
[0012] 所述第一连接钢板的一端与所述芯盘可拆卸连接,所述第一连接钢板的另一端通过所述连接件与所述顶板可拆卸连接;
[0013] 所述第二连接钢板的一端与所述芯盘可拆卸连接,所述第二连接钢板的另一端通过所述连接件与所述底板可拆卸连接。
[0014] 根据本发明提供一种的装配式桁架型剪力墙加固装置,所述墙体加固件还包括螺栓组,所述螺栓组包括螺栓,所述螺栓具有螺栓头;
[0015] 所述第一连接钢板的一端通过所述螺栓组与所述芯盘连接,所述第一连接钢板的另一端通过所述螺栓组与所述连接件连接,所述连接件通过所述螺栓组与所述顶板连接;
[0016] 所述第二连接钢板的一端通过所述螺栓组与所述芯盘连接,所述第二连接钢板的另一端通过所述螺栓组与所述连接件连接,所述连接件通过所述螺栓组与所述底板连接;
[0017] 其中,所述顶板、所述底板和所述连接钢板均设有自锁槽,所述螺栓头设于所述自锁槽内,所述螺栓头与所述自锁槽限位配合。
[0018] 根据本发明提供一种的装配式桁架型剪力墙加固装置,所述连接钢板的一端设有“U”型夹持部,所述“U”型夹持部具有夹持空间,所述芯盘设于所述夹持空间内。
[0019] 根据本发明提供一种的装配式桁架型剪力墙加固装置,所述墙体加固件还包括耗能垫片,所述耗能垫片夹设在所述芯盘的一侧和所述夹持空间的内壁之间。
[0020] 根据本发明提供一种的装配式桁架型剪力墙加固装置,所述芯盘的屈服强度为345MPa或者235MPa;
[0021] 所述框架约束体系和所述连接钢板的屈服强度大于等于420MPa。
[0022] 根据本发明提供一种的装配式桁架型剪力墙加固装置,在所述墙体加固件为多个的情况下,所述装配式桁架型剪力墙加固装置还包括第一转角连接件和第二转角连接件;
[0023] 所述第一转角连接件可设于相邻的两张所述顶板的侧面之间,所述第一转角连接件也可设于相邻的两张所述底板的侧面之间;
[0024] 所述第二转角连接件可设于相邻的两张所述顶板的表面之间,所述第二转角连接件也可设于相邻的两张所述底板的表面之间。
[0025] 本发明提供的装配式桁架型剪力墙加固装置,包括墙体加固件,通过将所述墙体加固件装配于老旧、受损建筑剪力墙的表面,实现对剪力墙的加固修复。可更换全装配式加固装置为剪力墙加固提供一种施工周期短、资源消耗少、环境污染小的新型加固技术,有效避免了传统剪力墙加固施工工艺复杂、加固修复效果差等问题。进一步,所述墙体加固件包括所述框架约束体系、所述连接钢板以及所述芯盘,其中所述连接钢板的屈服强度等于所述框架约束体系的屈服强度,所述框架约束体系的屈服强度大于所述芯盘的屈服强度,两个所述芯盘均通过所述连接钢板与所述框架约束体系连接,充分发挥不同强度钢材的性能优势,利用高强钢材极大的弹性工作范围使得结构具有良好的可恢复性能,搭配可更换低强度耗能芯盘和连接板的“定位屈服”设计,可实现结构具备在中震作用后仍可快速恢复其预定使用功能的能力,实现结构震后不需修复或稍加修复便可继续使用的性能目标,从而改善了传统剪力墙加固装置的损伤修复效果、增强了其抗震能力和提升了其实用性。

附图说明

[0026] 为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027] 图1是本发明实施例提供的装配式桁架型剪力墙加固装置的整体结构示意图;
[0028] 图2是本发明实施例提供的底板和侧板安装结构示意图;
[0029] 图3是本发明实施例提供的顶板和侧板安装结构示意图;
[0030] 图4是本发明实施例提供的连接钢板和底板安装结构示意图;
[0031] 图5是本发明实施例提供的连接钢板和顶板安装结构示意图;
[0032] 图6是本发明实施例提供的连接钢板和芯盘安装结构示意图;
[0033] 图7是本发明实施例提供的螺栓组结构示意图;
[0034] 图8是本发明实施例提供的自锁槽结构示意图;
[0035] 图9是本发明实施例提供的多片转角墙多个墙体加固件安装示意图;
[0036] 图10是本发明实施例提供的多个墙体加固件顶板连接阳角示意图;
[0037] 图11是本发明实施例提供的多个墙体加固件顶板连接阴角示意图;
[0038] 附图标记:
[0039] 1:框架约束体系;    11:顶板;          12:底板;
[0040] 13:侧板;           2:连接钢板;       21:第一连接钢板;
[0041] 22:第二连接钢板;   23:“U”型夹持部;   3:芯盘;
[0042] 4:连接件;          5:螺栓组;         51:螺栓;
[0043] 511:螺栓头;        52:弹性垫片;      53:螺母;
[0044] 6:自锁槽;          7:耗能垫片;       8:第一转角连接件;
[0045] 9:第二转角连接件。

具体实施方式

[0046] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设有”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0047] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0048] 本发明实施例提供了一种装配式桁架型剪力墙加固装置,用以解决现有技术中剪力墙的修复加固方式用料较多、施工复杂和可再修复性难度大,以及加固修复效果差的缺陷。
[0049] 下面结合图1至图11描述本发明实施例的装配式桁架型剪力墙加固装置。
[0050] 如图1所示,本发明实施例提供的装配式桁架型剪力墙加固装置,包括:墙体加固件,其中,墙体加固件包括框架约束体系1、连接钢板2以及芯盘3。
[0051] 框架约束体系1具有相对的第一侧和第二侧,第一侧和第二侧均设有开口,两个开口处均设有芯盘3,且两个芯盘3均通过连接钢板2与框架约束体系1连接。
[0052] 其中,连接钢板2的屈服强度等于框架约束体系1的屈服强度,框架约束体系1的屈服强度大于芯盘3的屈服强度。
[0053] 具体地,芯盘3包括板状本体,在本体的中部进行开孔处理,开孔大小根据实际情况确定,不宜过大,以免影响后续安装,可根据对建筑立面的要求采用圆形、方形等规则形状,也可以选择不规则形状,在保证加固建筑结构安全、防震安全的同时提高加固建筑的可观赏性,因此,其具体形状不作具体限定,可以为如图8所示的圆形和如图1所示的方形芯盘。
[0054] 连接钢板2的屈服强度等于框架约束体系1的屈服强度,框架约束体系1和连接钢板2可采用高屈服强度钢材,如Q420及以上高强度钢材,通过利用高强钢材大的弹性工作范围,可使由框架约束体系1和连接钢板2组成的钢桁架控制在弹性范围内变形,避免因塑形变形所产生的不可恢复性损伤,由高强度钢材构成的钢桁架空间刚度可有效限制剪力墙变形,减轻因混凝土开裂、钢筋过早屈服所产生的墙体损伤,进而减小结构震后的残余变形,实现结构震后破坏较轻,易于快速修复的性能目标。
[0055] 此外,芯盘3的屈服强度小于框架约束体系1的屈服强度,芯盘3的屈服强度小于框架约束体系1和连接钢板2的屈服强度,利用其屈服强度低的特性,在地震发生时加固装置被迫产生变形时芯盘3可提前屈服,形成“定位屈服”,对装置整体进行保护,震后可有针对性的对芯盘3进行损伤检测,评定其损伤情况,并制定相应的修复或更换方案,实现震后的快速检测与修复。
[0056] 在本发明实施例中,装配式桁架型剪力墙加固装置包括墙体加固件,通过将墙体加固件装配于老旧、受损建筑剪力墙的表面,实现对剪力墙的加固修复。可更换全装配式加固装置为剪力墙加固提供一种施工周期短、资源消耗少、环境污染小的新型加固技术,有效避免了传统剪力墙加固施工工艺复杂、加固修复效果差等问题。进一步,墙体加固件包括框架约束体系1、连接钢板2以及芯盘3,其中,连接钢板2的屈服强度等于框架约束体系1的屈服强度,框架约束体系1的屈服强度大于芯盘3的屈服强度,两个芯盘3均通过连接钢板2与框架约束体系1连接,充分发挥不同强度钢材的性能优势,利用高强钢材极大的弹性工作范围使得结构具有良好的可恢复性能,搭配可更换低强度耗能芯盘和连接板的“定位屈服”设计,可实现结构具备在中震作用后仍可快速恢复其预定使用功能的能力,实现结构震后不需修复或稍加修复便可继续使用的性能目标,从而改善了传统剪力墙加固装置的损伤修复效果、增强了其抗震能力和提升了其实用性。
[0057] 在可选的实施例中,墙体加固件还包括连接件4,连接钢板2通过连接件4与框架约束体系1连接。
[0058] 具体地,连接件4可以为方形、矩形等规则形状,也可以为不规则形状,其具体形状和厚度可根据实际情况进行设置,此处不作具体限定。
[0059] 如图4和图5所示,连接钢板2与框架约束体系1对接设置,连接件4设于连接钢板2与框架约束体系1的连接处,连接件4上设有多个通孔,利用螺栓组5通过通孔将连接件4一端与连接钢板2连接,另一端与框架约束体系1连接,从而实现通过连接件4将连接钢板2与框架约束体系1对接,确保整个装置的稳定性。
[0060] 此外,连接件4采用可更换连接,在其经历地震损伤后,能够进行更换,实现装置的快速修复。
[0061] 在可选的实施例中,连接件4的屈服强度等于芯盘3的屈服强度。
[0062] 具体地,连接件4的材质可以为与芯盘3同样的低屈服强度钢材,同理,连接件4的屈服强度也小于框架约束体系1的屈服强度,连接件4的屈服强度小于框架约束体系1和连接钢板2的屈服强度,能够在抗震中装置发生变形时对耗能元件进行合理的削弱,与芯盘3一同形成“定位屈服”,对装置整体进行保护,由于损伤主要集中于芯盘3和连接件4,震后可有针对性的对连接件4和芯盘3一起进行损伤检测,评定其损伤情况,并制定相应的修复或更换方案,实现震后的快速检测与修复,解决了传统加固方案损伤随机造成的震后检测难度大等问题,同时有效减少震害造成的剪力墙主体结构损伤,进而提高结构可恢复性能。
[0063] 在可选的实施例中,框架约束体系1包括顶板11、底板12以及侧板13,两张底板12相对布设,两张顶板11相对布设,两张侧板13相对布设,侧板13的一端夹设在两张底板12之间,侧板13的另一端夹设在两张顶板11之间,侧板13与顶板11和底板12均为垂直布设,位于同侧的顶板11和底板12之间形成有开口。
[0064] 具体地,如图2所示,两张顶板11相对布设于框架约束体系1的顶部,侧板13的端部夹设在两张顶板11之间,侧板13与顶板11垂直布设,顶板11与侧板13通过螺钉或者自攻螺丝连接,可将螺钉或者自攻螺丝由顶板11一侧施力伸入侧板13中以将顶板11和侧板13紧固连接。
[0065] 如图3所示,与上述连接方式相同,两张底板12相对布设于框架约束体系1的底部,侧板13的另一端部夹设在两张底板12之间,侧板13与底板12垂直布设,底板12与侧板13通过螺钉或者自攻螺丝连接,可将螺钉或者自攻螺丝由底板12一侧施力伸入侧板13中以将底板12和侧板13紧固连接。
[0066] 通过上述连接方式,侧板13与顶板11、侧板13与底板12的连接均是通过螺钉或者自攻螺丝可拆卸式拼装,大大提高了装配化工作效率和震后部件更换的便利性。
[0067] 在可选的实施例中,连接钢板2包括第一连接钢板21和第二连接钢板22,第一连接钢板21的一端与芯盘3可拆卸连接,第一连接钢板21的另一端通过连接件4与顶板11可拆卸连接,第二连接钢板22的一端与芯盘3可拆卸连接,第二连接钢板22的另一端通过连接件4与底板12可拆卸连接。
[0068] 具体地,如图1所示,装配式桁架型剪力墙加固装置中框架约束体系1具有两侧,任一侧包括两个第一连接钢板21和两个第二连接钢板22,其中两个第一连接钢板21呈倒“八”字状,每个第一连接钢板21的上端通过连接件4与顶板11的边角可拆卸连接,每个第一连接钢板21的下端与芯盘3可拆卸连接,两个第二连接钢板22呈“八”字状,每个第二连接钢板22的下端通过连接件4与底板12的边角可拆卸连接,每个第二连接钢板22的上端与芯盘3可拆卸连接。
[0069] 由于,芯盘3的形状不作具体限定,优选圆形和方形,此处以方形为例,如图1所示,上述每个第一连接钢板21的下端与芯盘3可拆卸连接,每个第二连接钢板22的上端与芯盘3可拆卸连接,具体地,两个第一连接钢板21的下端分别与芯盘3的两个上顶角相连接,对称的,两个第二连接钢板22的上端分别与芯盘3的两个下顶角相连接,整体形成稳定的连接结构。
[0070] 在可选的实施例中,墙体加固件还包括螺栓组5,螺栓组5包括螺栓51,螺栓51具有螺栓头511,第一连接钢板21的一端通过螺栓组5与芯盘3连接,第一连接钢板21的另一端通过螺栓组5与连接件4连接,连接件4通过螺栓组5与顶板11连接,第二连接钢板22的一端通过螺栓组5与芯盘3连接,第二连接钢板22的另一端通过螺栓组5与连接件4连接,连接件4通过螺栓组5与底板12连接。
[0071] 其中,顶板11、底板12和连接钢板2均设有自锁槽6,螺栓头511设于自锁槽6内,螺栓头511与自锁槽6限位配合。
[0072] 具体地,如图7所示,螺栓组5包括螺栓51、螺母53和弹性垫片52,螺栓51具有螺栓头511,以方形芯盘3为例,第一连接钢板21的下端通过螺栓组5与芯盘3的上顶角连接,第一连接钢板21的上端通过螺栓组5与连接件4连接,连接件4通过螺栓组5与顶板11的边角连接,同理,另一第一连接钢板21对称设置;第二连接钢板22的上端通过螺栓组5与芯盘3的下顶角连接,第二连接钢板22的下端通过螺栓组5与连接件4连接,连接件4通过螺栓组5与底板12的边角连接,同理,另一第二连接钢板22对称设置。
[0073] 其中,如图8所示,顶板11、底板12和连接钢板2均设有自锁槽6,当第一连接钢板21的上端通过螺栓组5与连接件4连接,连接件4通过螺栓组5与顶板11的边角连接时,螺栓51由顶板11一侧依次穿透顶板11和连接件4,将螺栓头511拧入顶板11的自锁槽6内进行自锁限位以防螺栓51松动脱落,之后在连接件4一侧依次安装弹性垫片52和螺母53对螺栓51进行进一步紧固处理。
[0074] 同理,连接钢板2与连接件4通过螺栓组5的连接也依上述设置方式进行连接,底板12与连接件4通过螺栓组5的连接也依上述设置方式进行连接,连接钢板2与芯盘3通过螺栓组5的连接也依上述设置方式进行连接。上述设置方式在施工时只需在自由端施力即可将螺栓51拧紧,之后通过螺母53和自锁槽6进行限位锁紧,这一设置方式大大提高了装配化工作效率,提高了装置的部件更换灵活性。
[0075] 在可选的实施例中,连接钢板2的一端设有“U”型夹持部23,“U”型夹持部23具有夹持空间,芯盘3设于夹持空间内。
[0076] 具体地,如图6所示,连接钢板2在与芯盘3相连接的一端设有夹持部,夹持部为具有夹持空间的“U”型结构,其作用是用来夹持芯盘3以连接和固定芯盘3,其连接方式为带螺栓头511的螺栓51依次穿过连接钢板2的夹持部“U”字一侧、芯盘3和连接钢板2的夹持部“U”字另一侧,螺栓头511拧入夹持部的自锁槽6内进行自锁限位以防螺栓51松动脱落,由夹持部“U”字另一侧穿出的螺纹部依次安装弹性垫片52和螺母53对螺栓51进行进一步紧固处理。
[0077] 在可选的实施例中,墙体加固件还包括耗能垫片7,耗能垫片7夹设在芯盘3的一侧和夹持空间的内壁之间。
[0078] 具体地,如图6所示,连接钢板2的夹持部内壁与芯盘3的两侧的夹持空间中设有耗能垫片7,耗能垫片7可以为丁基橡胶或其他高耗能粘弹性材料,其作用是增加耗能途径,克服传统耗能芯材在弹性工作阶段不耗能的缺陷,实现耗能芯材全阶段的稳定耗能。耗能垫片7能够在震中与芯盘3协同作用,起到缓冲、抗变形的作用,从而对装置整体进行保护,有效减少震害造成的剪力墙主体结构损伤,出现损坏时,由于其结构为可拆卸式结构,所以只需将耗能垫片7进行替换即可,进而提高了结构可恢复性能。
[0079] 在可选的实施例中,芯盘3的屈服强度为345MPa或者235MPa,框架约束体系1和连接钢板2的屈服强度大于等于420MPa。
[0080] 具体地,连接件4的屈服强度等于芯盘3的屈服强度,芯盘3和连接件4均可选择低屈服强度的钢材,如型号为Q345或者Q235的钢材,其目的是利用钢材的低屈服强度实现损伤可控空间桁架的“定位屈服”设计,损伤主要集中于芯盘3和连接件4,震后可有针对性的对连接件4和芯盘3一起进行损伤检测,评定其损伤情况,并制定相应的修复或更换方案,实现震后的快速检测与修复。
[0081] 框架约束体系1和连接钢板2则选择屈服强度大于等于420MPa的高强度钢材,如型号为Q420及以上高强度钢材,其目的是通过利用高强钢材大的弹性工作范围,可使钢桁架控制在弹性范围内变形,避免因塑形变形所产生的不可恢复性损伤,钢桁架大空间刚度可有效限制剪力墙变形,减轻因混凝土开裂、钢筋过早屈服所产生的墙体损伤,进而减小结构震后的残余变形,实现结构震后破坏较轻,易于快速修复的性能目标。
[0082] 在可选的实施例中,在墙体加固件为多个的情况下,装配式桁架型剪力墙加固装置还包括第一转角连接件8和第二转角连接件9,第一转角连接件8可设于相邻的两张顶板11的侧面之间,第一转角连接件8也可设于相邻的两张底板12的侧面之间,第二转角连接件
9可设于相邻的两张顶板11的表面之间,第二转角连接件9也可设于相邻的两张底板12的表面之间。
[0083] 具体地,如图9至图11所示,当遇到多面墙体需要加固的情况时,可以设置多个墙体加固件,在多个墙体加固件之间设置转角连接件将其进行连接,其中,第一转角连接件8可设于相邻的两张顶板11的侧面之间,第一转角连接件8也可设于相邻的两张底板12的侧面之间,也就是说,第一转角连接件8设于多面墙体连接处的外墙侧。第二转角连接件9可设于相邻的两张顶板11的表面之间,第二转角连接件9也可设于相邻的两张底板12的表面之间,也就是说,第二转角连接件9设于多面墙体连接处的内墙侧。在两面墙体形成的阴角处和阳角处均设有转角连接件,阴角和阳角两侧均设置转角连接件能够使结构具有更好的牢固性。
[0084] 第一转角连接件8与两张顶板11或两张底板12通过螺钉或者自攻螺丝连接可拆卸式连接,将螺钉或者自攻螺丝由第一转角连接件8一侧施力伸入顶板11或底板12中以将顶板11或底板12和第一转角连接件8紧固连接。第二转角连接件9与两张顶板11或两张底板12也通过螺钉或者自攻螺丝连接可拆卸式连接,将螺钉或者自攻螺丝由第二转角连接件9一侧施力伸入顶板11或底板12中以将顶板11或底板12和第二转角连接件9紧固连接。两种安装均将螺钉或者自攻螺丝由转角连接件的一侧伸入贯穿至顶板11或底板12,实现紧固连接。
[0085] 第一转角连接件8与第二转角连接件9的屈服强度与框架约束体系1的屈服强度相同,大于等于420MPa,选择这一强屈服强度的材料,其作用是与框架约束体系1强度保持一致,保证结构的安全性、整体性和稳定性。
[0086] 本发明实施例还提供了一种装配式桁架型剪力墙加固装置的制作方法,包括以下步骤:
[0087] S1、根据现场实际所需尺寸,对框架约束体系1、连接钢板2、芯盘3和连接件4进行预制。
[0088] 其中,框架约束体系1包括2个顶板11、2个底板12和2个侧板13,连接钢板2的数量为8个,连接件4的数量也为8个,芯盘数量为2个,其中,芯盘3和连接件4选择型号为Q345或者Q235的钢材,框架约束体系1和连接钢板2择型号为Q420的钢板,之后,对2个顶板11、2个底板12和8个连接钢板2进行自锁槽6预制,自锁槽6各边尺寸及深度应与螺栓头511尺寸相匹配,加工误差控制在+0.2mm以内。钢材的预处理完成。
[0089] S2、将2个顶板11、2个底板12和2个侧板13进行拼接组装,组装后,利用螺钉或者自攻螺丝将可将顶板11和侧板13、底板12和侧板13连接,螺钉或者自攻螺丝由顶板11或底板12的一侧施力伸入侧板13中进行紧固连接,以组成框架约束体系1。
[0090] S3、框架约束体系1装配完成后,将连接板的一端通过螺栓组5与顶板11的边角连接,将连接板的另一端通过螺栓组5和第一连接钢板21的一端进行连接,连接完成后,第一连接钢板21与顶板11对接共平面,第一连接钢板21的另一侧,即“U”型夹持部23通过螺栓组5与芯盘3连接,夹持部内壁与芯盘3的两侧的夹持空间中设有耗能垫片7,螺栓51依次穿过夹持部“U”字一侧、耗能垫片7、芯盘3、耗能垫片7和夹持部“U”字另一侧;同理,其余3个第一连接钢板21也依据同样的连接方式完成与顶板11和芯盘3的连接。
[0091] S4、将连接板的一端通过螺栓组5与底板12的边角连接,将连接板的另一端通过螺栓组5和第二连接钢板22的一端进行连接,连接完成后,第二连接钢板22与底板12对接共平面,第二连接钢板22的另一侧,即“U”型夹持部23通过螺栓组5与芯盘3连接夹持部内壁与芯盘3的两侧的夹持空间中设有耗能垫片7,螺栓51依次穿过夹持部“U”字一侧、耗能垫片7、芯盘3、耗能垫片7和夹持部“U”字另一侧;同理,其余3个第二连接钢板22也依据同样的连接方式完成与底板12和芯盘3的连接,所有螺栓头511均拧至自锁槽6中,至此,墙体加固件组装完成。
[0092] S5、当遇到多面墙体需要加固的情况时,需设置多个墙体加固件,在多个墙体加固件之间需要设置转角连接件将其进行连接,其中,第一转角连接件8设于多面墙体连接处的外墙侧,墙体外侧的两张顶板11或底板12通过第一转角连接件8连接。第二转角连接件9设于多面墙体连接处的内墙侧,墙体内侧的两张顶板11或底板12通过第二转角连接件9连接,以此实现不同墙面的加固。
[0093] 本发明实施例提供的装配式桁架型剪力墙加固装置的制作方法,施工效率高、经济效益好、绿色环保、节能降耗,摒弃传统单纯依靠建筑材料性能提升实现建筑加固维护的方法,而是从建筑结构层面入手进行合理的加固设计,通过不同强度钢材的合理应用与匹配,约束与耗能构件的合理布置,有效的改善了传统剪力墙加固施工工艺复杂、加固修复效果差等问题,获得了损伤修复效果好、抗震能力强、实用高效的装配式剪力墙结构加固技术,实现加固后结构具备在中震作用后仍可快速恢复其预定使用功能的能力,实现结构震后不需修复或稍加修复便可继续使用的性能目标,所提出的新型建筑装配化加固维护与修复技术可为我国建筑业绿色发展提供“有机更新”。
[0094] 最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。