CN104806031B - 木结构加固施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种木结构截柱加固施工方法,其特征是施工步骤包括:(1)混凝土楼板钻槽孔;(2)剥开混凝土楼板主筋保护层,将预埋铁件焊接在混凝土楼板主筋,然后将钢转向块焊接在预埋铁件;(3)剥开混凝土柱纵筋的保护层,将承压钢板焊接在混凝土柱纵筋;(4)清理混凝土楼板残渣,在混凝土楼板下面两个钢转向块之间设置喷射混凝土;(5)在混凝土楼板的槽孔内安装导向板;(6)待喷射混凝土完成后1天对预应力钢绞线采用电热法张拉;(7)混凝土楼板在预应力钢绞线穿过后的孔隙采用高压注浆注入高强水泥浆;(8)在混凝土楼板底部设置水泥砂浆作为保护层。

Description

木结构加固施工方法
技术领域
本发明涉及一种木结构,特别涉及一种木结构加固施工方法。
背景技术
随着加固与改造工程的日益增多,木结构加固技术越来越受到人们的重视,特别是一些企业由于建筑物日益陈旧、技术更新与改造以及建筑物的抗震设防要求等原因,都需要对旧有厂房或民用建筑进行加固改造处理。在目前房屋改造中由于使用需要拔掉木柱时,主梁荷载就会明显增加,如果主梁不进行加固显然不能满足承载力要求。这就需要结构工程师对这种情况的主梁进行加固来达到承载力要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种力学性能好、成本低的木结构加固施工方法。
为此,本发明特征是次梁两端设置预应力钢筋箍,预应力钢筋箍直径为22~25mm,预应力钢筋箍距离次梁侧边缘距离为100mm,主梁下面设置钢托梁,钢托梁高度为100~150mm,钢托梁设置直径为25~28mm的预留孔,加固木梁和主梁外表面设置宽度和深度为30mm的导向槽,预应力钢筋箍沿导向槽包裹加固木梁和主梁,预应力钢筋箍下端穿过钢托梁的预留孔进行锚固,张拉完毕后预留孔内注高强环氧树脂进行封闭,中木柱两端设置预应力拉杆,预应力拉杆直径为28mm,主梁和加固木梁设置预留孔,预留孔直径为31mm,钢托梁设置直径为31mm的预留孔,预应力拉杆穿过主梁,加固木梁以及钢托梁的预留孔进行锚固。张拉完毕后预留孔内注入高强环氧树脂进行封闭,加固木梁做成坡度,加固木梁中跨部位高度比边跨部位高度高100~150mm。由于梁在受力时弯矩会出现中间大两端小的现象,所以根据弯矩图设置截面可以节约加固木梁的成本,能使加固木梁发挥最大效益。
加固木梁和主梁外面由预应力钢筋箍包裹,预应力钢筋箍穿过钢托梁后由锚具进行锚固,钢托梁中间设置螺丝孔,传力拉杆旋入钢托梁的螺丝孔进行联接,传力拉杆另一端联接穿心式千斤顶,穿心式千斤顶带有传感器来控制张拉应力。
在加固木梁上部设置锚固端锚具进行锚固,预应力拉杆穿过钢托梁后由张拉端锚具进行锚固。钢托梁中间设置螺丝孔,传力拉杆旋入钢托梁的螺丝孔进行联接,传力拉杆另一端联接穿心式千斤顶,穿心式千斤顶带有传感器来控制张拉应力。
本发明对预应力拉杆施加预应力,可以使加固木梁与主梁的接合面保持一定的压应力,这对竖向荷载下加固木梁、主梁的协同工作是有利的;但是,对预应力拉杆施加预应力的同时,也消耗了预应力拉杆的强度储备,因此,张拉控制应力既不能太小,也不能太大。本发明采用了直径为28mm的预应力拉杆,其抗拉强度标准值为540MPa,张拉控制应力取为160MPa。
施工步骤包括:
(1)在主梁下面设置支撑;
(2)在主梁上面安装加固木梁;
(3)在主梁底部安装用于预应力钢筋箍张拉的钢托梁;
(4)安装预应力钢筋箍,
预应力钢筋箍沿导向槽包裹加固木梁和主梁,预应力钢筋箍下端穿过钢托梁的预留孔用锚具进行锚固;
(5)在钢托梁下面安装用于预应力钢筋箍张拉的穿心式千斤顶;
(6)张拉预应力钢筋箍,
张拉分4级进行,每级张拉应力40MPa。每张拉1级,及时用扳手将锚具拧紧;
(7)在主梁底部安装用于预应力拉杆张拉的钢托梁,
用脚手架将钢托梁就位,将预应力拉杆插入加固木梁、主梁以及钢托梁的预留孔,用扳手拧紧锚固端锚具和张拉端锚具;
(8)在钢托梁下面安装用于预应力钢筋箍张拉的穿心式千斤顶;
(9)张拉预应力拉杆和截中木柱,
张拉分8级进行,每级张拉应力20MPa。每张拉一级预应力,进行一次截柱施工,每一级张拉和截中木柱施工间隔1h,以保证结构有较长的时间实现受力体系的转换,每一次截中木柱后变形的发展可以趋于稳定。每张拉1级,及时用扳手将张拉端锚具拧紧。
本发明在整个施工过程中,由竖向荷载所产生的内力重分布途径为:中木柱→主梁→加固木梁→边木柱,结构不会由于原木梁的承载力不够而产生损坏。同时,由于加固木梁的刚度较大并且可以产生一定程度的反拱,主梁也不会产生较大的挠度,可以保证结构的正常使用性能。
本发明有效地保证主梁和加固木梁结合的整体性,改善结构力学性能。
附图说明
图1为木结构截柱加固构造示意图,图2为预应力钢箍加固木梁构造示意图,图3为预应力拉杆加固木梁构造示意图。
附图标记:1、预应力钢筋箍,2、钢托梁,3、预应力拉杆,4、加固木梁,5、主梁,6、次梁,7、中木柱,8、锚具,9、传力拉杆,10、穿心式千斤顶,11、锚固端锚具,12、张拉端锚具。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细描述。
为满足使用要求,需要截掉木结构房屋顶层一榀木结构的中木柱。原结构为跨度8m的两跨木梁,截去中木柱后将成为跨度16m的单跨木梁,原木梁的承载力难以满足要求。综合考虑有关的工程经验,在原有主梁的上方增加1根跨度16m的加固木梁,用体外预应力拉杆3和预应力钢筋箍1紧密连接主梁5和加固木梁4,从而在中木柱7截断之后,荷载通过加固后的木梁传递给两木边柱。
图1为房屋改造中木梁加固构造示意图。木梁加固构造特征是次梁6两端设置预应力钢筋箍1,预应力钢筋箍1直径为22mm,预应力钢筋箍1距离次梁6侧边缘距离为100mm,主梁5下面设置钢托梁2,钢托梁2高度为120mm,钢托梁2设置直径为25mm的预留孔,加固木梁4和主梁5外表面设置宽度和深度为30mm的导向槽,预应力钢筋箍1沿导向槽包裹加固木梁4和主梁5,预应力钢筋箍1下端穿过钢托梁2的预留孔进行锚固,张拉完毕后预留孔内注高强环氧树脂进行封闭,中木柱7两端设置预应力拉杆3,预应力拉杆3直径为25mm,主梁5和加固木梁4设置预留孔,预留孔直径为28mm,钢托梁2设置直径为28mm的预留孔,预应力拉杆3穿过主梁5,加固木梁4以及钢托梁2的预留孔进行锚固。张拉完毕后预留孔内注入高强环氧树脂进行封闭,加固木梁4做成坡度,加固木梁4中跨部位高度比边跨部位高度高120mm。
图2为预应力钢箍加固木梁构造示意图,加固木梁4和主梁5外面由预应力钢筋箍1包裹,预应力钢筋箍1穿过钢托梁2后由锚具8进行锚固,钢托梁2中间设置螺丝孔,传力拉杆9旋入钢托梁2的螺丝孔进行联接,传力拉杆9另一端联接穿心式千斤顶10,穿心式千斤顶10带有传感器来控制张拉应力。
图3为预应力拉杆加固木梁构造示意图,在加固木梁4上部设置锚固端锚具11进行锚固,预应力拉杆3穿过钢托梁2后由张拉端锚具12进行锚固。钢托梁2中间设置螺丝孔,传力拉杆9旋入钢托梁2的螺丝孔进行联接,传力拉杆9另一端联接穿心式千斤顶10,穿心式千斤顶10带有传感器来控制张拉应力。
施工步骤包括:
(1)在主梁5下面设置支撑;
(2)在主梁5上面安装加固木梁4;
(3)在主梁5底部安装用于预应力钢筋箍1张拉的钢托梁2;
(4)安装预应力钢筋箍1,
预应力钢筋箍1沿导向槽包裹加固木梁4和主梁5,预应力钢筋箍1下端穿过钢托梁2的预留孔用锚具8进行锚固;
(5)在钢托梁2下面安装用于预应力钢筋箍1张拉的穿心式千斤顶10;
(6)张拉预应力钢筋箍1,
张拉分4级进行,每级张拉应力40MPa。每张拉1级,及时用扳手将锚具8拧紧;
(7)在主梁5底部安装用于预应力拉杆3张拉的钢托梁2,
用脚手架将钢托梁2就位,将预应力拉杆3插入加固木梁4、主梁5以及钢托梁2的预留孔,用扳手拧紧锚固端锚具11和张拉端锚具12;
(8)在钢托梁2下面安装用于预应力钢筋箍1张拉的穿心式千斤顶10;
(9)张拉预应力拉杆3和截中木柱7,
张拉分8级进行,每级张拉应力20MPa。每张拉一级预应力,进行一次截柱施工,每一级张拉和截中木柱7施工间隔1h,以保证结构有较长的时间实现受力体系的转换,每一次截中木柱7后变形的发展可以趋于稳定。每张拉1级,及时用扳手将张拉端锚具12拧紧。
加固后木梁跨中挠度的增长较为缓慢,在40h后基本趋于稳定,到70h时,梁跨中的挠度约为4mm。除了梁的挠度外,预应力拉杆3的应力增长幅度也很有限,这意味着预应力拉杆3的受力较为均匀,不存在由于预应力拉杆3受力不均而导致应力过大情况,这表明本实施例达到了预期效果,房屋结构改造是成功的。

Claims (4)

1.一种木结构加固施工方法,其特征是加固构造包括预应力钢筋箍、钢托梁、预应力拉杆、加固木梁、锚具、锚固端锚具、张拉端锚具,次梁两端设置预应力钢筋箍,预应力钢筋箍直径为22~25mm,预应力钢筋箍距离次梁侧边缘距离为100mm,主梁下面设置钢托梁,钢托梁高度为100~150mm,钢托梁设置直径为25~28mm的预留孔,加固木梁和主梁外表面设置宽度和深度为30mm的导向槽,预应力钢筋箍沿导向槽包裹加固木梁和主梁,预应力钢筋箍下端穿过钢托梁的预留孔进行锚固,张拉完毕后预留孔内注高强环氧树脂进行封闭,中木柱两端设置预应力拉杆,预应力拉杆直径为28mm,主梁和加固木梁设置预留孔,预留孔直径为31mm,钢托梁设置直径为31mm的预留孔,预应力拉杆穿过主梁,加固木梁以及钢托梁的预留孔进行锚固;张拉完毕后预留孔内注入高强环氧树脂进行封闭,加固木梁做成坡度,加固木梁中跨部位高度比边跨部位高度高100~150mm;
施工步骤包括:
(1)在主梁下面设置支撑;
(2)在主梁上面安装加固木梁;
(3)在主梁底部安装用于预应力钢筋箍张拉的钢托梁;
(4)安装预应力钢筋箍,
预应力钢筋箍沿导向槽包裹加固木梁和主梁,预应力钢筋箍下端穿过钢托梁的预留孔用锚具进行锚固;
(5)在钢托梁下面安装用于预应力钢筋箍张拉的穿心式千斤顶;
(6)张拉预应力钢筋箍,
张拉分4级进行,每级张拉应力40MPa;每张拉1级,及时用扳手将锚具拧紧;
(7)在主梁底部安装用于预应力拉杆张拉的钢托梁,
用脚手架将钢托梁就位,将预应力拉杆插入加固木梁、主梁以及钢托梁的预留孔,用扳手拧紧锚固端锚具和张拉端锚具;
(8)在钢托梁下面安装用于预应力钢筋箍张拉的穿心式千斤顶;
(9)张拉预应力拉杆和截中木柱,
张拉分8级进行,每级张拉应力20MPa;每张拉一级预应力,进行一次截柱施工,每一级张拉和截中木柱施工间隔1h,以保证结构有较长的时间实现受力体系的转换,每一次截中木柱后变形的发展可以趋于稳定;每张拉1级,及时用扳手将张拉端锚具拧紧。
2.根据权利要求1所述的木结构加固施工方法,其特征是加固木梁和主梁外面由预应力钢筋箍包裹,预应力钢筋箍穿过钢托梁后由锚具进行锚固,钢托梁中间设置螺丝孔,传力拉杆旋入钢托梁的螺丝孔进行联接,传力拉杆另一端联接穿心式千斤顶,穿心式千斤顶带有传感器来控制张拉应力。
3.根据权利要求1所述的木结构加固施工方法,其特征是在加固木梁上部设置锚固端锚具进行锚固,预应力拉杆穿过钢托梁后由张拉端锚具进行锚固;钢托梁中间设置螺丝孔,传力拉杆旋入钢托梁的螺丝孔进行联接,传力拉杆另一端联接穿心式千斤顶,穿心式千斤顶带有传感器来控制张拉应力。
4.根据权利要求1所述的木结构加固施工方法,其特征是预应力拉杆抗拉强度标准值为540MPa,张拉控制应力取为160MPa。
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